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Propiedades de la Roca

Comportamiento de Yacimientos Sep 0 7, 2013 . Propiedades de la Roca. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 .

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Propiedades de la Roca

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Presentation Transcript

  1. Comportamiento de Yacimientos Sep07, 2013 • Propiedades de la Roca

  2. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Objetivo de Curso: Predecir el comportamiento volumétrico de un yacimiento de aceite.

  3. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 • Propiedades de la Roca: • Porosidad • Saturación • Permeabilidad • Compresibilidad • Presión Capilar • Mojabilidad

  4. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades de la Roca (1/ 5) Con el propósito de conocer la interacción del sistema roca-fluido en los yacimientos de hidrocarburos es necesario conocer cuantitativamente y cualitativamente la relación que existe entre las propiedades petrofísicas y de los fluidos en el yacimiento. La distribución y flujo de los fluidos en un yacimiento esta gobernado por fuerza capilares, de gravedad y viscosas. Dependiendo de las condiciones de análisis, alguna de estas fuerzas sobresale, y por lo tanto, es la fuerza dominante. Por ejemplo, en la migración de hidrocarburos fuerzas de gravedad (flotación) son dominantes.

  5. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades de la Roca (2/5)

  6. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades de la Roca (3/5)

  7. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades de la Roca (4/5) Las fuerzas capilares dominan el entrampamiento de hidrocarburos. Las fuerzas viscosas dominan en la vecindad de los pozos productores e inyectores.

  8. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades de la Roca (5/5) Durante la vida productiva del yacimiento, la combinación de estas fuerzas, da como resultado del empuje de los fluidos hacia el pozo. El flujo de fluidos se da a través del medio poroso que conforma al yacimiento. Por lo tanto, es vital conocer cuantitativamente las propiedades de la roca y de los fluidos. Entre las propiedades de la roca que son útiles para realizar calculos de ingeniería de yacimientos incluyen: porosidad, saturación, permeabilidad, compresibilidad, presión capilar, y mojabilidad.

  9. Comportamiento de Yacimientos Sep07, 2013 • Porosidad

  10. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad ( 1/5) Este concepto cuantifica la parte del volumen total de una roca que no es ocupado por los granos solidos de la roca. Se expresa en fracción y en porcentaje. Considerando la conectividad de este volumen: se tiene dos tipos de porosidad: Porosidad Absoluta: relación del volumen total que no es roca (Vp) y el volumen total de la roca (VT).

  11. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad (2/5) Porosidad Efectiva: relación de volumen que no es roca pero únicamente conectado y el volumen total de la roca. La porosidad efectiva es la que se usa en los cálculos de volumen, debido a que es la que representa el aceite móvil en el yacimiento. http://www.pre.ethz.ch/research/projects/?id=comptom

  12. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad (3/5) La porosidad se clasifica en primaria y secundaria. La porosidad primaria se forma al momento del deposito de los sedimentos, esta incluye porosidad interparticula e intraparticula. La porosidad interparticular o intragranular es la que se forma entre los granos al momento de su depositación.

  13. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad (4/5) La porosidadintraparticularocurre dentro de los granos, esta se da en formaciones carbonatadas, cuando existe la disolución de material.

  14. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad (5/5) La porosidad secundaria se forma después de la depositación y se desarrolla durante la diagénesis por disolución, dolomitización, y fracturamiento de la roca debido a esfuerzos. Fractura

  15. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Porosidad (5a/5) La porosidad (efectiva) en un yacimiento presenta, generalmente, una distribución, como se muestra a continuación:

  16. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Promedio Ponderado Saturación de agua Saturación de aceite Saturación de agua

  17. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Medición de la Porosidad

  18. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 • Propiedades de los Fluidos: • Antecedentes • Tipos de Fluidos • Factores de Volumen Aceite • Factores de Volumen Gas

