Yacimientos De Petroleo Con Capa De Gas

YACIMIENTOS CON MECANISMO DE CAPA DE GAS

La representación de un yacimiento con capa de gas inicial se puede representar mediante la Figura 1.

Figura 1. Esquema general de un yacimiento con capa de gas

En este sistema, en las condiciones iniciales, a nivel del contacto aceite-gas, se tiene que el aceite debe estar saturado. A medida que la profundidad aumenta a partir del contacto, el aceite se encuentra progresivamente menos saturado debido al aumento de la presión. Este efecto generalmente es pequeño y el yacimiento puede ser estudiado, admitiendo que los valores de las propiedades de los fluidos sean independientes de la profundidad. Sin embargo, es importante tener en cuenta, que pueden existir caso en los cuales las variaciones de las propiedades con la profundidad son importantes (segregación gravitacional). En estos casos es necesario tener en cuenta estos efectos.

Para el estudio de este tipo de yacimientos, en los cuales la expansión de la capa de gas es el mecanismo predominante, se hacen algunas suposiciones iniciales: (i) se admite que el influjo de agua, We, es despreciable (en otros casos se va tener en cuenta), (ii) en virtud de la alta compresibilidad del gas, los efectos de la compresibilidad del agua connota y de los poros pueda ser despreciada.

Bajo las circunstancias anteriores y asumiendo que no hay producción de agua e inyección de fluidos, tenemos que la ecuación de balance de materiales deducida inicialmente:

Se reduce a la siguiente expresión:

(1)

El denominador de la ecuación anterior incluye la expansión de los fluidos existentes en la zona de aceite y en la capa de gas, principales responsables por la producción de aceite. Para mejor entendimiento de la ecuación anterior, se puede escribir de la siguiente forma:

(2)

Donde:

El empleo de la ecuación 2 para la determinación de los parámetros del yacimiento depende del nivel de conocimiento de las características del yacimiento. Para un yacimiento con capa de gas, el parámetro que se conoce con menos certeza es frecuentemente m. Si el valor de N es conocido con cierta precisión, una de las formas de utilizar la ecuación 2 es colocar en un grafico cartesiano los valores de F como una función de Eo+mEg (ver Figura 2).

Figura 2. Método para calcular m

Admitiendo varios valores de m, cuando el valor de m haya sido seleccionado, el grafico resultara en una línea recta pasando por el origen y cuya inclinación es N.

Para construir el grafico presentado en la Figura 2, el valor de F debe ser calculado en varios instantes de la vida productiva del yacimiento, en función de los datos de producción y de los parámetros PVT para la presión media del yacimiento en esos instantes. Los valores de Eo y Eg son calculados con la información PVT. La ventaja del grafico anterior, es que la recta debe pasar por el origen, el cual se puede tomar como un punto de control.

Caso existe incerteza tanto en el valor de m como en el de N, la ecuación 2 debe escribirse de una forma diferente, tal como se indica a continuación:

(3)

La ecuación 3 se obtiene dividiendo ambos lados de la ecuación por Eo. En este nuevo caso, un grafico de F/Eo contra Eg/Eo produce una línea recta cuyo coeficiente angular y linear respectivamente son mN y N (ver Figura 3)

Figura 3. Método para calcular de forma simultanea N y m

Se debe resaltar, que un yacimiento en donde el volumen de la capa de gas es muy grande, en relación a la zona de aceite, la aplicación de la EBM como se ilustro previamente, puede producir diferentes valores de m que resultan en líneas rectas. Esto se debe al hecho que la presión del yacimiento es controlada básicamente por la capa de gas y no por la zona de aceite, o sea, la presión en la zona de aceite no es representativa del sistema como un todo.

PREDICCIÓN DE YACIMIENTOS CON MECANISMO DE CAPA DE GAS

Como se estudio previamente, en este tipo de yacimientos existe una capa de gas, cuya expansión es el principal método de producción de aceite, junto con la expansión del aceite en la zona de aceite.

En la predicción de yacimientos con capa de gas, se tienen las siguientes hipótesis:

• EL aceite y el gas de la capa se encuentran inicialmente en equilibrio, de modo que la presión inicial es la presión de burbuja del sistema,

• La saturación intersticial de agua irreductible y su valor medio Swi es igual tanto en la capa de gas como en la zona de aceite,

• La capa de gas no contienen aceite en ningún instante de la vida productiva del yacimiento.

El método empleado para predecir el comportamiento de producción de un yacimiento con capa de gas se llama método de Muskat. A continuación se describen las ecuaciones iniciales y luego se describe el procedimiento de cálculo.

1. Ecuaciones necesarias

La relación entre los volúmenes de la capa de gas y de la zona de aceite es defina como:

(1)

Despreciando los efectos de compresibilidad de la roca, se puede escribir:

(2)

Donde Vpg y Vpo son los volúmenes porosos de la capa de gas y de la zona de aceite. El volumen de aceite existente en el yacimiento en cualquier instante, medido en las condiciones estándar, se puede expresar como:

(3)

La anterior expresion se puede escribir como:

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