Recuperacin Secundaria Y Mejorada

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TEMA:Unidad 2 Ecuaciones Bsicas Para Flujo De Fluidos En Medios Porosos

Contenido Pagina

Objetivo3Introduccin.4Conservacin de la materia..5Conservacin de la energa..7Conclusin8Fuentes de consulta8

ObjetivoConocer las leyes de conservacin de materia y energa en medios porosos tanto como sus ecuaciones.

INTRODUCCIONEstos Apuntes sobre el Flujo de Fluidos en Medios Porosos han sido escritos principalmente para estudiantes de pre-grado de Ingeniera en Petrleos como disciplina fundamental del rea de ingeniera de yacimientos. Tambin estn dirigidos a ingenieros, educadores y profesionales involucrados en estudios de yacimientos, deseosos de contar con un refresco de los conceptos fundamentales del flujo en medios porosos como base para un mejor anlisis e interpretacin de pruebas de presin transitoria en pozos que producen crudo, gas y/o agua. Para estudiar el sistema pozo-yacimiento es conveniente construir modelos representativos de modo que podamos a travs de stos inferir ciertas propiedades claves para mejorar la gestin de la produccin. Los modelos pueden ser fsicos o matemticos. En estos apuntes elaboramos los modelos matemticos traducidos en ecuaciones diferenciales parciales y sus soluciones que representan el flujo defluidos en el yacimiento hacia el pozo. Iniciamos, en los dos primeros captulos, con la diferenciacin entre roca reservorio, yacimiento de hidrocarburos y rea de drenaje de un pozo; clasificacin de los tipos de flujo en el medio poroso; una presentacin breve de cmo se comporta la presin en el yacimiento una vez que el pozo es abierto a produccin; y, presentamos la descripcin, anlisis y ejemplos de aplicacin de la Ley de Darcy. En el Captulo III y IV derivamos la ecuacin diferencial de la difusividad para flujo radial de un lquido ligeramente compresible en un medio que actacomo homogneo, en trminos de variables reales y adimensionales; y, examinamos posteriormente las condiciones inicial y de fronteras ascomo las soluciones analticas exactas y, en particular, las soluciones aproximadas, prcticas y tiles en la interpretacin de pruebas de presin transitoria en pozos. Tambin revisamos el concepto de Factor de Piel (S) o de dao alrededor del pozo y la forma de incluirlo en las soluciones a la ecuacin de difusividad. Finalmente, en el Captulo V, revisamos el concepto de radio de investigacin, el principio de superposicin y el fenmeno de almacenamiento de pozo. Dado el propsito de estos apuntes, se incluye algunos ejercicios orientados a fijar los conceptos importantes y algunos ejemplos de aplicacin de las soluciones ala ecuacin de difusividad orientados al anlisis del comportamiento de la presin en el yacimiento. Tambin, en Anexos se incluye algunos problemas prcticos sin resolver. Espero con gusto recibir las crticas y sugerencias orientadas a mejorar estos Apuntes, cuya elaboracin ha estado en una moratoria injustificada ya que luego de tantos aos de dictar larespectiva materia en la Facultad de Ingeniera en Ciencias de la Tierra de la ESPOL, se los deba a mis estudiantes. Por la retroalimentacin que recibir de los lectores, lo que me permitir introducir mejoras en las prximas revisiones, anticipo a ellos mis sincerosagradecimientos.