  19. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Antecedentes Unaadecuadadescripciónde la roca, de los fludios, del sistemaroca-fluido, distribución de los fluidos y el comportamiento del yacimiento, son requeridos, yaque son el insumopararealizarestudos y análisispararesponder lassigientespreguntas y toma de decisiones: CualesVolumenOrigina en el yacimiento? Cuales el Mecanismos de Producción? Predecir el Comportamiento del Yacimiento Definición de unaEstrategia de Desarrollo

  20. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Antecedentes…. Unaconsolidación de la informaciónde todaslasfuentesdisponiblesesunabuenapracticaparaeleguir la informaciónrepresentativa del yacimiento. Las muestrasanalizadas en un laboratorioproporcionan el comportamientovolumétrico y propiedadestermodinámicas de los fluidos de la formación. Un análisis PVT proporcionala variación de laspropiedadestermodinamicas y volumetricas del fluido contra presión y temperatura. Un analisis PVT esutilpara:

  21. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Antecedentes… • Determinar el volumen original del yacimiento. • Evaluar el volumen original a condiciones de superficie • Evaluar el comportamiento del yacimiento • Modelar el comportamiento del fluido en toda la cadena de producción. • DiseñarInstalacionessuperficiales: separadores, ductos, etc.

  22. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: • Considerando la variación de la densidad con respecto a la presión, esdecir, la compresibilidad, podemosidentificardiferentestipos de fluidos . En general se tienentresfluidosconocidoscomo: • Fluidosincompresibles • FluidosLigeramentecompresibles • FluidosCompresibles • La compresibilidadisotérmicaes: V = Volumen del fluido  = Densidad del fluido p = presión, psi c = Compresibilad, psi-1

  23. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: Fluido Incompresible Un fluídoincompresibleesaqueldonde el volumen o la densidad no cambian con respecto a la presión, estoes, Fluídoincompresibleestrictamente no existen. Este comportamientopuedeserasumidoparasimplificarderivaciones o comportamientos. Un ejemplo de fluidoincompresible: agua

  24. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: Fluido Ligeramente Compresible Este tipo de fluidosexperimentaligeroscambios en volumen, o densidad, con respecto a la presión. Conociendo un volumen a unapresión de referencia, la variación de la densidad con respecto a la presiónpuedeserdescritapor: V = Volumen del fluido  = Densidad del fluido p = presión, psi ref = referencia c = Compresibilad, psi-1 O, considerando la densidad, Se debe de mencionarquemuchascrudospresentanéstecomportamiento

  25. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: Fluido Compresible Estos fluidos experimentan grandes cambios en volumen con respecto a cambios en presión. La compresibilidad de estos fluido esta dada por, Todos los gases y mezclas gas-liquido son considerados fluidos compresibles.

  26. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: Densidad contra presión.

  27. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: Considerando la Relación Gas-Aceite, RGA y la densidad API del fluido, esposibleidentificardiferentestipos de fluidos: Donnis, 2007.”Essentials of ReservoirEngineering” Leer Capítulo V McCain, 2011.”Petroleum Fluid Correlation”

  28. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Relación de Volumenes en Superficie y Yacimiento: La cantidad de aceite y gas producidos de un yacimiento, medidos a condicionesestandarson convertidas a condiciones de yacimientousandofactores de volumen, estoes, Bo, Bg, Rs and R. Volumen en Superficie Volumen en el Yacimiento GasT = Gas L + Gas D Gas L Gas L : Libre D: Disuelto T: Total Aceite Gas D Aceite Aceite Agua Agua Agua Los factores de volumen son obtenidos en el laboratorio, hechos con muestras de aceite, gas y aguatomados a condiciones de yacimiento.

