METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

65
METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS - CONVENCIONALES Y NO CONVENCIONALES: CASOS DE CAMPO – Especialidad de Ingeniería Petrolera Nombre del Candidato: Jorge Alberto Arévalo Villagrán Ph.D. en Ingeniería Petrolera 24 de Noviembre del 2011

Transcript of METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

Page 1: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR

YACIMIENTOS DE GAS

- CONVENCIONALES Y NO

CONVENCIONALES: CASOS DE CAMPO –

Especialidad de Ingeniería Petrolera

Nombre del Candidato: Jorge Alberto Arévalo Villagrán

Ph.D. en Ingeniería Petrolera

24 de Noviembre del 2011

Page 2: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

2

CONTENIDO

Resumen Ejecutivo 3

Palabras claves 4

1 Introducción 4

2 Metodología para análisis de la producción en 6

yacimientos de gas

2.1 Etapa 1 - Identificación de periodos de flujo en 8

yacimientos de gas con gráficas de diagnóstico de flujo.

2.2 Etapa 2 – Estimación de los parámetros del 16

yacimiento y del volumen original de gas a partir de

graficas especializada de análisis

2.3 Etapa 3 – Validación de resultados con simulación 33

numérica para yacimientos de gas y cálculo de reservas

probadas.

2.4 Análisis de la producción en casos de campo 36

3 Conclusiones, limitaciones e investigaciones por desarrollar 46

4 Nomenclatura 49

5 Referencias 51

6 Currículum Vitae 53

Page 3: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

3

Resumen ejecutivo

Se presenta una metodología para analizar los datos de

presión-producción de pozos productores en yacimientos de gas

convencionales y no convencionales (baja permeabilidad). La

metodología contiene una serie de gráficas de diagnóstico y

especializadas de análisis que permiten detectar y caracterizar

geometrías de flujos lineal, radial, bilineal, esférico y dominado por

la frontera externa, y con la aplicación de ecuaciones propuestas

se pueden conocer las propiedades del yacimiento y el volumen

original de gas a condiciones de superficie bajo diferentes

condiciones de producción. Luego, se muestra la aplicación de esta

metodología a datos de producción para más de 200 pozos

productores de gas en yacimientos convencionales y de baja

permeabilidad (K < 0.1 md) localizados en México y en los EUA.

Los resultados obtenidos se ajustan y validan empleando

simulación numérica y balance de materia, calculando reservas

probadas bajo diferentes condiciones de explotación. En el análisis

de producción realizado a los pozos, se observó en varios de ellos

periodos de flujo transitorio de larga duración (meses y años) con

fronteras externas. De los resultados relevantes obtenidos, se tiene

que los flujos transitorios de largas duraciones detectadas, así

como las longitudes cortas de las fracturas hidráulicas estimadas

para varios pozos hidráulicamente fracturados, sugieren la

conveniencia de desarrollar los campos de gas en yacimientos de

baja permeabilidad con espaciamientos cortos entre los pozos. Con

la metodología y ecuaciones desarrolladas en este trabajo, se

pueden estimar en forma precisa el radio de drene, el volumen

poroso, y el volumen original de gas a condiciones de superficie,

sin necesidad de conocer la porosidad, el espesor y el área de

drene del yacimiento. Este volumen original de gas debe

considerarse como un valor mínimo si los últimos datos analizados

Page 4: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

4

aún se comportan bajo condiciones de flujo transitorio. Finalmente,

se presentan algunas conclusiones, las limitaciones de la

metodología y las investigaciones por desarrollar.

Palabras clave: gas, yacimientos de gas, baja permeabilidad,

simulación numérica en yacimientos de gas, graficas de diagnóstico,

graficas especializadas de análisis, periodos de flujo, flujo lineal, flujo

bilineal, flujo radial, flujo esférico, flujo dominado por la frontera

externa, balance de materia para gas.

1 Introducción

En varias cuencas productoras de gas se han detectado

comportamientos de flujos transitorios (por ejemplo, lineal y bilineal)

a tiempos largos de explotación (Kohlhaas et al., 1982). En la

literatura técnica se reporta el análisis de la producción de varios

pozos productores de gas, que debido a la extrema baja

permeabilidad del yacimiento (Bagnall et al., 1975; Hale, 1983),

presentaron un flujo transitorio por varios años. En varios pozos de

gas de formaciones de baja permeabilidad en los que no existen

particularmente grandes tratamientos de fracturamiento hidráulico se

han reportado flujos lineal (Agarwal et al., 1979; Stright et al., 1983;

Wong et al., 1986; Nott et al., 1991; y El-Banbi, 1998) y bilineal (Du

Kuifu et al., 1995) de larga duración.

En trabajos previo (El-Banbi, 1998 y Arévalo, 2001), se presentaron

comportamientos de flujo lineal de larga duración causado por la

presencia de fracturas naturales y comportamiento de flujo lineal

vertical debido a capas de permeabilidad alta. Otros autores han

documentado la presencia de geometrías de flujo bilineal en

yacimientos (Hale, 1983 y Du Kuifu et al., 1995). Algunos de ellos,

presentan modelos, soluciones, y curvas tipo bajo diferentes

condiciones, tanto para yacimientos homogéneos como para

yacimientos naturalmente fracturados (Cinco-Ley et al., 1981 y 1988;

Page 5: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

5

Fraim et al., 1987 y Palacio et al., 1993). Algunas condiciones físicas

que causan flujo bilineal son un pozo vertical localizado entre dos

fronteras paralelas debido al fallamiento natural o a procesos

sedimentarios; un pozo vertical cercano a una falla infinita con

conductividad alta; un pozo vertical con una fractura con

conductividad finita (Bagnall et al., 1975 y Hale, 1983); un pozo

horizontal en un yacimiento fracturado con un comportamiento

transitorio de doble porosidad durante un período intermedio de flujo

lineal; un pozo horizontal en un yacimiento multicapas con

comportamiento transitorio de doble porosidad durante el periodo

intermedio de flujo lineal y un yacimiento con geometría lineal con

comportamiento transitorio de doble porosidad.

