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YACIMIENTOS DE ACEITE
Ingeniera de Yacimientos
Mecanismos de Empuje y Havlena y Odeh
Ecuacin de Balance de Materiales
Helena Margarita Ribn, M.Sc
[email protected]
Tomado de:
AHMED,Tarek - Reservoir Engineering Handbook 3Ed (2006)
HAVLENA, D., AND ODEH, A. S., The Material Balance as an
Equation of a Straight Line, JPT, August 1963, pp. 896900.
HAVLENA, D., AND ODEH, A. S., The Material Balance as an
Equation of a Straight Line, Part IIField Cases, JPT, July 1964,
pp. 815822.
ESCOBAR Freddy H., Fundamentos de Ingeniera de Yacimientos .
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
ECUACIN DE BALANCE DE MATERIALES (EBM)
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
Reorganizando la EBM:
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
Reorganizando la EBM:
DD: Desplazamiento por Deplecin
DS:
Desplazamiento por Segregacin
DH: Desplazamiento Hidrosttico
DE:
Desplazamiento Expansin Roca Fluido
Tarek Ahmed. Buen ejercicio ejemplo 11.1.
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Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
Un yacimiento que produce por la combinacin de los mecanismos de
empuje contiene 10MMSTB de aceite original en sitio. La relacin de
la capa de gas inicial al volumen de aceite inicial se estima como
m=0,25. Cuando la presin del yacimiento ha declinado hasta 2800
psi, el yacimiento ha producido 1MMSTB de aceite, 1100 MMPCS de gas
de gravedad especfica GE=0,8, y 50000 STB de agua.
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
3000 psi2800 psiBo, RB/STB1,581,48Rs, SCF/STB1040850Bg,
RB/SCF0,000800,00092Bt, RB/STB1,581,655Bw, RB/STB1,0001,000
Swi = 0,20cw = 1,5 X 10-6 1/psicf = 1 X 10-6 1/psi
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Calcular:
Intrusin acumulada de agua
Calcular la razn gas/aceite acumulada
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
b. Calcular We
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Calcular:
Intrusin acumulada de agua
b. Calcular We
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Si no se desprecia el trmino correspondiente a la expansin de la
roca y de los fluidos, la intrusin de agua acumulada sera
417700bbl.
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Calcular:
2. Intrusin de agua neta
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
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Calcular:
3. ndices de recobro primarios
Calcular el parmetro A
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
b. Calcular los ndices
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Calcular:
3. ndices de recobro primarios
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Empuje por segregacin =
Empuje por segregacin =
Empuje hidrosttico
Empuje hidrosttico
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Calcular:
3. ndices de recobro primarios
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Empuje expansin de la roca y de los fluidos
Empuje Exp. de la roca y de los fluidos =
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Los clculos muestran que el 43,85% del recobro se debe al empuje
por deplecin, el 34,65% a la capa de gas, el 21,12% al empuje
hidrosttico y solo el 0,38% a la expansin de la roca y del
agua.
Los resultados sugieren que el empuje por expansin de la roca y
los fluidos puede despreciarse cuando existe una capa de gas o
cuando la presin del yacimiento cae por debajo de la presin de
burbuja.
En yacimientos con alta compresibilidad del volumen poroso,
tales como arenas no consolidadas, la contribucin de la expansin de
la roca y los fluidos no puede ignorarse.
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
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Considere un yacimiento con mecanismos de empuje combinados. La
presin actual del yacimiento se estima en 2500 psi. Los datos de
produccin y PVT se muestran a continuacin. Calcular el OOIP.
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
Condicin inicial del yacimientoCondicin actual del yacimientoP,
psi30002500Bo, RB/STB1,351,33Rs, SCF/STB600500Np, MMSTB05Gp,
MMMSCF5,5Bw, RB/STB1,001,00We, MMRB03Wp, MMRB00,2Bg,
RB/SCF0,00110,0015cf, cw00
Volumen total de la zona de aceite: 100000 Acre-ft
Volumen total de la zona de gas: 20000 Acre-ft
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Asumiendo la misma porosidad y saturacin de agua connata para
las zonas de gas y aceite, calcular m:
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
2. Calcular Rp:
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3. Calcular el OOIP
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
= 36593625,5 STB
= 36,59 MM STB
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3. Calcular el OOIP
Mecanismos de Empuje en Ytos de Aceite
= 36593625,5 STB
= 36,59 MM STB
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
La EBM expresada como una lnea recta fue propuesta por Havlena y
Odeh. El mtodo de Havlena-Odeh consiste en agrupar ciertos trminos
en la EBM y graficar un conjunto de variables con respecto a
otro.
Linealizacin de Havlena and Odeh:
Donde:
F: Representa el fluido retirado del Yto.
Eg: Expansin de la Capa de Gas
Ef,w Expansin Roca-Fluido
Eo: Expansin del aceite
Dependiendo del mecanismo principal de empuje, se grafican
diferentes conjuntos de trminos en funcin de otros,
resultando que si el mecanismo de empuje elegido es el correcto,
al igual que otros parmetros, se obtiene una relacin
lineal entre las variables graficadas.
