BALANCE DE MATERIALES

1. BALANCE DE MATERIALES

2. BALANCE DE MATERIALES MECANISMOS DE PRODUCCIÓN

3. Suposiciones Básicas BALANCE DE MATERIALES • El volumen del yacimiento es constante • El petróleo y gas existentes se encuentran en equilibrio a presión y temperatura del yacimiento (Se refiere al gas en solución) • Los datos PVT promedios del yacimiento están referidos al datum y simulan el comportamiento del yacimiento • La expansión del agua connata y de la roca del yacimiento se suponen despreciables • La temperatura del yacimiento se supone constante

4. BALANCE DE MATERIALES Información requerida • Historia Producción-Presión • Presión inicial del yacimiento • Datos PVT promedios del yacimiento referidos al datum • Datos Petrofísicos promedios del yacimiento referidos al datum • Temperatura promedio del yacimiento referida al datum • Datos básicos del yacimiento • Curvas de permeabilidad relativa

5. BALANCE DE MATERIALES ¿Qué permite realizar ? • Cálculo del Petróleo original en sitio, N • Caracterización de los acuíferos y de la capa de gas de existir • Tamaño de la capa de gas, m • Historia de la intrusión de agua, We • Identificación del Mecanismos de producción

6. BALANCE DE MATERIALES Da buenos resultados cuando • No hay comunicación de las arenas con otras • Los gradientes de presión son pequeños • Se tienen data confiable de Presión y Producción • La data utilizada no considera el periodo de tiempo en el cual el yacimiento fue sometido a un proceso de inyección de agua (De ser el caso)

8. mNBoi Capa de gas NBoi Zona de petróleo p W Acuífero BALANCE DE MATERIALES Cambios de volumen que tienen lugar en el yacimiento al producirse una reducción de presión p 2 1 3 4 p Pi 1. Expansión de petróleo + gas disuelto 2. Expansión de la capa de gas 3. Expansión del agua y reducción del volumen pozo 4. Intrusión de agua

9. BALANCE DE MATERIALESECUACION GENERAL FLUIDOS PRODUCIDOS, BY = (EXP. DEL(PETROLEO + GAS EN SOLUCION)) BY + (EXPANSION DE LA CAPA DE GAS) BY + (EXPANSION DEL AGUA)BY+ (REDUCCION DEL VPHC) BY, TODO A CONDICIONES DEL YACIMIENTO BALANCE DE MATERIALES EN EL YACIMIENTO ES IGUAL A:

10. Definiciones BALANCE DE MATERIALES • Eo: EXPANSIÓN DEL PETRÓLEO Y SU GAS ORIGINALMENTE EN SOLUCIÓN: Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg, BY Eo = Bt - Bti • EXPANSIÓN. DEL PETROLEO= N(Bo - Boi), BY • EXPANSIÓN . GAS LIBERADO=N (Rsi-Rs) Bg, BY • Eg: EXPANSIÓN DE LA CAPA DE GAS: mNBoi(Bg/Bgi-1), BY

11. BALANCE DE MATERIALES Definiciones • Ef,w: REDUCCION VOLUMEN POROSO OCUPADO POR HIDROCARBUROS (VPHC): Cambios de volúmenes de agua, roca, capa gas y entrada de agua (acuífero) d(VPHC) = -dVw + dVporoso - dVacuífero - dVcapa de gas d(VPHC) = (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc) + We • F: FLUIDOS PRODUCIDOS: • Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw

12. Volúmenes producidos Condiciones de Superficie Gp Np Np, Gp, Wp y Rp = Condiciones de Yacimiento Np Bo Petróleo + gas en solución Np Rs Bg Gas disuelto producido Np Rp Bg Gas total producido Wp Bw Agua producida Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw BALANCE DE MATERIALES

13. Expansión de los fluidos Petróleo + Gas disuelto Inicialmente Después de una p Petróleo Gas Total NBoi N ( Bo - Boi ) NRsi N ( Rsi - Rs ) Bg Np ( Bo - Boi ) + ( Rsi - Rs ) Bg BALANCE DE MATERIALES

