METODO ESTADO ESTABLE DE SCHILTHUIS Nombre de los Integrantes: Albelis Aguilera/ Marglis Barrios/ Yelitza González/ Laury Sierra) / Sección: P-62 / UNEFA Este Este traba trabajo jo fue reali realizad zadoo con con la final finalida idadd de cumpli cumplirr con el reque requerim rimie iento nto de la Asignatura YACIMIEN YACIMIENTOS TOS II de la carr carrer eraa ING. ING. EN PETR PETRÓL ÓLEO EO para para la formación y cumplir con los objetivos de la asignatura en el Corte IV.
RESUMEN
presión original del yacimiento yacimiento y la presión en el yacimiento en un instante dado.
Schilthuis presento una forma modificada de
Predecir el comportamiento de un yacimiento
la ecuación de Coleman, Wide y Moore. La ecuación
de petróleo consiste en el estudio actual de éste, en
de Schilthuis se puede describir como un balance
donde se estiman condiciones futuras del mismo,
volumétrico entre las cantidades de petróleo, gas y
siendo uno de los métodos para un problema en
agua producida, con la declinación de presión del
particular, particular, el “método “método de Schilthuis Schilthuis”. ”.
yacim yacimie iento nto,, la cant cantida idadd total total de agua agua que que puede puede haber entrado al yacimiento y la cantidad total de
INTRODUCCION
petróleo petróleo y gas del yacimiento. yacimiento. La ecuación ecuación de
Es impo import rtan antte resa resalt ltar ar en el áre área petr petrol oleera lo conc concer erni nien ente te a el mode modelo lo de esta estado do esta establ blee de Schil Schilthu thuis is ya que es uno de los métod métodos os que se realizan en presencia presencia de acuíferos acuíferos especialmente especialmente en la estimac estimación ión de intrusi intrusión ón de agua, asumiend asumiendoo de esta manera a acuífero gigante y altamente permeable (Mayor de 50md) para que la presión nunca caiga y de esta esta manera manera el método, método, no toma toma en cuenta cuenta la disminución en el volumen poroso debido al efecto combinado de la expansión del agua connata y la reducción del volumen poroso del yacimiento.
Schi Schilt lthu huis is,, usa usa la rela relaci ción ón entr entree la pres presió iónn del del yacimiento yacimiento y el volumen obtenido en el laboratorio laboratorio a partir de muestras muestras de petróleo petróleo y gas del yacimiento, yacimiento, resultando que la ecuación sea aplicable al estudio de yacimientos de alta presión. Schil Schilthu thuis is tamb tambié iénn propus propusoo un mode modelo lo de influjo de agua el cual expresa la tasa de influjo de agua dentro del yacimiento a un tiempo cualquiera, proporcional proporcional a la diferencia diferencia de presión entre la
MÉTODO ESTADO ESTADO ESTABLE DE SCHILTHUIS – U N E F A
METODO ESTADO ESTABLE DE SCHILTHUIS.
t
∫ = evaluada desde cero (0) hasta un tiempo “t”. 0
Según Freddy H. Escobar, en su publicación titulada Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos
Figura 1. Esquema de Flujo Estable
(p.250), este método consiste en “Determinar la estimación de la instrucción de agua en un yacimiento”. El método utilizado por Schilthuis se refiere a la relación entre la presión del yacimiento y el volumen obtenido en el laboratorio a partir de muestras de petróleo y gas del yacimiento, resultando que la ecuación sea aplicable al estudio de yacimientos de alta presión. Por lo cual es empleado
Fuente:
en acuíferos donde el caudal que él aporta al volumen de control es proporcional a la caída de
Figura 2.
presión que se le ha impuesto, es decir, con
Método de Schilthuis
comportamiento estable. Dicho comportamiento se representa de la siguiente manera: t
We = Cs ∫ (Pi – P) dt 0
En donde: We = influjo acumulado de agua a condiciones de yacimiento. Pi = Presión del acuífero. P = Presión estática del yacimiento. Cs = Constante del acuífero, esta contiene las
Fuente:
constantes de Darcy: k, µ, A y sus unidades bbl/ tiempo/psia.
El método de Schilthuis se usa con la ecuación de balance de materia para: MÉTODO ESTADO ESTABLE DE SCHILTHUIS – U N E F A
1.
Calcular el petróleo original, N.
2. Hallar la constante del acuífero, Cs.
agua depositado en las rocas subyacentes que están en contacto con una acumulación de hidrocarburo. Estos se clasifican en: • Acuíferos Libres: son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua encerrada en ellos que
VENTAJAS:
Existe una zona subyacente de agua.
Asume un acuífero gigante y altamente permeable (Mayor de 50 md), para que la presión nunca caiga.
Aumento de la producción de agua a medida que transcurre el tiempo.
Balance de materia es el mejor indicador para detectar la intrusión de agua.
La tasa de influjo de agua se puede describir aplicando la Ley de Darcy:
Integra la Ley de Darcy, en estado estable. DESVENTAJAS:
La ecuación de Schilthuis, no toma en cuenta la disminución en el volumen poroso. CLASIFICACION DE LOS ACUIFEROS: Un acuífero se entiende como una zona
subterránea de roca permeable saturada con agua bajo presión. El acuífero representa un volumen de
se
encuentra
a
presión
atmosférica.
