TALLER INYECCIÒN DE AGUA
AGUSTÌN JOSE RONCALLO CERVANTES CODIGO: 2113085
PROFESOR: INGENIERO JORGE MARIO PALMA
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER INGENIERÍA DE PETRÒLEO RECOBRO MEJORADO BUCARAMANGA 2 DE FEBRERO DE 2015 Inyección de agua
1
1
TABLA DE CONTENIDO
2
FLUJO FRACCIONAL FRACCIO NAL Y MÉTODOS MÉTO DOS DE PREDICCIÓN PREDICCI ÓN EN INYECCIÓN I NYECCIÓN DE AGUA ...................................... ........................................................ ..................3 2.1 Un yacimiento de petróleo que puede aproximarse a un sistema lineal, va ser invadido con agua. Los datos pertinentes a la roca roca y fluidos son: son: ____________________ __________ ____________________ ____________________ ____________________ ____________________ _____________ ___ 3
2.1.1 ¿Cuánto petróleo, entre el pozo de inyección y el de producción, es teóricamente recuperable recuperabl e por la inyección inyecció n de agua? .......................... ..................................... ...................... ...................... ....................... ...................... ..................... ................... ........4 2.1.2 ¿Cuánto petróleo, en BN, permanecerá en el yacimiento en la ruptura? .......................... 5 2.1.3 Considere la invasión a dos tiempos diferentes diferentes cuando las saturaciones de agua agua en el pozo productor son respectivamente: 57,5% y 65%. Para estas dos condiciones determine: ..... ........ ...6 2.2
Saturación de agua en el pozo de 57.5% ________________________________________________________ 7
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.3
El petróleo petról eo recuperado acumulado acumulad o el BN. ........................... ....................................... ....................... ...................... ...................... .................... .........7 El agua de inyectada inyecta da acumulada en BN. ............................ ....................................... ...................... ...................... ....................... ..................... .........8 RAP en condiciones condicio nes de superficie. superfic ie. ..................... ................................ ...................... ...................... ....................... ...................... ..................... ................... ........8 Tasa de flujo de petróleo. petról eo. ..................... ................................ ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...............9 Tasa de flujo de agua. ........................... ...................................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ............... 9
Saturación de agua en el pozo de 65% __________________________________________________________ 9
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5
El petróleo petról eo recuperado acumulado acumulad o el e l BN. B N. .................... ............................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...............10 ....10 El agua de inyectada i nyectada acumulada en BN. ......................... .................................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...........10 10 RAP en condiciones condicio nes de superficie. superfic ie. ..................... ................................ ...................... ...................... ....................... ...................... ..................... .................11 ......11 Tasa de flujo de petróleo. petról eo. ..................... ................................ ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...........11 11 Tasa de flujo de agua. ......................... .................................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... .............11 ..11
2.4 De experiencias pasadas se ha determinado que en este ti po de yacimientos el límite económico corresponde a un RAP de 35. _________________________________________________________________________ 11
2.4.1 2.4.2 2.5
Suponga que que la saturación de agua inicial en este yacimiento yacimiento en lugar de 20 % es 30% determine: determine: 13
2.5.1 2.5.2 2.6 3
¿Cuánto tiempo se llevara para alcanzar este límite? ..........................................................12 ¿Cuantos BN de petróleo se habrán producido a este tiempo? .........................................13 El acumulado acum ulado de petróleo pet róleo producido producid o a ruptura. r uptura. ........................ ................................... ...................... ...................... ...................... ...........14 14 ¿Cuántos barriles de agua se habrán producido a este tiempo? ......................................14
Con base en las las siguientes siguientes propiedades: _____________ ___ ____________________ ___________________ ___________________ ____________________ _____________ ___ 15
Desarrollar Desarrol lar los siguientes siguiente s ejercicios: ejerci cios: ........................................... .............................................................. ...................................... ...................................... ...................................... .......................... .......20 3.1
Dibuje un gráfico de fw Vs Sw, para crudos con gravedad API API de 20, 35, 45, 55 ___________________ __________ _________ 20
3.2 57%.