14. Expansión de los fluidos Capa de Gas Vol. de gas inicial en la capa de gas Vol. de petróleo inicial en la zona de petróleo m = Vol. de petróleo en la zona de petróleo Vol. de gas en la capa de gas Vol. de petróleo + Vol. de gas = NBoi = mNBoi = NBoi + mNBoi (1+m) NBoi mNBoi Bgi . Bg Vol. de gas de la capa de gas después de una p • = Bg Bgi = mNBoi ( - 1) Expansión de la capa de gas BALANCE DE MATERIALES

15. Expansión de los fluidos Agua Connata dVm = Cw Vw . p Vol. de hidrocarburos 1 - Sw ( 1 + m ) NBoi Swc 1 - Swc Vw = Sw = Cw ( 1 + m ) NBoi Swc 1 - Swc . p dVw = Volumen Poroso Cf ( 1 + m) NBoi Swc 1 - Swc . p dVp = BALANCE DE MATERIALES

16. Ecuación General BALANCE DE MATERIALES

17. Definiciones BALANCE DE MATERIALES • N: Petróleoinicial, Bn • G: Gas Libreinicial en la capa de gas, By • m = Relación de volumen inicial de gas en la capa de gas, a Volumen inicial de petróleo. G/NBoi, BY/BY • Gp: Gas ProducidoAcumulado, PCN • Np: Petróleoproducidoacumulado BN • Rp = Relación Gas – Petróleoacumulada. Gp/Np, PCN/BN

18. Empuje MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE LOS YACIMIENTOS • Expansión de los fluidos • Gas en solución • Capa de gas • Hidráulico • Segregación gravitacional

19. 100 . 80 EMPUJE HIDRAULICO Relación Py/Pi (%) 60 SEGREGACION GRAVITACIONAL 40 EXPANSIÓN DE LA ROCA 20 GAS EN SOLUCIÓN EXPANSIÓN CAPA DE GAS 0 0 10 20 30 40 50 60 Eficiencia de Recobro Np/N (%) MECANISMOS DE PRODUCCIÓN PRIMARIOS

20. F, BY N F = Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg Ef,w= (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc) 0 E o + E f B Y / B N ,w YACIMIENTOS SUBSATURADOS SIN INTRUSIÓN DE AGUA Pi > Pb We = 0 F = N (Eo + Efw)

21. F, BY N F = Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg Ef,w= (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc) 0 E o + E f B Y / B N ,w YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA Pi > Pb m = 0 , We = 0 F = N (Eo + Efw)

22. 0 F 0 Eo + Ef,w m N N F = Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw 0 0 Eg 0 Eo + Ef,w adimensional Eg =mBoi[(Bg/Bgi)-1] Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg Ef,w= (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc) YACIMIENTOS SATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, CON CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA Pi < Pb We = 0 m ≠ 0

23. F Eo + Ef,w We Bw Eo + Ef,w = N We ≠ 0 0 F 0 Eo + Ef,w We = 0 N 0 Producción acumulada de petróleo YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL, CON INTRUSIÓN DE AGUA Pi > Pb m = 0 , We ≠ 0 F = N (Eo + Ef,w) + We Bw + Asumimos: We = 0

24. INDICADORES DE LOS MECANISMOS DE EMPUJE Significado El cálculo de cada una de estas fracciones para cada intervalo de presión usado en la aplicación de la ecuación de balance de materiales producirá un registro con tiempo de la participación de cada empuje en la producción de los fluidos del yacimiento. 1 = NEo + mNEg + NEf,w + WeBw F F F F (NEo)/F : Fracción correspondiente al empuje por líquidos y gas en solución. (mNEg)/F : Fracción correspondiente al empuje por capa de gas. (NEf,w)/F : Fracción correspondiente al empuje por expansión del agua connata y reducción del volumen poroso. (WeBw)/F : Fracción correspondiente al empuje hidráulico.