  29. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Concepto de Aceite Negro El concepto de aceite negro, no se refiere a su color. Este concepto surge de la manera en quesucomportamientoesmodelado. Este, estaformado de dos componentes, estoes, aceite y gas a condicionesestandar, (c.e.). El concepto de Aceite Negro, asumeque en el yacimiento, lascomposiciones del gas y aceite, permanecenconstantes, cualquieraqueseanlascondiciones de presión y temperatura. De estamanera, los cálculos de Balance de Materiapuedenserexpresados en volumenesusandoFactores de Volumen, relacionandocondiciones de superficie con condiciones de yacimiento.Este comportamientoesaplicado a fluidosqueestan “lejos del puntocrítico”. Este concepto no puedeserusado, de manera general, en fluidoscríticos: aceitevolatil o gas y condensado. Estosfluidosdeben de sertratados con Ecuaciones de Estado.

  30. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas Factor de Volumen de Aceite,Bo Bo es la relación de un volumen de unamasa dada de aceite mas sugas disuelto, a unapresión y temperatura dada, con respecto a suvolumen de esemismoaceite a condiciones de tanque. Note: m Res. Oil = m ST oil +m Std gas

  31. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas Relación Gas Disuelto-Aceite,Rs La Rses la relación entre el volumen de gas disuelto en el aceite a una presión y temperatura dada y el volumen de aceite en el cual esta disuelto, ambos medidos a condiciones de tanque.

  32. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas Factor de Volumen de Gas, Bg El Bges la relación de el volumen de gasa unapresión y temperaura dada y el mismovolumen de gas medido a condicionesestandar.

  33. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas Relación Gas-Aceite, R,GOR, RGA La RGA es la relación del gas producido entre el aceiteproducido, ambos medidos a condicionesestandar. Gas Disuelto Producido Aceite Producido Gas Libre Producido Gas Producido = Gas Disuelto + Gas Libre Gas Libre En yac. Aceite con gas disuelto

  34. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas Relación Gas Condensado, CGR El CGRes la relación entre condensadoproducido y el gas producido, ambos medidos a condicionesestandar

  35. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas: Bo, ( FormationVolume Factor, FVF) @ Temperatura constante. Etapa Bajosaturada p > pb Etapa Saturada p < pb Gas es liberado, al ritmo de su Rs Fluido se expande, debido a su compresibilidad. El Bo aumenta Todo el gas permanece en solución El aceite se encoge en el yac. El Bo disminuye

  36. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas: Rs, relación gas disuelto en el Aceite Etapa Bajosaturada p > pb Etapa Saturada p < pb Rs es constante Rs disminuye a medida que se libera gas en solución Todo el gas permanece en solución. Es el único que se produce, Qg = Qo * Rs Rs = R = RGA = GOR = Rp

  37. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas: Bg, Factor de Volumen del Gas Etapa Saturada p < pb Etapa Bajosaturada p > pb Para yacimientos de aceite. El Bg tiene sentido en condiciones saturadas El Bg aumenta debido a que el gas se expande mas a medida que disminuye la presión. Un yac. a p y T estandar tendría un Bg = 1

  38. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Propiedades Volumétricas: R, Relación Gas-Aceite Etapa Saturada p < pb Etapa Bajosaturada p > pb Si p > pb, Rs = R = RGA = GOR = Rp Efecto de Krc. Y Segregación de gas hacia la parte superior

  39. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tipos de Fluidos: McCain (2011) haceanalisisresultadosobtenidos en laboratorioparaclasificarfluidosconsiderando la Relación Gas AceiteInicial

  40. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Factor de Volumen Total: Un

  41. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc. 2.16 kPa/m 0.0954 Psi/ft 7.1 kPa/m 0.3121 Psi/ft 10.13 kPa/m 0.4392 Psi/ft

  42. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc.

  43. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc. V=Int V=Int

  44. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc. V=Int V=Int

  45. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc. V=Int = 6.14 km3

  46. Comportamiento de Yacimientos Sep 07, 2013 Tarea 4: Identificación de Contactos y Vol. de Hc. V = 6.14 km3 C g/a C a/a

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