Recuperación Secundaria y Mejorada de Hidrocarburos

[pic 1][pic 2]

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA TIERRA

UNIDAD DE APRENDIZAJE:

Recuperación Secundaria y Mejorada de Hidrocarburos

        MAESTRO: M.I. Víctor Matías Pérez         

ACTIVIDAD:  Producto Integrador de Aprendizaje. Modelo de simulación de recuperación secundaria de hidrocarburos con inyección de agua en un Yacimiento 2D.

ALUMNOS:

Bravo Cisneros Erick Francisco                        1756998

Cárdenas Garza Guillermo                                 1756965

Cárdenas Guzmán Mario Fernando                1619802

González Acevedo Raúl Rodrigo                         1640549

Izaguirre Casas Jesús Fernando                         1621669

  García Izaguirre Fernando                         1756997

Lozano Guajardo Víctor Jesús                         1640051

Mendoza Corona Sergio Javier                         1756972

Rodríguez Mireles Eduardo Azael                      1628172

Rueda Zúñiga Moisés                                1627460

Zúñiga Jaramillo Antonio                                 1756985

                             Jaime Moreno Belmares                                           1555731

GRUPO: 016                ING. PETROLERO        4 de diciembre de 2017

Índice

Objetivo        3

Introducción        4

Desarrollo teórico        5

Estructura del yacimiento        5

Ubicación de los pozos y dimensiones        5

Obtención de la matriz        6

Analisis de Resultados        11

Conclusión        16

Anexos        17

Código utilizado en Matlab        17

Bibliografía        20

Objetivo

Evaluar el barrido ideal de hidrocarburos en un modelo 2D, mediante un programa en Matlab, implementando las ecuaciones de flujo bifásico, para observar el comportamiento de dicho barrido conforme a los cambios de saturación y permeabilidades dentro del yacimiento propuesto.

Introducción  

La gran importancia de la industria petrolera, como generadora de energía y fuente de ingresos (tan sólo en México representa el 40% de los ingresos totales de la federación) obliga al aprovechamiento máximo de cada yacimiento.

Actualmente una parte importante de los yacimientos en explotación a nivel mundial se encuentran en etapa madura, por lo que procurar su óptima explotación es prioritario.

Un campo maduro es aquél donde se ha rebasado el pico de producción previsto en el esquema original de explotación. Un campo que ha sido producido por más de diez años está en declinación, siendo el rejuvenecimiento una opción costosa y menos atractiva que la explotación de campos en desarrollo.

El presente trabajo cubre el aspecto de ingeniería de yacimientos para el desarrollo de campos que han alcanzado su pico de producción o campos productores en una etapa de declinación. Y que por lo anterior requieren un proceso de recuperación ya sea secundaria o mejorada.

Según Schlumberger, un modelo de caracterización de yacimientos incorpora todas las características geológicas del yacimiento. Estos modelos se utilizan para cuantificar características dentro del volumen del subsuelo que son relativamente estables durante largos períodos de tiempo y pueden, por consiguiente, considerarse estáticas.

Este modelo se utiliza como dato de entrada en la simulación de yacimientos, durante la cual los ingenieros de yacimientos agregan otras características del yacimiento, como presiones, temperaturas y composiciones de fluido y gas. Estas características pueden cambiar debido al movimiento de fluidos o gases a través de los espacios porosos de las formaciones. Debido a que son dinámicos por naturaleza en marcos temporales cortos, una vez que se ha iniciado la producción, estos modelos se denominan "modelos dinámicos." Las simulaciones detalladas de yacimiento que se basan en caracterizaciones de yacimiento desarrolladas con exactitud pueden ser de gran valor para optimizar el emplazamiento del pozo y la planificación del desarrollo del campo.

Desarrollo teórico

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Ilustración 1. Planteamiento del yacimiento en 2D

Estructura del yacimiento

Para este yacimiento en particular se maneja el concepto de yacimiento volumétrico, es decir es una clasificación de acuerdo con variaciones del volumen originalmente disponible de hidrocarburos, en este no existe un acuífero adyacente al yacimiento (yacimiento cerrado).

Ubicación de los pozos y dimensiones

Las dimensiones manejadas para este yacimiento son de: 200 x 900 ft discretizándolo en una red de nodos de 5x5 teniendo un valor total de 25 nodos de 50ft cada uno de estos nodos discretizados como podemos observar en la ilustración 1.

Los pozos manejados en este modelo fueron un total de 3 pozos siendo destinados 2 para producción y uno de inyección.  Las posiciones estratégicas que se propusieron para lograr este barrido de aceite, fue colocar el pozo inyector en el centro y los otros dos pozos(productores) alrededor de este, esto con el objetivo de que la inyección de agua se dispersara de forma radial y lograra desplazar el fluido del yacimiento (aceite) de manera efectiva hacia estos pozos.  Para este modelo se propuso la inyección de agua con las distintas propiedades que posteriormente serán mostradas.

[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

Ilustración 2.  Posición del o pozos dentro del yacimiento

Las posiciones de los pozos antes mencionadas se ubican en

Pozo productor 1: ubicado en el bloque 9.

Pozo productor 2: ubicado en bloque 17.

Pozo inyector: ubicado en el bloque 13.

Obtención de la matriz

Proceso de obtención de la matriz y descripción de las fórmulas El primer paso fundamental para la obtención de la matriz es el cálculo de las distintas transmisibilidades en las direcciones X Y. mediante las fórmulas mostradas a continuación:

                                                                                  [pic 15][pic 16]

                                                                                  [pic 17][pic 18]

Estas representan las distintas transmisibilidades que tiene cada bloque en las direcciones “X” y “Y”.  Tomando en cuenta las permeabilidades relativas del agua y aceite.

βc = arreglador de unidades

Kx, Ky = permeabilidad en las diferentes direcciones

Ax, Ay = área de la cara de bloque en las diferentes direcciones

∆x, ∆y = distancia entre los centros de los bloques en las diferentes direcciones

 μ = viscosidad del fluido (aceite)

 B = factor de formación de volumen

Mediante el cálculo de las transmisibilidades se procede a formar la matriz organizando el yacimiento de la siguiente manera:

[pic 19]

Ilustración 3 Acomodo del orden de la matriz.

Una vez establecido el orden de los bloques, se continua a analizar cada bloque en sí y determinar la conductividad que tiene tomando en cuenta las transmisibilidades que presenta con los bloques que lo rodean.

Ejemplo. Para el bloque 1, la transmisibilidad estaría en X, en la cual multiplicamos el valor obtenido en las transmisibilidades de las fórmulas anteriores y para ver con cuantos bloques trasmite, y obtener un valor representativo de transmisibilidad de cada bloque para formar la matriz.

Con el fin de representar los tiempos de barrido en el yacimiento, se realizaron 4 matrices que representan los cambios de propiedades de los fluidos con respecto al tiempo como se muestra a continuación:

Primer tiempo

[pic 20]

...