Cómo determinaría la saturación de agua promedio en un modelo cuando el flujo fraccional es de 21
3.3 Explique mediante un gráfico de eficiencia areal contra flujo fraccional, como serían l as tendencias para un yacimiento con una relación de movilidades movilidades de 3,5 y otra de 8,2. ___________________ _________ ____________________ ____________ 21 3.4 Indique como determinaría determinaría el tiempo de límite económico de un proyecto de inyección de agua, tomando como referencia un RAP de 50. _____________________________________________________________ 22 3.5 Que efecto tiene el incremento del exponente de permeabilidad relativa al agua en el frente de saturación de Buckley – leverett leverett _____________________________ _____________________________________________ _______________________________ _________________________ __________ 22 3.6
Como se ve afectado el flujo fraccional por: ____________________________________________________ 22 Inyección de agua
2
TALLER SOBRE INYECCIÒN DE AGUA 2
FLUJO FRACCIONAL Y MÉTODOS DE PREDICCIÓN EN INYECCIÓN DE AGUA
2.1 UN YACIMIENTO DE PETRÓLEO QUE PUEDE APROXIMARSE A UN SISTEMA LINEAL, VA SER INVADIDO CON AGUA. LOS DATOS PERTINENTES A LA ROCA Y FLUIDOS SON:
sw
Kro
0,2
Inyección de agua
Krw
fw
0
0
0,25
0,8
0,018
0,049
0,3
0,61
0,04
0,13
0,35
0,425
0,07
0,273
0,4
0,28
0,1
0,448
0,45
0,175
0,13
0,628
0,5
0,11
0,16
0,758
0,55
0,063
0,2
0,878
0,6
0,031
0,26
0,95
0,65
0,011
0,32
0,985
0,68
0,028
0,36
0,996
0,7
0
0
1
3
DATO Qiny
2500
BPD
A
10000
ft´2
Buzamiento
0
Ø
22
%
Swi
20
%
k
400
mD
µw
0,375
cp
ρw
62.15
bl/ft´3
Bw
1,03
BY/BN
µo
0,853
cp
ρo
47,2
lb/ft´3
Bo
1,32
BY/BN
L
660
ft
2.1.1 ¿CUÁNTO PETRÓLEO, ENTRE EL POZO DE INYECCIÓN Y EL DE PRODUCCI ÓN, ES TEÓRICAMENTE RECUPERABLE POR LA INYEC CIÓN DE AGUA?
ø ( = 156723,0632 ( ) 10,2 = 5,615 ̅ ) = 10000∗660∗0,22 5,615∗1,32
Inyección de agua
4
2.1.2 ¿CUÁNTO PETRÓLEO, EN BN, PERMANECERÁ EN EL YACIMIENTO EN LA RUPTURA?
=1@
() @ = 5,615
Inyección de agua
=10.59
@ = 10000(660)(0.22) 5,615(1,32) (0.41)
= 0.41
@ = 80320.569
5
2.1.3 CONSIDERE LA INVASIÓN A DOS TIEMPOS DI FERENTES CUANDO LAS SATURACIONES DE AGUA EN EL POZO PRODUCTOR SON RESPECTIVAMENTE: 57,5% Y 65%. P ARA ESTAS DOS CONDICIONES DETERMINE:
TIEMPO DE RUPTURA:
=
∅ 5,615
=
=
Sw
fw
0,59
1
0,2
0
10 = 0,590,2
∅ 5,615
1000∗660∗0,22 = 5,615∗2500∗2,564
= 2,564102564
= 40,34
Inyección de agua
6
2.2 SATURACIÓN DE AGUA EN EL POZO DE 57.5%
2.2.1 EL PETRÓLEO RECUPERADO ACUMULADO EL BN.
=
Inyección de agua
Sw
fw
0,575
0,92
0,625
1
10.92 = 0.6250.575
=1.6
7
̅ ) = ∅( 5,615
@ 57.5% = 10000(660)(0.22) 5,615(1,32) (0.6250.2)
@ 57.5% = 83259.127
2.2.2 EL AGUA DE INYECTADA ACUMULADA EN BN.
=
5,615 ()
= ∗
= 10000∗660∗0.22 5,615∗2500∗1.6
= 65
= (2500) × (65) × (1.03)
= 167375
2.2.3 RAP EN CONDICIONES DE SUPERFICIE.
= (1 )
Inyección de agua
1,32(0.92) = 1.03(10.92)
= 14.73
8
2.2.4 TASA DE FLUJO DE PETRÓLEO.
) = (1
= 2500(10.92) 1.32
= 151.52
= 2500(0.92) 1.03
= 2233,0097
2.2.5 TASA DE FLUJO DE AGUA.
) = (
2.3 SATURACIÓN DE AGUA EN EL POZO DE 65%
Inyección de agua
9
2.3.1 EL PETRÓLEO RECUPERADO ACUMULADO EL BN.
=
̅ ) = ∅( 5,615
Sw
fw
0,65
0,985
0,673
1
−. = .−.