Conservacin De MateriaEn este tema tiene el propsito de explicar la obtencin de las ecuacionesfundamentales del flujo fluido en su forma integral a partir de la aplicacin de las leyesconservativas de la mecnica al movimiento de los fluidos. As como caracterizar eidentificar las fuerzas desarrolladas por el flujo fluido sobre su entorno, y la aplicacinde estos resultados al estudio terico de sistemas hidrulicos En el siglo XVIIILavoisierestablecila Ley de Conservacin de la Materia,en un sistema cerrado la cantidad total de materia permanece constante.Einsteindemostr que la ley no es estrictamente cierta, segn su teora el universo es un sistema dinmico en constante cambio y movimiento. La materia y la energa son manifestaciones de la misma entidad fsica. En determinadas condiciones, la masa puede transformarse en energa y viceversa, de acuerdo a la siguiente equivalencia:E= m.c2Donde:E: es la cantidad de energa,m: es la masa,v: velocidad de la luz en el vaco (300.000 Km/seg).De la anterior expresin, se puede obtener matemticamente una frmula que nos permita conocer la relacin entre la masa y la energa:m= E/c2. Observa que la energa est dividida por un nmero muy grande: (300.000 Km/seg)2= 90.000.000.000. Por lo cual, la energa producida debe ser muy grande para que la prdida de masa sea considerable.En las reacciones qumicas la energa involucrada es baja, y los cambios de masa por energa son despreciables. Por ello laley de conservacin de la materiacontina siendo aplicable.En fenmenos nucleares como lafisin nuclear(ruptura parcial de ncleos atmicos) yfusin nuclear(unin de ncleos atmicos), estn involucradas grandes cantidades de energa y los cambios de masa son apreciables y se pueden evaluar con la ecuacin de Einstein.En el siglo XIX,Mayerestableci laley de conservacin de la energa, la suma de energa cintica, potencial y trmica en un sistema aislado permanece constante.

Se pueden diferenciar tres tipos de sistemas: un sistema aislado es aquel que no intercambia materia ni energa con el medio que lo rodea, un sistema cerrado intercambia solamente energa con el medio que lo rodea, un sistema abierto intercambia ambas.

El universo se considera un sistema aislado.Las leyes se unifican en la ley de conservacin de masa y energa: La cantidad de materia y energa en el universo no aumenta ni disminuye, pero pueden transformarse entre s. Entre las transformaciones de energa son importantes los cambios de estado y las reacciones qumicas (descomposicin, combinacin y otras), que desarrollaremos ms adelante.

Conservacin de la EnergaLa energa no se puede crear ni destruir; se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad total de energa nunca cambia. Esto significa que no podemos crear energa, es decir, por ejemplo: podemos transformarla de energa cintica a energa potencial y viceversa.

La energa cintica y la energa potencial son dos ejemplos de las muchas formas de energa. La energa mecnica considera la relacin entre ambas. La energa mecnica total de un sistema se mantiene constante cuando dentro de l solamente actan fuerzas conservativas.Fuerzas conservativasLas fuerzas conservativas tienen dos propiedades importantes1. Si el trabajo realizado sobre una partcula que se mueve entre cualesquiera dos puntos es independiente de la trayectoria seguida de la partcula.2. El trabajo realizado por una fuerza conservativa a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es cero.Fuerzas no conservativasLa propiedad ms importante para clasificar una fuerza como no conservativa es cuando esa fuerza produce un cambio en la energa mecnica, definida como la suma de la energa cintica y potencial. El tipo de energa asociada a una fuerza no conservativa puede ser un aumento o disminucin de la temperatura.

Conclusin

En la primera unidad vimos los conceptos fundamentales de la Qumica, sto tiene unobjetivo plenamente motivador e introductorio. Seincorpora una definicin de la qumica como unaciencia fundamentalmente experimental que abarca elestudio de la materia, la energa y sus cambios. Debequedar claro que cualquier objeto o proceso qumico essusceptible de estudiarse desde el punto de vista de laqumica; que nos encontramos rodeados de productosqumicos hechos por el hombre y que el cuerpo humanoes una fbrica qumica compleja, en la que estn ocurriendomiles de reacciones, incluso durante la lecturade un libro. Hicimos una introduccin a la historia de la Qumica en forma general ya que es muy amplio su desarrollo. Y culminamos con el desarrollo de la Leyes de conservacin y la Energa. Los estados de agregacin de la materia se desarrollaran en la Unidad 2.

Fuentes de consulta.https://sites.google.com/site/timesolar/energia/leyconservacionenergiahttp://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/exe/quimica/resumen_unidad_1.html