Simulacion De Procesos

La Simulación de Reservorios ha sido practicada desde el inicio de la Ingeniería de Petróleo. En la década de los 40, el potencial de la simulación de reservorios fue reconocido y muchas compañías iniciaron el desarrollo de modelos analógicos y numéricos con la finalidad de mejorar las soluciones analíticas existentes (cálculo de balance de materiales y desplazamiento 1-D de Buckley-Leverett).

En la década de los 50, se llevaron a cabo investigaciones en lo que respecta a solución numérica de ecuaciones de flujo. Como resultado, se obtuvieron programas de computador para simulación de reservorios, aunque sencillos pero útiles. Estos programas representaron el mayor avance y usaron la solución de un conjunto de ecuaciones de diferencias finitas para describir el flujo multifásico 2-D y 3-D en medios porosos heterogéneos. Fue la primera vez que los Ingenieros de Reservorios lograron resolver problemas complejos.

En la década de los 60, el desarrollo de la Simulación de Reservorios, estuvo dirigida a resolverproblemas de reservorios de petróleo en tres fases. Los métodos de recuperación que fueron simulados incluían depletación de presión y varias formas de mantenimiento de presión. Los programas desarrollados operaban en grandes computadores (Mainframe) y usaban tarjetas para el ingreso de datos.

Durante la década de los 70, la tendencia cambió bruscamente, debido al creciente número de investigaciones en procesos EOR (Recuperación Mejorada de Petroleo), avances en técnicas de simulación numérica y la disminución del tamaño e incremento de velocidad de los computadores.

Los simuladores matemáticos fueron desarrollados de tal manera que incluían procesos de inyección química, inyección de vapor y combustión in situ. La investigación durante este período resultó en avances significativos en lo que respecta a la caracterización de la física del hidrocarburo en el desplazamiento bajo la influencia de la temperatura, agentes químicos y comportamiento de fase multicomponente.

Durante la década de los 80, el rango de las aplicaciones de la simulación de reservorios continuó expandiéndose. La descripción de reservorios avanzó hacia el uso de la GeoEstadística para describir heterogeneidades y proporcionar una mejor definición del reservorio.

Se desarrolló la tecnología para modelar reservorios naturalmente fracturados, incluyendo efectos composicionales. Asimismo, el fracturamiento hidráulico y pozos horizontales y su aplicación al monitoreo del reservorio. Al inicio de esta década, las aplicaciones fueron hechas en grandes computadores (Mainframe), al final de la década se empezaron a usar microcomputadores.

Actualmente, computadores personales y una gran cantidad de sistemas de simulación de reservorios, proporcionan al Ingeniero, un medio económico y eficiente para resolver complejos problemas deIngenieria de Reservorios.

Avances recientes en la Ingeniería de Reservorios/Yacimientos

Los avances recientes se han centrado principalmente en los puntos siguientes :

1. Descripción del Reservorio.

2. Reservorios Naturalmente Fracturados.

3. Fracturamiento Hidráulico.

4. Pozos Horizontales.

Referente a la descripción del yacimiento, se están aplicando técnicas estocásticas sustentadas en lo siguiente :

• Información incompleta del reservorio en todas sus escalas.

• Compleja deposición de facies en el espacio.

• Propiedades de roca variables.

• Relación desconocida entre propiedades.

• Abundancia relativa de muestras con información proveniente de los pozos.

Referente a reservorios naturalmente fracturados, la simulación se ha extendido a aplicaciones composicionales e inyección cíclica de vapor.

Respecto a fracturamiento hidráulico, se ha enfatizado en la predicción de la geometría de la fractura. Se dispone de varias técnicas para predecir la distribución de los esfuerzos in situ, mejorando de esta forma la simulación del crecimiento de la fractura en el sentido vertical y lateral.

El objetivo de la simulación de pozos horizontales es estudiar los efectos de longitud del pozo, ángulo de inclinación, heterogeneidades locales, permeabilidad direccional, barreras y caída de presión en el pozo. La simulación exacta de los fenómenos cerca al pozo, ha permitido estudiar los efectos que tienen los pozos horizontales sobre la productividad, intersección de fracturas, conificación y recuperación de hidrocarburos.

Autor: Ing. Lucio Carrillo B. UNI Peru | quipu.uni.edu.pe

El objetivo de la Ingeniería de Yacimientos es obtener la máxima recuperación, económicamente posible de hidrocarburos de un yacimiento petrolero. Para lograr este objetivo, el ingeniero de yacimientos emplea principios científicos para desarrollar modelos del yacimiento. Estos se usan para simular el comportamiento del yacimiento ante diversas opciones de producción y recuperación de hidrocarburos a lo largo de su vida productiva.

Nexus® es un simulador de yacimientos de la empresa Halliburton que corre bajo ambiente DecisionSpace® lo que permite que el modelaje integrado subsuelo-superficie sea mucho mas directo para los usuarios.

Resulta necesario aclarar que el ambiente DecisionSpace® es un software que permite usar varias aplicaciones a la vez con distintas bases de datos para que posteriormente se pueda unir todo con el fin de obtener una mejor simulación, ya que en la búsqueda de petróleo y gas, la última cosa que quiere es un entorno que no permite alcanzar fácilmente las metas propuestas, por lo cual lo que realmente se desea es la capacidad de utilizar las aplicaciones, datos y flujos de trabajo que se elija y de acceder a estos datos cuando se necesite para poder identificar rápidamente las mejores perspectivas que ayudan a la empresa a alcanzar sus objetivos de negocio. El entorno DecisionSpace® le ayuda a hacer precisamente esto.

Entre la descripción y beneficios del simulador Nexus® encontramos que el mismo proporciona soluciones cinco veces más rápido en promedio que otros simuladores de yacimientos

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