-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
1/40
RESERVORIOS IIEMI
BALANCE DE MATERIA
RESERVORIO DE PETROLEOIng. M.Sc. Pedro Adrian
Feb 2016
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
2/40
CONTENIDO
1. INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE Reservorios de Petróleo Reservorios de Gas
2. BALANCE DE MATERIA PARA RESERVORIOS DE PETROLEO Ecuación General de Balance de Materia Calculo de Índices de Desplazamiento
Ecuación de Balance de Materia como Línea Recta Ejercicios de Aplicación
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
3/40
INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE
Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Petróleo
Expansión de agua y reducción del volumen poroso Expansión del Petróleo y Gas en Solución Expansión de la Capa de Gas Empuje Hidráulico Combinado
Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Gas
Expansión del Gas Empuje Hidráulico
Clase 5
Fuente: FundamentalsEngineering. L. P. Da71-76.
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
4/40
INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE
Tipos de Mecanismos de Empuje:
Reservorios de Petróleo Gas en Solución
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
5/40
INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE
Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Petróleo Expansión de la Capa de Gas
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
6/40
INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE
Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Petróleo Empuje Hidráulico
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
7/40
INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE
Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Petróleo Combinado
Clase 5
Fuente: Engenharia de Reservatórios de Petróleo.
Adalberto Rosa. 2011. PP. 316-321.
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
8/40
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
9/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
Condiciones Iniciales Condición actual luego de producir
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
10/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
Variación de vol. original de petróleo y +
Variación de vol. de Capa de +
Variación de vol. de agua connata en la z+
Variación de vol. de agua connata en la
+Contracción del volumen por+
Inyección acumulada de agua y+
Influjo acumulado de agua
=
Prod. Acumulada de fluidos medidas
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
11/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
Variación de vol. original de petróleo y +
Variación de vol. de Capa de +
Variación de vol. de agua connata en la z+
Variación de vol. de agua connata en la
+Contracción del volumen por+
Inyección acumulada de agua y+
Influjo acumulado de agua
=
Prod. Acumulada de fluidos medidas
+ − +
−
−
1 + +
1 − ∆
+
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
12/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
= + − + − −
− +
− + 1 + +
1 −
, , , , Vol. acum. de Petróleo, gas, agua producida, agua ingas inyectado
, , Factor volumétrico total, del gas y del agua =
Relación de vol. original de capa de gas yvol. orginial de petróleo @ cond. reservorio
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
13/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
= + − + − −
− +
− + 1 + +
−
Compresibilidad del agua, de la roca y saturación de agua
∆, Caida de presión media de reservorio e Intrusión deagua
, ,
, Relación gas/petróleo acumulada, e inicial. =
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
14/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró Simplificando:
Clase 5
= + − + − −
− +
− + 1 + +
−
= + − + −
− +
− + + +
−
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
15/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de PetróRESERVORIO DE PETROLEO SUB-SATURADO sin considerar
Clase 5
= + − + −
− +
− + 1 + +
− ∆
=
− =
=Considerando que: →
Recordando que: = + − No recomendadoespecialmente paraformaciones de alta
compresibilidad de roca
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
16/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de PetróRESERVORIO DE PETROLEO SUB-SATURADO considerando
Clase 5
= + − + −
− +
− + 1 + +
− ∆
=
− + 1 + +
− ∆
=
∆
Donde: Compresibilidad efectivade fluido:
= + +
1 −
Fuente: Applied PEngineering. CrafPP. 135-138.
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
17/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de PetróRESERVORIO DE PETROLEO SATURADO (sin capa de gas)
Clase 5
= + − + −
− +
− + 1 + +
− ∆
= + − + −
− =
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
18/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de PetróRESERVORIO DE PETROLEO SATURADO (con capa de gas)
Clase 5
= + − + −
− +
− + 1 + +
− ∆
= + − + −
− +
−
=
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
19/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petró
Clase 5
= + − + −
− +
− + 1 + +
1 − ∆
Bg
P
Bo
P
Bw
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
20/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) en un res
con mecanismos de empuje combinado:
Clase 5
Datos:
Vol. bruto roca en zona de petróleo: 112 000 ac-ftVol. bruto roca en zona de gas: 19 600 ac-ft
Pi: 2710 psia Pr: 2000 psiaBoi: 1.34 bbl/STB Np: 20 MMSTBBgi: 0.006266 cf/scf Wp: 1.05 MM STBRsi: 562 scf/STB Bt: 1.4954 bbl/STBRp medio: 700 scf/STB Bw: 1.028 bbl/STB
Bg: 0.008479 cf/scfWe: 11.58 MM bbl
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
21/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Solución:
Clase 5
1.- Calcular variables que falten y revisar unidades, deben ser consisten
We = 11.58 MM bbl = 65.02 MM cfWp = 1.05 MM STB = 5.8957 MM scfBti = 1.34 bbl/STB = 7.5241 cf/STBBt = 1.4954 bbl/STB = 8.3967 cf/STB
2.-Reemplazar en la ecuación adecuada. = + − +
− +
=
=
= 19600112000
= 0.175
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
22/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Solución:
Clase 5
2.-Reemplazar en la ecuación adecuada.