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
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CASO 1: Yacimiento Volumtrico de Aceite Subsaturado
m = 0, Yacimiento subsaturado
We = 0, Yacimiento volumtrico
Rs = Rsi = Rp, pues todo el gas producido est disuelto en el
petrleo
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
CASO 1: Yacimiento Volumtrico de Aceite Subsaturado
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
CASO 1: Yacimiento Volumtrico de Aceite Subsaturado
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m = 0, We = 0, Cw,f = 0
CASO 2: Yacimiento Volumtrico de Aceite Saturado
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m = 0, We = 0, Cw,f = 0
F
Eo
N
CASO 2: Yacimiento Volumtrico de Aceite Saturado
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m 0, pero cf,w = 0 y We = 0.
CASO 3: Yacimiento Volumtrico con Capa de Gas
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m 0, pero cf,w = 0 y We = 0.
CASO 3: Yacimiento Volumtrico con Capa de Gas
El caso normal es que m no se conozca. Se suponen varios valores
para m, el correcto da una lnea recta. Si hay incertidumbre tanto
en el valor de m como en el de N se sugiere reescribir la ecuacin
de Havlena y Odeh de la siguiente manera:
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m 0, pero cf,w = 0 y We = 0.
Reorganizando la Ecuacin
CASO 3: Yacimiento Volumtrico con Capa de Gas
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
Helena Margarita Ribn Escuela De Ingeniera De Petrleos
m 0, pero cf,w = 0 y We = 0.
Reorganizando la Ecuacin
CASO 3: Yacimiento Volumtrico con Capa de Gas
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
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CASO 4: We existe, pero m 0 y cf,w = 0 (yacimiento saturado)
Reorganizando la Ecuacin
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
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CASO 5: We existe, pero m = 0 y cf,w = 0 (yacimiento
subsaturado)
Reorganizando la Ecuacin
mEg = 0
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
En general, pueden presentarse 3 casos, discretizados como
sigue:
Yacimiento de petrleo negro siempre saturado (capa de gas
inicial): Pi < Pb, m 0. El mecanismo de empuje que predomina es
la expansin por capa de gas, por lo cual cf y cw pueden
despreciarse. Para saber si un yacimiento cuenta con capa de gas,
se mira si Rp es mayor que Rs.
Expresar la EBM en trminos de N y G
Expresar la EBM en trminos de m (tamao de la capa de gas). m
puede ser conocida o desconocida.
Yacimiento de petrleo negro inicialmente subsaturado pero en
algn momento saturado: Pt < Pb; Rso < Rsoi. Una vez se
alcanza la condicin de saturacin, el mecanismo de empuje
predominante es la expansin por gas en solucin.
Yacimiento de petrleo negro siempre subsaturado: Pi > Pb; Pab
> Pb; m = 0; Rso = Rsoi (pues todo el gas permanece en solucin).
El mecanismo de empuje que predomina en el yacimiento es la
expansin roca fluido.
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SATURADO (CAPA DE GAS
INICIAL)
La EBM para un yacimiento de petrleo negro saturado, es la
siguiente:
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Vaciamiento del yacimiento
Expansin del petrleo
Expansin del agua y la formacin en la zona de petrleo
Expansin del gas
Expansin del agua y la formacin en la zona de gas
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SATURADO (CAPA DE GAS
INICIAL)
Agrupando trminos:
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Linealizando:
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SATURADO (CAPA DE GAS
INICIAL)
La EBM, en trminos el tamao del tamao de la capa de gas m, queda
de la siguiente manera:
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SATURADO (CAPA DE GAS
INICIAL)
Para el caso en que m es conocido y N desconocido, conviene
arreglar la EBM as:
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SATURADO (CAPA DE GAS
INICIAL)
Para el caso en el que tanto m como N son desconocidos:
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO INICIALMENTE SUBSATURADO PERO EN
ALGN MOMENTO SATURADO
La EBM para un yacimiento de petrleo negro que inicialmente es
subsaturado, pero en el que en algn momento la presin cae bajo la
condicin de saturacin, es la siguiente:
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SUBSATURADO
La EBM para un yacimiento de petrleo negro siempre subsaturado,
es la siguiente:
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Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SUBSATURADO
Para un yacimiento volumtrico de petrleo negro siempre
subsaturado, conviene definir la compresibilidad efectiva con el
fin de calcular el factor de recobro ltimo:
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co es la compresibilidad del petrleo
Dado que los lquidos se expanden conforme la presin cae,
Se multiplica y se divide por el volumen a condiciones estndar,
Vsc, para expresar co en trminos de Bo
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SUBSATURADO
Por lo tanto:
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Teniendo en cuenta que:
Volviendo a la EBM para un yacimiento volumtrico de petrleo
negro siempre subsaturado, y sustituyendo (Bo Boi) por coBoiP, se
obtiene:
Mtodo de Linealizacin de HAVLENA and ODEH
YACIMIENTO DE PETRLEO NEGRO SIEMPRE SUBSATURADO
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Pi es la presin inicial del yacimiento; Pab es la presin de
abandono, y Boab es el Bo @ Pab; esta ecuacin es vlida si y slo si
la presin de abandono Pab es mayor a la presin del punto de burbuja
Pb.
A partir de esta ecuacin, es posible calcular el factor de
recobro ltimo:
GRACIAS | PREGUNTAS
Universidad Industrial de Santander
Helena Margarita Ribn
[email protected]
EBM
Mecanismos de Produccin Y Havlena y OdeH
STB
SCF
R
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