Facultad de Ingeniera - UBA

Tcnicas Energticas - 67.56

Conceptos bsicos

1C 2007

Conceptos bsicos de Ingeniera de Reservorios de gas y petrleo

Hidrocarburos: petrleo y gas natural. Origen del petrleo: distintas teoras. Etapas fundamentales para la formacin de un reservorio. Temperatura y presin de reservorios. Parmetros PVT. Clasificacin de H2O e HC y composicin de HC:

petrleo pesado, negro, voltil, gas condensado, gas seco. Prop. Roca Reservorio: porosidad y permeabilidad. Prop. HC Reservorio: mojabilidad, presin capilar y

tensin interfacial. Clculo de petrleo recuperable.

Historia Reservorio: acumulacin de hidrocarburos en un medio

poroso permeable rodeado por rocas impermeables. HC: compuestos orgnicos formados por C e H. Composicin Petrleo: HC lquido a T y p del reservorio. Gas natural: HC gaseoso a T y p del reservorio. Rango usual de profundidad de reservorio: 500 a 4000m

bnm. Formacin

Conceptos bsicos

Etapas fundamentales para la formacin del reservorio

Formacin en roca madre (bajo arena y lodo durante t, T y p).

Migracin de roca madre a roca reservorio. Existencia de roca reservorio (porosa y

permeable) Entrampamiento (rodeado de rocas

impermeables); existencia de un sello impermeable.

p de fluidos en reservorio (pf)pf: kPa, psiz: profundidad p en columna de aguak: sobrepresin

Valores tpicos de p: po: 0.35psi/ftpg: 0.08psi/ft

T: 0.03 K/ m

kzdzdpp f +

=

P y T en reservorio

Estimacin de interfases en el reservorio

Czdzdpp woc

w

wocw +

=

( )zzdzdppp woc

o

wocoo

=

woco

wocw pp =

( )gocwoco

woco

goco zzdz

dppp =

goco

gocg pp =

( )tgocg

gocg

tg zzdz

dppp =

Clasificacin de agua e HC en reservorio

Inicialmente por lo menos 2 fases (ubicacin f()). Agua: de zona acufera y petrolfera (innata o

irreducible 10 a 30% del volumen poral). Petrleo: HC parafinas, naftnicos y aromticos.

Anlisis qco. simplif.: C1 a C5 y C6+ = f ( pto. ebull. y Mr).Gravedad API:

60: dens petr. relat al agua a 60F

Gas: 60 a 90% de CH4. Otros HC e impurezas.

5.1315.141:60

API

HC Composicin promedio APIC1 C2 C3 C4 C5 C6+

Gas seco 0.90 0.05 0.03 0.01 0.01 - -Gas condensado 0.80 0.06 0.04 0.03 0.02 0.05 50 - 75Petrleo voltil 0.60 0.08 0.05 0.04 0.03 0.20 45 - 50Petrleo negro 0.44 0.04 0.04 0.03 0.02 0.43 25 - 45Petrleo pesado 0.20 0.03 0.02 0.02 0.02 0.71 20 - 25

Distribucin de fluidos en reservorio.

Zonas de transicin.

Propiedades de la roca reservorio Porosidad (): capacidad para almacenar fluidos.Fraccin de vacos existentes en el volumen de la roca.Porosidad primaria y secundaria.Porosidad total: efectiva y no efectiva.Rango: 5 y 30%. Permeabilidad (k): capacidad para mover los fluidos.

k = 1 Darcy si fluido de 1 Cp de se mueve a q cte de 1cm3/seg a travs de at de 1cm2, cuando se aplica p de 1 atm/cm. 1 Darcy = 1 m2. Factores que afectan la permeabilidad y distrib. log.

pLuk =

Propiedades del sistema: fluidos - roca reservorio

Mojabilidad: fuerzas de adhesin del lquido al slido > fuerzas de cohesin en lquido. Mojabilidadf = (lquido, slido e imperfecciones superficie slida). Fluidos mojantes y no mojantes.

Tensin superficial: pelcula superficial formada por una o varias capas de molculas que actan como membrana elstica, originada por fuerzas de atraccin en el lquido ==> tensin interfacial.

Presin capilar: ascenso de fluidos por capilaridad.

Parmetros PVT

Factor de volumen del petrleo (Bo)

Factor de volumen del gas (Bg)

Factor de volumen del agua (Bw)

Relacin gas petrleo instantnea producida y disuelta

[ ][ ]STB

disueltogasconpetrleoRBVVBo SCo

Ro )(==

[ ][ ]SCFRB

VV

Bg SCg

Rg ==

[ ][ ]STBSCF

VV

RsR SCo

SCg ==,

Clculo del petrleo recuperable (Np)

Mapas estructurales (lneas de nivel) Determinacin de profundidad de interfases Planimetra mapas ==> Clculo de V Clculo de VP Clculo de Vo en reservorio Clculo de Vo en superficie (SC) Clculo del petrleo recuperable, Np

FRBSVN

oi

wcp

)1( =

Bibliografa

L. P. Dake; Fundamentals of Reservoir Engineering, Elsevier, 1978.

H. C. Slider, Practical Petroleum Reservoir Engineering, The Petroleum Publishing Co, 1976.

M. S. Bidner. Propiedades de la roca y los fluidos en reservorios de petrleo, Eudeba, 2001.