@ 65% =
()(.) (0.6730.2) ,(,)
= 0.6521
@ 65% = 92662.51113
2.3.2 EL AGUA DE INYECTADA ACUMULADA EN BN.
=
5,615 ()
= ∗ Inyección de agua
10000(660)(0.22) = 5,615(2500)(0.65)
= (2500)(159.13)(1.03)
= 159.13
= 409759.75 10
2.3.3 RAP EN CONDICIONES DE SUPERFICIE.
= (1 )
1,32(0.985) = 1.03(10.985)
= 84.15533981
2.3.4 TASA DE FLUJO DE PETRÓLEO.
) = (1
= 2500(10.985) 1.32
= 28. 40909
= 2500(0.985) 1.03
= 2390.77
2.3.5 TASA DE FLUJO DE AGUA.
) = (
2.4 DE EXPERIENCIAS PASADAS SE HA DETERMINADO QUE EN ESTE TIPO DE YACIMIENTOS EL LÍMITE ECONÓMICO CORRESPONDE A UN RAP DE 35. Inyección de agua
11
Sw
fw
0,62
0,964
0,66
1
2.4.1 ¿CUÁNTO TIEMPO SE LLEVARA PARA ALCANZAR ESTE LÍMITE?
= +
= Inyección de agua
= .35 . + 35
10.964 = 0,660,62
= 0.96
=0.9 12
= ∅ 5,615 ()
1000∗660∗0,22 = 5,615∗2500∗0.9
= 11.49302
2.4.2 ¿CUANTOS BN DE PETRÓLEO SE HABRÁN PRODUCIDO A ESTE TIEMPO?
̅ ) = ∅( 5,615
@ 35 = 10000(660)(0.22) 5,615(1,32) (0.660.2)
@ 35 = 90115,76
2.5 SUPONGA QUE LA SATURACIÓN DE AGUA INICIAL EN ESTE YACIMIENTO EN LUGAR DE 20 % ES 30% DETERMINE:
Inyección de agua
13
2.5.1 EL ACUMULADO DE PETRÓLEO PRODUCIDO A RUPTURA.
=0,3
̅ = 0,56
̅ ) = ∅( 5,615
=0,6
@ @ = 50934,99 10000(660)(0.22) = 5,615(1,32) (0.560.3)
2.5.2 ¿CUÁNTOS BARRILES DE AGUA SE HABRÁN PRODUCIDO A ESTE TIEMPO?
Inyección de agua
14
=
=
∅ 5,615 ()
=
Sw
fw
0,3
0,123
0,56
1
10.123 = 0.560.3
=3.37
1000∗660∗0,22 = 5,615∗2500∗3.37
= 30.69
= 9214.4 / = (2500∗30.69) (50934.99∗1.32) 1.03
2.6 CON BASE EN LAS SIGUIENTES PROPIEDADES:
Inyección de agua
15
PERMEABILIDAD (MD) 250 450 670 890 345 620 490
Realizar la predicción hasta RAP = 50
Inyección de agua
16
DESARROLLO POR D-P Primer Paso: Organizo las permeabilidades en orden decreciente K [mD]
Espesor
Relación
%
890
10
0
670
10 0.14285714 14.2857143
620
10 0.28571429 28.5714286
490
10 0.42857143 42.8571429
450
10 0.57142857 57.1428571
345
10 0.71428571 71.4285714
250
10 0.85714286 85.7142857
0
Segundo Paso: Determino el Factor de Variación de la permeabilidad K50 = 470 md K84.1= 266 m d
= 5084.1 50
= 470266 470
=0.43
Tercer Paso: Calculo la relación de Movilidad
@∗µ ,= @∗µ
Inyección de agua
,= 0.3∗3 0.7∗1
, = 1.2 86
17
Cuarto Paso : Calculo las Eficiencias
Eficiencia de Desplazamiento
= (10.15)0.1 (10.15)
= ∗ ∗
= 0.88
La Eficiencia areal se considera como 1, debido a las dimensiones del plug. La Eficiencia vertical es calculada en las tablas del Vpd Vs Mw,o Quinto Paso: Determino el OOIP
= ø(1 )
= (3 2)(44 )(0.3)(1 0.15) 1.025 []
= 32.84 3
Sexto Paso: Completo la información de la tabla
RAP
fw
Ed
Ea
Ei
FR
0.1
