Simulación de Yacim Yacimient ientos os
Presenta: Presenta: ISC. Edgar San Martin De Luna
As A s i g n atu at u r a: Simula Simulació ción n Numéri Numérica ca de Yacimientos
Simulación de Yacimientos
Definición: Del latín se encuentra el origen etimológico del término
simulación que ahora nos ocupa. Y es que emana de la unión de
“similis”, que puede traducirse como “parecido”, y el sufijo “-ion”, que es equivalente a “acción y efecto”. dos componentes léxicos latinos: la palabra
Simulación es la acción de simular
Puede definirse a la simulación como la experimentación con un modelo que imita ciertos aspectos de la realidad. Esto permite trabajar en condiciones similares a las reales, pero con variables controladas y en un entorno que se asemeja al real pero que está creado o acondicionado artificialmente.
Simulación de Yacimientos
Definición: Simulación es la acción de simular
Es 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 principal es representar las características de la producción en los yacimientos, así como las principales características geológicas. Mientras mayor sea la cantidad de información o de características del modelo obtenido mejor va a ser su representatividad.
Simulación de Yacimientos
Introducción y Antecedentes Tiene origen desde la aparición de la ingeniería de petróleo. Anteriormente se conocían como métodos de simul ación de yacimientos aquellos en donde se realizaban soluciones analíticas a través de balances de masa y el método de Buckley-Leverett conocidos como simulador de cero y una dimensión respectivamente.
Simulación de Yacimientos
Introducción y Antecedentes Durante los años 50 la implementación de métodos numéricos capaces de resolver grandes sistemas de ecuaciones y dar soluciones numéricas a las ecuaciones de flujo, fue posible por la rápida evolución de las computadoras En los años 60 los criterios de simulación de yacimientos iban encaminados a tratar de resolver problemas con dos (una gaseosa y otra líquida) o tres fases .
Simulación de Yacimientos
Introducción y Antecedentes Ya en la actualidad, debido al grado de avance tecnológico en lo referente a computadores (capacidad de memoria, velocidad de procesamiento) y descripción del comportamiento físico y termodinámico de los fluidos, es posible hacer simulaciones cada vez más exactas y solucionar los sistemas de ecuaciones de manera más eficientes, por lo que se hace posible modelar más tipos de líquidos y gases a través de mecanismos composicionales y estudiar diversas estrategias de explotación para obtener el máximo recobro del reservorio.
Simulación de Yacimientos
Objetivos:
Definir las principales características del modelaje de yacimiento.
Describir las principales características de la simulación numérica de yacimiento.
Comprender la importancia de la simulación en la gerencia de yacimientos.
Evaluar los pasos metodológicos para realizar una simulación de yacimientos.
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Factores: Es importante analizar todos aquellos factores que de una u otra manera puedan influir tanto en la planificación del diseño de modelo a ser usado y en los estudios de confiabilidad de los modelos antes de definir como se predicen los métodos de recuperación necesarios para su explotación Entre los factores de diseño más importantes tenemos: 1.OBJETIVOS ESPECIFICOS 2.TIEMPO 3.PRESUPUESTO 4.DATA 5.NATURALEZA DEL DISEÑO 6.CONOCIMIENTO
Entre los factores de confiabilidad más importantes tenemos: 1.CANTIDAD DE INFORMACIÓN 2.CALIDAD DE LA FUENTE 3.TIEMPO 4.PRESUPUESTO 5.CONOCIMIENTO
Simulación de Yacimientos
Reglas Básicas Del Modelaje: 1.ANÁLISIS DEL PROBLEMA Y DEFINICIÓN DE OBJETIVOS. 2. SIMPLIFICAR EL PROBLEMA USANDO EL MODELO MÁS SIMPLE. 3. ENTENDER INTERACCIÓN ENTRE DISTINTAS PARTES DEL YACIMIENTO. 4. JUSTIFICAR APROPIADAMENTE EL NUMERO DE BLOQUES USADOS. 5. CONOZCA SUS LIMITACIONES Y CREA EN SU JUICIO. 6. SEA RAZONABLE EN SUS OBJETIVOS. 7. AJUSTAR SOLO DATOS SOBRE LOS QUE SE TIENE DUDA EN COTEJOS.
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Filosofía y Metodología: En la simulación numérica de yacimientos en general dispone de las ecuaciones fundamentales en derivadas parciales, para el flujo de fluidos en el medio poroso, es decir el flujo de cada una de las fases presentes. ”
Estas ecuaciones se obtienen de: 1.La Ecuación de Continuidad que, básicamente, expresa el principio de conservación de la masa. 2.Una Ecuación de Flujo que, generalmente, es la Ecuación de Darcy. 3.Una Ecuación de Estado para representar las relaciones P-V-T, P-V, P-densidad, e.t.c., de las varias fases que pudieran estar presentes. 4.Estas ecuaciones diferenciales se escriben en diferencia finita, tanto en espacio como en tiempo.
