Análisis de balance de materiales
datos requeridos
- historia de producción (Np,Gp,Wp,wivs.t)
- comportamiento de la presion versus tiempo
- datos PVT
el análisis de un balance de materiales se realiza con la finalidad de obtener datos fundamentales del yacimientos
con los cuales podamos manejar y predecir su comportamiento.
PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO Y RECOBRO FINAL DE UN
YACIMIENTO
Cinco métodos son estudiados para tal fin,los cuales debemos saber que son:
- Método de Schilthuis
- Método de Tarner
- Método de Tracy
- Método de Muskat
- Método de Pirson
en esta oportunidad explicaremos y trabajaremos con el metodo de iteracion de Schilthuis.
Dos principios básicos se usan comúnmente en Ingeniería de yacimientos: la ley de conservación de la masa y la ley de conservación de la energía. La aplicación de éstos principios a yacimientos de hidrocarburos con el fin de obtener deducciones cuantitativas y predicciones constituye el método de balance de materia para análisis de yacimientos. La producción de petróleo y gas es una aplicación práctica de la ley de conservación de la masa. En general, se hace un balance entre los materiales del yacimiento y los materiales producidos. Dicho balance se acostumbra hacer con base en volúmenes, aunque no es estrictamente necesario.
La ecuación de balance de materia se usa para evaluar las cantidades de fluido presentes en el yacimiento a cualquier tiempo. De un modo especial, se usa para estimar la cantidad de hidrocarburos iniciales en el yacimiento y predecir el comportamiento futuro y recuperación total de los mismos.
Método de Schilthuis
DATOS REQUERIDOS PARA DESARROLLAR EL METODO DE SCHILTHUIS
La información que se suministra cuando se desea predecir el comportamiento de un yacimiento por el método de Schilthuis es la siguiente:
• Datos de propiedades de los fluidos para (ßo, ßg, Rs, μo y μg) para cada presión de trabajo. • Presión inicial y temperatura del yacimiento. • Yacimiento saturado y volumétrico. • Cantidad de petróleo inicial en el yacimiento, N, expresado en barriles a condiciones normales. • Saturación de agua, Sw.
•Datos de la relación de permeabilidades del gas y el petróleo, Kg/Ko, en función de la saturación de Líquidos, SL.
Schilthuis parte del principio que la presión inicial es la presión en el punto de burbuja. Tomando en cuenta lo planteado, la cantidad de gas disuelto inicial, Rsi, es la misma cantidad de gas disuelto, Rsb, a la presión del punto de burbuja. Luego Rsi = Rsb.
ya establecidas estas condiciones y los datos requeridos se deduce la ecuacion de trabajo del metodo de schilthuis
la cual es una simplificacion y manipulacion algebraica de la EBM.
ECUACION DE BALANCE DE MATERIA DE SCHILTHUIS
En la ecuación las variables Np/N y Rp son desconocidas y se determinan mediante ensayo y error. Representa la verdadera forma de la ecuación de balance de materia de Schilthuis para yacimientos saturados volumétricos y sin capa de gas.
sin embargo para el desarrollo de estas iteraciones necesitamos otras ecuaciones que nos permitan encontrar Rp
esto se logra con las ecuaciones de saturacion siguientes y la correlación de Torcaso y
Willie.
la primera es la ecuacion de la relacion gas-petroleo instantanea(Ri)
esta es la relacion entre el gas producido y el petroleo producido en un determinado momento,durante la produccion de un yacimiento.
en su forma mas elemental se puede expresar como : tasa de produccion de gas entre la tasa de produccion de petroleo.
es diferente a la Rp debido a que el Rp es acumulada.
la segunda es la saturacion de liquido que nos va a ser util para la correlacion de torcaso-Willie.
procedimiento
- Determine el número de los decrementos de presión y las presiones a las cuales va a trabajar. Ejemplo: decremento de presión = 200 psi, número de decrementos = 4 y presión inicial = 3.000 psi. Las presiones de trabajo serán: 3.000, 2.800, 2.600 y 2.400 psi.
- Asuma un incremento de la producción, ΔNp/N, para el decremento de presión dado.
- Calcule la producción acumulada de petróleo, Np/N, sumando todos los incrementos de producción, ΔNp/N.
4.con el Np/N, determine la saturación de líquidos, SL, utilizando la ecuación , para la presión de interés, Pn. Con el valor de saturación de líquidos, SL, determine el valor de la relación de permeabilidades, Kg/Ko. Para efectos de programación determine Kg/Ko utilizando la correlación de Torcaso y Willie.
5.calcule el incremento de la producción de gas, ΔGp/N.
6.calcule la relación entre el gas producido y el petróleo producido, Rp.
7.Conocidos Rp y Np/N solucione la ecuación (5.3) Si el resultado es aproximadamente 1 (puede estar comprendido entre 0,995 y 1,005) el ensayo fue correcto y puede continuar con el paso 10. Si el ensayo y error fue erróneo asuma un nuevo valor de ΔNp/N, descuente las acumulaciones hechas con el ensayo erróneo y comience en el paso 3.
Np=N*(Np/N)
8.pase al siguiente valor de presión Pn+1 e inicie desde el paso 2. El ensayo termina una vez se hallan evacuado todas las presiones de trabajo.
Problema resuelto
A la presión inicial no se ha producido ni petróleo ni gas, luego solo se hace un ensayo y error.
Primer ensayo. Para P=2.300psi
Primer ensayo. Para P=2.100 psi.
