Modelaje de yacimientos
Se refiere a la construcción de un esquema o patrón que incorpore y represente toda la información disponible del yacimiento, producto de la ejecución de estudios integrados de yacimientos. La idea princip principal al es repres representa entarr los mecanism mecanismos os de produ producci cción ón activos activos en los yacimientos, así como las principales características geológicas. Mientr Mientras as mayor mayor sea sea la canti cantidad dad de de inform informaci ación ón o de carac caracter teríst ística icass del model modelo o obtenido mejor va a ser su representatividad. La inte integr grac ació ión n de esta estass disc discip iplilina nass se real realiz izaa a trav través és de equi equipo poss de trab trabaj ajo o multifuncionales, entre los cuales eiste intercambio de eperiencias y opiniones para defi definir nir un mode modelo lo repr repres esent entat ativ ivo o del del ya yacim cimien iento to,, el cual cual se utili utiliza za para para compa compara rarr métodos alternativos de eplotación y establecer esquemas óptimos de eplotación a ser aplicado. Las !erramientas !erramientas analíticas, analíticas, es decir decir los llamado llamadoss "Métodos "Métodos #onvencio #onvencionales$, nales$, %stos esquemas se !acen menos efectivos en la medida que los problemas se !acen m&s complejos. %specialmente para definir la complejidad de los procesos físicos que ocurren en un yacimiento. La impo imporrtanc tancia ia funda undame ment ntal al del mod modelaj elajee de yacim acimie ient nto o radica dica en la mejor ejor caracterización de los mismo y con esto poder contar con una !erramienta fundamental par el estudio del comportamiento futuro de el bajo la aplicación de alg'n método de recuperación. %s importante contar con suficiente información validada para definir un modelo representativo del yacimiento %s importante analizar todos aquellos factores que de una u otra manera puedan influir tanto en la planificación del dise(o de modelo a ser usado y en los estudios de conf confia iabi bililida dad d de los los mode modelos los ante antess de defi definir nir como como se pred predic icen en los méto método doss de recuperación necesarios para su eplotación. Entre los factores de diseño más importantes tenemos:
). *. +. . -. . ). *. +. . -.
OBJETIVOS ESPECIFICOS TIEMPO PRESUPUESTO DATA NATURALEZA DEL DISEÑO CONOCIMIENTO Entre los factores e !se"o #$s !#%ortantes tene#os& CANTIDAD DE INFORMACI'N CALIDAD DE LA FUENTE TIEMPO PRESUPUESTO CONOCIMIENTO
REGLAS BASICAS DEL MODELAJE
). /01L2S2S /01L2S2S 3%L 4567L%M/ 4567L%M/ 8 3%9202# 3%9202#2:0 2:0 3% 3% 67;%<2=6S. 67;%<2=6S. *. S2M4L292#/5 %L 4567L%M/ >S/036 %L M63%L6 M1S S2M4L%. +. %0<%03%5 20<%5/##2:0 %0<5% 32S<20S<292#/5 /45642/3/M%0<% %L 0>M%56 3% 7L6?>%S >S/36S.
-. #606@#/ S>S L2M2 ;>2#26. . S%/ 5/@60/7L% %0 S>S 67;%<2=6S. A. /;>S% S% <2%0% 3>3/ %0 #6<%;6S. PROCESO DE ESTUDIO
Modelaje matemático
>n modelo matem&tico consiste en un conjunto de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales, las cuales est&n sujetas a ciertas suposiciones que describen los procesos físicos activos en el yacimiento. " Los modelos numéricos se iniciaron a mediados de )B-C con 4%/#%M/0 8 5/#D9653 y !an evolucionado de tal manera que, pr&cticamente, cualquier tipo de yacimiento puede ser representado.$ %l procedimiento consiste en discretizar el yacimiento en un n'mero de bloques o celdas, lo que se denomina como "Malla$ ó "Erid$, donde simult&neamente se realizan entre ellos, 7alance de masa y energía, respectivamente. Modelos Matemáticos
Los modelos numéricos son necesarios debido a la complejidad del yacimiento. Las ecuaciones diferenciales de este modelo, representan los procesos físicos dentro del yacimiento permitiendo modelarF Deterogeneidad del yacimiento en función deF porosidades, permeabilidades y geometrías irregulares. Deterogeneidad de las permeabilidades relativas y presión capilar con relación a saturaciones. Deterogeneidad de las propiedades 4=< de los fluidos en función de presión, composición y temperatura.