0.08888889
0.88
1
0.38
0.3344
0.25
0.19607843
0.88
1
0.47
0.4136
0.5
0.32786885
0.88
1
0.55
0.484
1
0.49382716
0.88
1
0.62
0.5456
5
0.82987552
0.88
1
0.86
0.7568
10
0.90702948
0.88
1
0.92
0.8096
25
0.96061479
0.88
1
0.97
0.8536
50
0.97991181
0.88
1
1
0.88
Inyección de agua
18
RAP
Np [cm3]
Wp [cm3]
Wd [cm3]
Winy [cm3]
t [min]
0.1 10.981696
0.0870848
11.2562384
11.3433232
3.78110773
0.25 13.582624
0.5422472
13.9221896
14.4644368
4.82147893
15.89456
1.4092232
16.291924
17.7011472
5.9003824
1 17.917504
2.9264312
18.3654416
21.2918728
7.09729093
5 24.853312
23.7338552
25.4746448
49.2085
16.4028333
10 26.587264
36.7384952
27.2519456
63.9904408
21.3301469
25 28.032224
62.0252952
28.7330296
90.7583248
30.2527749
50
94.5368952
29.62168
124.158575
41.3861917
0.5
28.8992
RAP vs Np 60
50
40
P A R
30
20
10
0 0
5
10
15
20
25
30
35
Np
Inyección de agua
19
Np@tR = 9.24 cm3
= @
3
3 = 39.24 3/
= 3.08
DESARROLLAR LOS SIGUIENTES EJERCICIOS:
3.1 DIBUJE UN GRÁFICO DE FW VS SW, PARA CRUDOS CON GRAVEDAD API DE 20, 35, 45, 55
A mayor grado API, menor densidad del crudo, por consiguiente menor flujo fraccional.
Inyección de agua
20
3.2 CÓMO DETERMINARÍA LA SATURACIÓN DE AGUA PROMEDIO EN UN MODELO CUANDO EL FLUJO FRACCIONAL ES DE 57%.
Con la gráfica de fw Vs Sw , entro por el eje (y )( flujo fraccional ) e intercepto con la curva de la gráfica, trazo una linea tangente a ese punto, intercepto con el fw= 1 y leo saturación de agua que correspondería a la promedio para el fw =0,57.
3.3 EXPLIQUE MEDIANTE UN GRÁFICO DE EFICIENCI A AREAL CONTRA FLUJO FRACCIONAL, COMO SERÍAN LAS TENDENCIAS PARA UN YACIMIENTO CON UNA RELACIÓN DE MOVILIDADES DE 3,5 Y OTRA DE 8,2.
Inyección de agua
21
3.4 INDIQUE COMO DETERMINARÍA EL TIEMPO DE LÍMITE ECONÓMICO DE UN PROYECTO DE INYECCIÓN DE AGUA, TOMANDO COMO REFERENCIA UN RAP DE 50.
= (1 ) Se halla el fw (flujo fraccional) ,luego se escojen dos puntos. A partir de los dos puntos se halla la pendiente y determina el tiempo de límite económico con la siguiente ecuación
=
∅ 5,615
3.5 QUE EFECTO TIENE EL INCREMENTO DEL EXPONENTE DE PERMEABILIDAD RELATIVA AL AGUA EN EL FRENTE DE SATURACIÓN DE BUCKLEY – LEVERETT EXW fw
3.6 COMO SE VE AFECTADO EL FLUJO FRACCIONAL POR:
PARAMETRO O PROPIEDAD
Relación de movilidades Permeabilidad efectiva del aceite Angulo de buzamiento
EFECTO ↑ MW,O ↑ Fw ↑KO ↓ Fw Buzamiento arriba ↓ Fw buzamiento abajo ↑ F w
Gradiente de presión capilar
↑ Pc ↑ Fw
Viscosidad del aceite
↑ µo ↓ Fw
Viscosidad del agua
↑µw Fw ↓
Diferencia de densidades Inyección de agua
22
Inyección de agua
23