=
206 8.3967
+ 700 − 562
0.008479
+ 5.89576 1.08
8.3967
− 7.5241
+ 0.1757.5241
0.006266
0.008479
− 0.00
= + − + − +
= .
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
23/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Índices de Desplazamiento
Clase 5
= + − + − − −
− +
− + 1 + +
1 −
Aguaproducida
AguaInyectada
GInyec
Intrusiónde Agua
Petróleo y gasproducidos
Energia por Gasen Solución(Depleción)
Energia porCapa de Gas(Segregación)
Energia por expansiónde agua y reduccion
del vol. poral
Energia porEmpuje hidráulico
Conceptopor Pirson
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
24/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Índices de Desplazamiento
Clase 5
1 = + +
= + − + −
− +
−
+ − = − +
− − −
(Despreciando roca y
1 = −
+ − +
−
+ − +
Fuente: Applied Petrole
Engineering. Craft&Haw
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
25/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ejercicio: Cuales son los Índices de Desplazamiento del ejem
anterior:
Clase 5
= −
+ −
=
−
+ −
= −
+ −
. 8.3967
− 7.5241
206 8.3967
+ 700 − 562
0.008479
. 0.1757.5241
0.006266
0.008479
− 0.0
206 8.3967
+ 700 − 562
0.00
65.026 − 5.89576 1.08
206 8.3967
+ 700 − 562
0.008479
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
26/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linearización de la Ecuación de Bal. De Materia
Clase 5
= + − + − −
− +
− + 1 + +
1 −
= −
+ + , = + +
Expansión del
Petróleo y gas ensolución Expansión de lacapa de gas ,
Expansi
agua coreduccióvolume
Flue
Fuente: Applied Petroleum
Engineering. Craft&Hawkin
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
27/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linearización de la Ecuación de Bal. De Materia
Clase 5
= + + , +
=
= + = +
= + +
Gas en Solución (expansión
Gas en Solución e Intrusión
Gas en Solución y Capa de
Gas en Solución y Capa de de Agua
Método de Havlena
Fuente: Engenhde Petróleo. APP. 390-403.
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
28/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linearización de la Ec. de Bal. De Materia
Clase 5
= + + , +
=
= + = +
= + +
Gas en Solució
N
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
29/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linearización de la Ec. de Bal. De Materia
Clase 5
= + + , +
=
= +
= +
= + + N
Gas en Solución e Intru
= +
1
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
30/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linealización de la Ec. de Bal. De Materia
Clase 5
= + + , +
=
= + = +
= + +
Gas en Solución
= +
N
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
31/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Linearización de la Ec. de Bal. De Materia
Clase 5
= + + , +
=
= + = +
= + + N
+
1
+ = +
+
Gas en Solución y Capa de
de Agua
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
32/40
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
33/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) y volumen
de gas dados los siguientes datos:
Clase 5
Pb = 234.18 kg/cm^2 No hay producción de a
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
34/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Análisis de los datos:
Clase 5
= + −
− +
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
35/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Análisis de los datos:
Clase 5
Gas en Solución y Ca
= +
N
mN
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
36/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Solución:
1. Calcular F2. Calcular Eo3. Calcular Eg4. Calcular F/Eo5. Calcular Eg/Eo6. Graficar en escala Cartesiana F/Eo vs Eg/Eo7. Determinar graficamente N (valor ordenada) y m (pendient
Clase 5
Gas en Solución y Capa d
N
mN
=
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
37/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) y volumende gas dados los siguientes datos:
Clase 5
Pb = 234.18 kg/cm^2No hay producción de agua
= +
− +
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
38/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Solución:
Clase 5
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
39/40
BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROL
Solución:
Clase 5
Regresión de datos:
= +
= . + .
-
8/18/2019 05. Balanca de Materia Pet. clases ing. pedro adrian
40/40
PRACTICO 5:
Leer libro: Applied Petroleum Reservoir Engineering. Craft&Hawkins. 199PP. 153-158.
Leer libro: Applied Petroleum Reservoir Engineering. Craft&Hawkins. 199PP. 184-193.
Resolver los problemas 6.7, 6.9, 6.11 del libro: Applied Petroleum Reservo
Engineering. Craft Hawkins. 1991. Cap. 6. PP. 205-208.
Clase 5
Fecha de entrega: Martes 15 de marzo de 2016 (100% NoCada día de retraso: -20% de la nota
Forma de Entrega: Realizar a mano, y escanear en formato pdf.Formato nombre: apellido_nombre_practico5.pdfEnviar al email: [email protected]