• Acuíferos Confinados: son aquellos en los que el agua que contienen está sometida a una presión superior a la atmosférica, y ocupa la totalidad de los poros o huecos de la formación geológica. Están sellados por materiales impermeables que no permiten que el agua ascienda hasta igualar su presión a la atmosférica. • Acuíferos Semi-Confinados: se caracterizan por tener la parte superior o/y la parte inferior sellada por materiales que no son totalmente impermeables, sino que constituyen un acuitardo, es decir, un material que permite una filtración vertical que alimenta muy lentamente
al
acuífero
principal.
• Acuíferos Colgados: algunas veces se da una capa de material más o menos impermeable por encima del nivel real. El agua que se infiltra queda atrapada en esta capa para formar un lentejón, que normalmente tiene una extensión limitada sobre la zona saturada más próxima. Figura 3. Representación de los tipos de Acuíferos.
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que no existe capa de gas inicial), lógicamente debe existir una fuentes de energía que contribuyó al mantenimiento de tal presión en el campo, siendo esta fuente de energía, un acuífero. El estudio de estos pozos en particular, contribuye notoriamente al reconocimiento de intrusión. En acuíferos de fondo, la producción de agua aumenta principalmente debido a la formación de conos de agua alrededor de los pozos; si la presión disminuye debido a otro factor, la presión de fondo de los pozos aumenta, ya que los efectos del acuífero continúan y tienden a restablecer un nuevo equilibrio Fuente: Hidrogeología – Jorge Molinero Huguet.
en el yacimiento. Debe tenerse presente que mientras más rápido se determine la intrusión de agua a un campo, puede planearse mejor su desarrollo, ya que la
Reconocimiento de Acuíferos Naturales. Existen varios indicativos con el fin de reconocer
si
ocurre un empuje
localización de los pozos y el espaciamiento puede variar considerablemente si existe o no u acuífero activo.
hidráulico.
Comenzando con la perforación, puede decirse que si se localizan contactos agua-petróleo (de registros, pruebas, etc), es una buena indicación que esta ocurriendo una intrusión de agua, una vez iniciada la producción. También, si la presión inicial del campo está por encima del punto de burbujeo (indicación
Ejemplo Práctico del Método de Schilthuis.
Un yacimiento petrolífero tiene una presión
inicial de 2500 Lpca, un área de 316 acres, espesor de 30 pies, una porosidad de 15%, una saturación de agua connata de 25% y la presión de burbujeo del petróleo es de 2200 Lpca. Se determino que dicho yacimiento esta rodeado por un acuífero de
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25600 acres, su compresibilidad efectiva (Ce) es de
ΔP1 = Principal – P1 (2500-2490) Lpca = 10 Lpca, y
1,2x10-6 Lpca, una viscosidad del agua de 1,1 cps y
así sucesivamente con los demás.
una permeabilidad de 200 md. El comportamiento de presión en el limite agua-petróleo (CAP),
d)
durante la producción es la siguiente:
intervalo=
T (días) P (Lpca) We (BY) 0 2500 0 50 2490 100 100 2480 4000 500 2470 9100 800 2460 10000 1400 2440 16599 2000 2410 18182 2400 2390 23511 2800 2340 *Determinar el tipo de flujo del acuífero. En este caso hay que determinar la constante de intrusión de Schilthuis (Cs). a)
Determinar el valor de
Csn =
ΔWen ΔTn
( BY)
(días) x ΔP (Lpca)
es de flujo continuo modificado de la siguiente manera: Se determina para cada intervalo el valor de 1/Cs, ósea. 1 = 1 = 0,25 (díaxLpca/BY) y así con las demás. 4
para cada
We anterior
Para el primer intervalo: ΔWen= We posterior –
We anterior = (4000 -0) BY= 2000BY 2 2 Y así con los demás valores de la tabla. Se calcula el valor de Δt, para cada intervalo: b)
c)
50 días x 10 Lpca
consiguiente se debe verificar con los datos de la Cs si
2
ΔTn=
2000 BY
Si la Cs varia, entonces no es de flujo continuo, por
intervalo. ΔWen= We posterior –
=
Csn = 4 ( BY/ díasxLpca.) y así sucesivamente.
Cs1 ΔWe
Por último se determina Cs para cada
T posterior – T anterior = (100-0) días = 50 días 2 2 Luego se determina el valor de ΔP para cada
intervalo: ΔPn = Principal – Pn Para el primer intervalo se tiene:
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1. Este método se utiliza para fines de estimación de la intrusión del agua, usado al inicio del yacimiento. 2.
El comportamiento de flujo por este método
esta descrito por la Ley de Darcy. 3. Cuando se estudia un acuífero es importante resaltar que es una zona subterránea de roca permeable saturada con agua bajo presión, que esta en contacto con un a acumulación de hidrocarburo. 4.
El yacimiento en este método es volumétrico,
lo que significa que su volumen es constante, en otras palabras expresa que no existe entrada de agua al yacimiento. 5. El yacimiento esta saturado, indicando la ausencia de una capa de gas.
BIBLIOGRAFIA E INFOGRAFIA [1] Escobar, Freddy H., “Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos”. Editorial Universidad Surcolombiana. Primera Edición. [2] Pérez Palacios Ramiro, “Yacimientos con Nota: se puede observar que los puntos no se ajustan a una línea recta, por consiguiente es un tipo de flujo no continuo.
Empuje Hidráulico” . Universidad del Zulia, 1969. [3] Molinero Huguet Jorge, “Hidrogeología - Tipos de Acuíferos”.
CONCLUSION MÉTODO ESTADO ESTABLE DE SCHILTHUIS – U N E F A