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Filosofía y Metodología:
Se basa en principios de balance de materiales. Toman en cuenta heterogeneidad del yacimiento y dirección del flujo de los fluidos.
Toma en cuenta las localizaciones de pozos productores e inyectores y sus condiciones operacionales.
Los pozos pueden operarse y cerrarse de acuerdo a condiciones especificadas.
Se pueden prefijar las tasas o las presiones de fondo o ambas.
El yacimiento se divide en múltiples celdas o bloques (tanques). Los cálculos se efectúan para las fases petróleo, gas y agua a intervalos discretos.
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Filosofía y Metodología:
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Filosofía y Metodología: Datos mínimos requeridos en una simulación
Propiedades de los fluidos: • Factores volumétricos de formación: Bo,Bg,Bw, Viscosidades, Relación Gas-Petróleo en solución, Comprensibilidades, densidades, e.t.c.
Datos de rocas: • Porosidad, permeabilidad, Saturaciones iniciales de los fluidos.
Datos estructurales: • Espesores de la formación productora, tanto brutos como netos, topes estructurales, Espesor de lutitas entre capas, Buzamiento, Límites del área del yacimiento, Fallas u otra barrera de flujo, comprensibilidad de la roca, planos de fallas, Espesor de arena total.
Propiedades o interacción Roca-Fluidos: • Permeabilidades efectivas o relativas, presiones capilares, saturación de los fluidos presentes, particularmente a condiciones iniciales.
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Filosofía y Metodología:
Datos de saturaciones de fluidos: • Contactos gas- petróleo, Contactos agua-petróleo, saturaciones iniciales. Datos de producción: • Tasa de producción de petróleo vs. Tiempo, tasa de producción de agua vs. Tiempo, tasa de producción gas vs. Tiempo, con sus correspondientes acumulados (Np, Gp, Wp). Y mediciones de presiones vs. Tiempo. Historia de mangas o completaciones: • Períodos de producción, zonas o intervalos de donde venia o viene esa producción, producción conjunta de esos intervalos, periodo de cierre, cambio en la Completación, e.t.c Datos de pozos: • Completación mecánica, índices de productividad, índices de inyectividad, tasas máximas, presiones de fondo máximas permitidas y tipos y detalles sobre el método de levantamiento artificia
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Filosofía y Metodología:
Simulación de Yacimientos
Filosofía y Metodología: Preguntas qu e se pueden responder con l a simulación
¿Cual es la precisión en la determinación de las reservas recuperables.?
¿Cual es el mejor esquema de recuperación adicional para el yacimiento, número de pozos inyectores, inyección por arreglos o periférica, tasas de inyección y producción.?
¿Cuáles son los parámetros críticos que se deben medir en la aplicación en el campo.?
¿Cuál es el mejor esquema de completación de pozos en un yacimiento? selectivo, doble.?
¿De qué porción del yacimiento proviene la producción?
¿Qué tipo de datos de laboratorio se necesitan? Qué tan sensibles son las predicciones a los datos?
¿Cual es la precisión en la determinación de las reservas recuperables.?
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Filosofía y Metodología: Preguntas qu e se pueden responder con l a simulación
¿Qué tan sellantes son las fallas y las barreras de permeabilidad observadas.?
¿Porqué no se está comportando el yacimiento como se había pronosticado anteriormente. Qué se puede hacer para mejorarlo.?
¿Cómo y cuando debe ser implementado el proyecto de hidrocarburos, dónde y cuando perforar los pozos.? Determinar en el caso de yacimientos con zonas múltiples ( varios estratos), cuanto petróleo existe y cual es su posibilidad de productividad.
Determinar el comportamiento de un yacimiento bajo un proceso de inyección particular o agotamiento natural.
Evaluación de los tiempos de ruptura en el caso de inyección de gas y/o agua.
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Filosofía y Metodología: Preguntas qu e se pueden responder con l a simulación
Evaluar las ventajas de un proceso de inyección de agua de flanco contra un proceso de inyección por arreglos (evaluación de arreglos).
Determinar el efecto de la ubicación de los pozos y el espaciamiento.
Investigar el efecto sobre el recobro de variaciones en las tasas de inyección y/o producción.
Investigar el efecto sobre el recobro de la perforación ínter espaciada.
precisión en la predicción de los perfiles de producción de los pozos del yacimiento.
Evaluación temprana de los posibles efectos de canalizaciones y conificaciones e investigar como minimizarlos.
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Filosofía y Metodología: Preguntas qu e se pueden responder con l a simulación
Evaluación temprana de los posibles efectos de canalizaciones y conificaciones e investigar como minimizarlos.
Estimar las capacidades de producción y almacenamiento en superficie.
Confirmar el entendimiento del flujo de fluidos en el medio poroso. Evaluar barreras.
Estimación del riesgo financiero mediante análisis económicos.
