capitulo 3 yac. de pet sub

8/17/2019 Capitulo 3 Yac. de Pet Sub

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RESERVORIO II SEXTO SEMESTRE

YACIMIENTOS DE PETROLEO SUBSATURADO POR ENCIMA DEL PUNTO

DE BURBUJEO INCLUYENDO LAS COMPRESIBILIDADES DE LA

FORMACION Y DEL AGUA

INTRODUCCION.

Estudios de ingeniería de yacimientos, indican que debido a las compresibilidades

de la formacin y del agua intersticial, no e!isten en realidad yacimientos

"olum#tricos, sea donde el "olumen poroso disponible para los $idrocarburos

permanece constante%

&all demostr la magnitud del efecto de la compresibilidad de la formacin en

los c'lculos de los yacimientos "olum#tricos y &a()ins dedu*o la ecuacin que

incluye el efecto de la compresibilidad del agua innata% El t#rmino "olum#trico, sin

embargo, se conser"ara para distinguir aquellos yacimientos donde no ocurre

intrusin de agua, pero cuyos "ol+menes "arían ligeramente con la presin debido

a los efectos mencionados anteriormente%

uando la -resin del yacimiento disminuye de un "alor inicial -i a una presin

menor - en un yacimiento petrolífero que produce por encima de la presin de

punto de burbu*eo, el "olumen poroso inicial del yacimiento Vpi disminuye un "alor

Vp debido a la compresibilidad de la roca o formacin f% Empleando una

compresibilidad promedia de formacin e!presada en unidades de "olumen poroso

por "olumen poroso por -sia el "olumen poroso a la presin menor puede

e!presarse apro!imadamente por.

P C VpiVp f ∆−= 1* ecuac% /

0 medida que la presin promedia disminuye, el "olumen inicial de agua innata,

S(Vpi, aumenta a un "alor S(Vpi1/2(3-4, donde ( es la compresibilidad

promedia del agua en el yacimiento en el inter"alo de presin 1-i5-4% Si durante el

inter"alo entran al yacimiento 6e barriles de agua a condiciones de yacimiento y

se producen 6p barriles de agua a condiciones normales con un factor

"olum#trico 7( 8898:, el "olumen da agua del yacimiento a la presin menor es.

( ) P W eW W W W P C VpiS Vw β −+∆−= 1* ecuac% ;

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>a diferencia entre los dos "ol+menes 1Vp 5 V(4 es el "olumen de petrleo

subsaturado que permanece en el yacimiento a la presin inferior, o 7o1?5?p4 y

por lo tanto.( ) ( )

P W e f W W P CwSwVpi P C Vpi Np N o β β +−∆+−∆−=− 11* ecuac% @

-ero el "olumen poroso inicial es ?7op91/5S(4% Sustituyendo este "alor por Vpi en

la ecuacin @ y di"idiendo ambos lados de la ecuacin por 7oi,

( )

oi

wWp

oi

We

Sw

P CwSwN

Sw

P C N

oi

o Np

oi

o N

f

β

β

β β

β

β

β +−

−∆+

−−

∆−=

−

1

1

1

1 ecuac%A

>os t#rminos de la ecuacin A pueden reagruparse y escribirse.

( P W e

f W W o NpSw

P C SwCw

oiooi N β β

β β β +−=

−

∆++− 11 ecuac% B

0unque la ecuacin B es correcta, algunos ingenieros a "eces introducen la

compresibilidad del petrleo, o, en la ecuacin A, definiendo la compresibilidad

del petrleo con referencia al "olumen a la presin inicial es decir.

( ) ( ) P oi

oio

P Pioi

oio

P PiVoi

VoiVoCo

∆−

=−

−=

−−

=β

β β

β

β β

P Cooi

o∆+= 1

β

β

ecuac% C

Sustituyendo este "alor de 7o97oi solo en el primer t#rmino de la ecuacin A y

reagrupando los t#rminos de ? al lado i=quierdo de la ecuacin.

( ( )oi

SwWp

oi

We

oi

o Np

Sw

P CwSw

Sw

P C P Co N f

β β β

β +−

=

−

∆++

−

∆−−∆+

1

1

1

11 ecuac% D

El coeficiente de ? en el corc$ete cuadrado puede reducirse a.

P Sw

C SwCwSoCo f ∆

−

++

1 ecuac%

El coeficiente de 3- de la ecuacin se denomina compresibilidad efecti"a del

fluido, e, e incluye las compresibilidades del petrleo, del agua innata y de la

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formacin, o.

++≡

So

C SwCwSoCoCe

f

ecuac% F

-or ultimo la ecuacin D puede escribirse.

P W e W W o Np P oiCe N β β β +−=∆ ecuac% /G

En yacimientos "olum#tricos 6eHG y 6p por lo general insignificante, por

consiguiente la ecuacin /G se reduce.

oi

o

P Ce

Np N

β

β *

∆= ecuac% //

>uego si no se consideran las compresibilidades de la formacin y del agua (HG

y fHG, entonces e es o, para produccin por encima del punto de burbu*eo.

o

oio

N

Np

β

β β −= ecuac% /;

El siguiente e*emplo ilustra la determinacin del petrleo inicial en el yacimiento

a partir de los datos de produccin y presin de un yacimiento cuya informacin

geolgica indica que es "olum#trico, o sea, que esta totalmente rodeado de roca

impermeable%

E*emplo% alcular el petrleo inicial en un yacimiento "olum#trico subsaturado%

0TOS.

atos de los factores "olum#tricos relati"os de la tabla @%C

8ob H /,@F/ 8898: a la presin del punto de burbu*eo

Saturacin de agua connata H ;G por ciento

Salinidad del agua connata H ;GGGG ppm

-orosidad promedio H F,G por ciento-resin inicial del Jacimiento H H BGGG -sia

-roduccin acumulati"a del petrleo H /,;B MM8:

-resin promedia del Jacimiento H @CGG -sia

-roduccin acumulati"a de agua @;GGG 8:

Intrusin de agua H G

Temperatura del Jacimiento H ;;G Of

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SO>KIO?.

e las figuras @%/A y @%/B%

( H @,C!/G 5C -sia5/ promedio entre BGGG -sia y @CGG-sia

e figura @%/Cf H B,G!/G 5C -sia5/ para porosidad H F,G por ciento

e la tabla @%C

8o H a @CGG -sia H G,FBG ! /,@F/G H /,@DBGG

8oi H G,FD@FG ! /,@F/G H /,@BACF

Sustituyendo en la siguiente Ecuacin.