Simulación numérica
( En la s!#)lac!*n n)#+r!ca e ,ac!#!entos en -eneral !s%one e las ec)ac!ones f)na#entales en er!.aas %arc!ales/ %ara el fl)0o e fl)!os en el #e!o %oroso/ es ec!r el fl)0o e caa )na e las fases %resentes1 2 Estas ec)ac!ones se o3t!enen e& ). La Ec)ac!*n e Cont!n)!a 4)e/ 3$s!ca#ente/ e5%resa el %r!nc!%!o e conser.ac!*n e la #asa1 *. Una Ec)ac!*n e Fl)0o 4)e/ -eneral#ente/ es la Ec)ac!*n e Darc,1 +. Una Ec)ac!*n e Estao %ara re%resentar las relac!ones P6V6T/ P6V/ P6 ens!a/ e1t1c1/ e las .ar!as fases 4)e %)!eran estar %resentes1 . Estas ec)ac!ones !ferenc!ales se escr!3en en !ferenc!a f!n!ta/ tanto en es%ac!o co#o en t!e#%o1 *. Se 3asa en %r!nc!%!os e 3alance e #ater!ales1 +. To#an en c)enta 7etero-ene!a el ,ac!#!ento , !recc!*n el fl)0o e los fl)!os1 . To#a en c)enta las local!8ac!ones e %o8os %ro)ctores e !n,ectores , s)s con!c!ones o%erac!onales1 -. Los %o8os %)een o%erarse , cerrarse e ac)ero a con!c!ones es%ec!f!caas1 . Se %)een %ref!0ar las tasas o las %res!ones e fono o a#3as1 A. El ,ac!#!ento se !.!e en #9lt!%les celas o 3lo4)es :tan4)es;1 G. Los c$lc)los se efect9an %ara las fases %etr*leo/ -as , a-)a a !nter.alos !scretos1 La tendencia al uso de métodos de recuperación adicional para la etracción de crudo, permitió alejar la concepción de modelos simples, y se enfocó en la representación de modelos individuales para modelar procesos de etracción complejos. Los avances en la simulación numérica !an tenido gran aceptación debido a factores comoF /vances en tecnologías computacionales H capacidad, velocidad y memoriaI. Mejoramientos en los algoritmos numéricos para solucionar las ecuaciones en derivadas parciales. Eeneralidades en los simuladores que permiten modelar realmente la amplia variedad de yacimientos que eiste. Clasificación de los datos en un yacimientos
Datos mnimos !e"#e!idos en #na sim#laci$n
4ropiedades de los fluidosF 9actores volumétricos de formaciónF 7o,7g,7J, =iscosidades, 5elación EasK4etróleo en solución, #omprensibilidades, densidades, e.t.c. 3atos de rocasF 4orosidad, permeabilidad, Saturaciones iniciales de los fluidos.
3atos estructuralesF %spesores de la formación productora, tanto brutos como netos, topes estructurales, %spesor de lutitas entre capas, 7uzamiento, Límites del &rea del yacimiento, 9allas u otra barrera de flujo, comprensibilidad de la roca, planos de fallas, %spesor de arena total. 4ropiedades o interacción 5ocaK9luidosF 4ermeabilidades efectivas o relativas, presiones capilares, saturación de los fluidos presentes, particularmente a condiciones iniciales. 3atos de saturaciones de fluidosF #ontactos gasK petróleo, #ontactos aguaKpetróleo, saturaciones iniciales. 3atos de producciónF
P!e%#ntas "#e se &#eden !es&onde! con la sim#laci$n
#ual es la precisión en la determinación de las reservas recuperables. N#ual es el mejor esquema de recuperación adicional para el yacimiento, n'mero de pozos inyectores, inyección por arreglos o periférica, tasas de inyección y producción. N#u&les son los par&metros críticos que se deben medir en la aplicación en el campo. N#u&l es el mejor esquema de completación de pozos en un yacimiento selectivo, doble. N3e qué porción del yacimiento proviene la producción N?ué tipo de datos de laboratorio se necesitan ?ué tan sensibles son las predicciones a los datos N?ué tan sellantes son las fallas y las barreras de permeabilidad observadas. N4orqué no se est& comportando el yacimiento como se !abía pronosticado anteriormente. ?ué se puede !acer para mejorarlo. N#ómo y cuando debe ser implementado el proyecto de !idrocarburos, dónde y cuando perforar los pozos. 3eterminar en el caso de yacimientos con zonas m'ltiples H varios estratosI, cuanto petróleo eiste y cual es su posibilidad de productividad. 3eterminar el comportamiento de un yacimiento bajo un proceso de inyección particular o agotamiento natural. %valuación de los tiempos de ruptura en el caso de inyección de gas yOo agua. %valuar las ventajas de un proceso de inyección de agua de flanco contra un proceso de inyección por arreglos Hevaluación de arreglosI. 3eterminar el efecto de la ubicación de los pozos y el espaciamiento. 2nvestigar el efecto sobre el recobro de variaciones en las tasas de inyección yOo producción. 2nvestigar el efecto sobre el recobro de la perforación ínter espaciada. precisión en la predicción de los perfiles de producción de los pozos del yacimiento. %valuación temprana de los posibles efectos de canalizaciones y conificaciones e investigar como minimizarlos. %valuación temprana de los posibles efectos de canalizaciones y conificaciones e investigar como minimizarlos. %stimar las capacidades de producción y almacenamiento en superficie. #onfirmar el entendimiento del flujo de fluidos en el medio poroso. %valuar barreras. %stimación del riesgo financiero mediante an&lisis económicos. El 'alo! de la sim#laci$n
%l Modelaje nos permite observar la física de los yacimientos sin estar presente y eaminar algunos que pasaría si. Sin la simulación y el Modelaje numérico estamos forzados a suposiciones.
!acer muc!as
Mediante la simulación podemos decirF aquí es donde estamos !oy, y este es el valor económico de lo que estamos proponiendo. La simulación es indispensable. es la mejor !erramienta disponible. Mientras m&s maduro es el yacimiento y mejor es la data, m&s 'til resulta el uso de la simulación.