( ) P W e

f W W o Np

Sw

P C SwCw

oi

ooi N β β

β

β β +−=

−

∆++−

11

( )( )( )

−

−++−

+−=

−−

20,01

36005000105106,3*20,01

35469,1

37500,1*35469,1

32000*04,1037500,1*1025,1

66

6

x x

x N

? H B/,D@ MM8:

>a compresibilidad promedia de petrleo en el yacimiento se obtiene de la

ecuacin

( ) ( ) P oioio

P Pioi

oio

P PiVoi

VoiVoCo

∆−

=−

−=

−−

=β

β β

β

β β

( )16

1071,1036005000*35469,1

35460,137500,1 −−=−

−= Psia xCo

J la compresibilidad efecti"a del petrleo mediante la siguiente ecuacin.

++≡

So

C SwCwSoCoCe

f

( ) 166

1086,1780,0

100,56,3*20,071,10*80,0 −−=

++≡ Psia x

S

xCe

>uego el petrleo inicial en el yacimiento de la siguiente ecuacin

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oi

o

P Ce

Np N

β

β *

∆=

( ) MMBF

x

x N 73,51

360050001086,17*35469,1

32000*04,137500,1*1025,16

6

=+

+=

−

Si no se consideran las compresibilidades de la roca y del agua, e H o, el

petrleo inicial en el yacimiento resultante mediante la siguiente ecuacin es.

P W e W W o Np P oiCe N β β β +−=∆

( ) MMBF

x

x N 25,86

36005000*1071,10*35469,1

3200*04,137500,1*1025,16

6

=−

+=

−

-RO8>EM0S

/%5 Kn agua connata tiene ;GGGG parte por milln de slidos a una presin del

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yacimiento de AGGG -sia y una temperara de /BGo:% Lu'l es su compresibilidad%

Resp% @,;!/G5C -sia5/

;%5 Kn agua connata tiene ;GGGG parte por millon de slidos a una presin del

yacimiento de AGGG -sia y una temperara de /BGo:% Lu'l es el factor"olum#trico del agua% Resp% /,G/@ 8898:%

@%5 alcular las propiedades -VT del agua de formacinN cuyos datos son los

siguientes.

Temperatura del Jacimiento H ;GG o:

-resin del yacimiento H @GGG -sia

Salinidad del agua @GGGG ppm

A%5 on el fin de determinar. a4 El gas en Solucin, y b4 el factor "olum#trico del

petrleo como funcin de la presin, se $icieron e!perimentos con una muestra de

líquido del fondo del campo de petrleo >a Salle%

>a presin inicial del yacimiento de petrleo es @CGG -sia y la temperatura del

fondo es /CG o:, por consiguiente, todas las medidas en el laboratorio se $icieron

a /CG o:% >os siguientes datos en unidades pr'cticas resultaron.

-resin

-sia

as en Solucin

-S98: a CGo: y /A,D psia

:actor Volum#trico del

-etrleo 8898:

@CGG BCD /,@/G

@;GG BCD /,@/D

;GG BCD /,@;B

;BGG BCD /,@@@

;AGG BBA /,@/G

/GG A@C /,;C@

/;GG @@D /,;/G

CGG ;;@ /,/AG

;GG /A@ /,GDG

a4 LPu# factores afectan la solubilidad del gas en el petrleo crudo

b4 onstruyase un grafico entre gas en solucin y presin

c4 LInicialmente el yacimiento se encontraba saturado o subsaturado% E!plicar

d4 LTiene el yacimiento una capa inicial de gas

e4 0 partir de la grafica dibu*ado en la parte b4N Lu'l es la solubilidad del gas en

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la regin de ;GG a ;BGG -sia, en unidades de -S98:9-sia y -sia9-S98:%

Resp% G,/A y B,A@%

f4 0sumiendo que la acumulacin de gas por barril de petrleo a condiciones

normales es de /GGG -S en "e= de BCD -S, Lu'nto de gas en solucin $abría

a @CGG% En estas circunstancias, Lmo se clasificaría el yacimiento. Saturadoo Subsaturado% Resp% DDB -S98:

B%5 a4 L>a compresibilidad de un líquido de yacimiento por encima del punto de

burbu*a est' basada en "ol+menes a condiciones del yacimiento o a condiciones

normales

b4 alcular la compresibilidad promedia del líquido del yacimiento del ampo >a

SalleN por encima del punto de burbu*eo con referencia al "olumen a la presin

inicial% Resp% /B,FC!/G5C -sia5/%

4 calcular la compresibilidad promedia entre @CGG y @;GG psia, @;GG y ;GG

-sia y entre ;GG y ;BGG psia con referencia al "olumen a la presin mayor en

cada caso% Resp% /@,A N /B,;N ;G,/!/G5C -sia5/%

d4 Lmo "aria la compresibilidad con la presin por encima del punto de

burbu*a% E!plicar el porqu#%

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