La Identificación de las geometrías de flujo obtenida a partir del

análisis de datos de producción en yacimientos de gas convencionales

y no convencionales (por ejemplo, de baja permeabilidad), se realiza

utilizando diferentes técnicas gráficas especializadas y ecuaciones de

interpretación en función de los diferentes comportamientos que

exhiben el gasto de producción y la presión durante la vida productiva

de los pozos y yacimientos.

La principal aportación de este trabajo a la industria petrolera, es el

contar con una metodología que permita analizar gráfica y

analíticamente los datos de presión y producción de yacimientos de

gas, que producen bajo la influencia de flujos transitorios y sobretodo

de larga duración, difíciles de detectar en las pruebas de pozos. La

metodología presenta nuevas ecuaciones derivadas analíticamente

para cada periodo de flujo transitorio y dominado por la frontera

externa para yacimientos homogéneos.

La metodología sistemática está conformada por tres etapas, para el

análisis de datos de producción en pozos productores de gas en

yacimientos con permeabilidad convencional y de baja permeabilidad

(tight gas). Estas metodologías permiten el cálculo de algunos

Page 6: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

6

parámetros del yacimiento, del volumen poroso del yacimiento, y del

volumen original de gas a condiciones de superficie, permitiendo

obtener pronósticos de producción, espaciamiento entre pozos y la

perforación de pozos intermedios. Luego, se presentan casos reales

de pozos productores de gas en yacimientos convencionales y no

convencionales (baja permeabilidad) de gas, en los que se detectaron

y caracterizaron condiciones de flujo lineal, radial, bilineal y dominado

por la frontera externa.

Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones y

trabajos futuros por realizar. El significado y las unidades de cada

parámetro en las ecuaciones de interpretación se muestran en la

nomenclatura localizada al final del trabajo.

2 Metodología para análisis de la producción en

yacimientos de gas

En esta sección, se presenta una metodología sistemática en tres

etapas para el análisis de la producción en pozos productores en

yacimientos de gas convencionales y no convencionales (baja

permeabilidad o tight gas), para ambas condiciones de explotación, a

presión de fondo fluyendo constante, wfp , y a gasto de gas constante,

gq . Esta metodología utiliza gráficas y ecuaciones matemáticas para

el análisis de los datos de presión-producción dominados bajo

diferentes periodos o regímenes de flujo y considerando yacimientos

de gas en formaciones homogéneas e isotrópicos.

Como primera etapa de la metodología, se presenta el empleo de una

técnica de diagnóstico para el análisis de la producción de pozos a

través de la construcción de gráficas doble-logarítmicas de

diagnóstico de flujo. Estas graficas de diagnóstico permiten la

identificación de uno o más periodos o regímenes de flujo que

prevalecen en los datos de producción respecto al tiempo de

explotación. La identificación de los periodos de flujo es función de las

Page 7: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

7

características de las pendientes de cada línea recta detectada y la

duración de cada uno de ellos (permitiendo la separación de los datos

de producción).

En la segunda etapa de la metodología, se presentan las gráficas

especializadas de análisis, las cuales permiten identificar una línea

recta para cada periodo de flujo detectado en las gráficas de

diagnóstico de flujo. Con la pendiente, la duración y la ordenada al

origen de cada línea recta se calculan algunos parámetros del

yacimiento y su posible área o radio de drene, y el volumen original

de gas, entre otros. Lo anterior para cada periodo de flujo

identificado y con el empleo de una serie de ecuaciones semi-

analíticas de interpretación para cada periodo de flujo (las cuales

fueron derivadas para este trabajo a partir de expresiones analíticas y

se muestran párrafos adelante).

Estas ecuaciones analíticas se adaptaron para flujo de gases reales a

partir de diferentes soluciones analíticas y semi-analíticas

presentadas en la literatura técnica, y también se pueden emplear

una vez aplicada la técnica de superposición del tiempo para cada

régimen de flujo. Uno de los objetivos de la técnica de superposición

es el ser utilizada cuando la presión de fondo fluyendo, wfp , y el

gasto de gas, gq , presentan variaciones sustanciales respecto al

tiempo de explotación (Helmy, 1999). Algunas de estas variaciones

se deben a restricciones del mercado, reducciones de diámetros de

tubería, sistemas de compresión, recarga de líquidos,

reconstrucciones, estimulaciones, técnicas de fracturamiento, etc.

impuestas al pozo productor o yacimiento.

En la tercera etapa se realizan los ajustes necesarios y la validación

de los resultados obtenidos con el empleo de un simulador numérico

de yacimientos de gas diseñado para este propósito SIMGASS

(Arévalo, 2001), así como el empleo de balance de materia

yacimientos de gas volumétricos o de la misma simulación, para

Page 8: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

8

realizar pronósticos de producción bajo diferentes condiciones de

explotación para maximizar la recuperación de los hidrocarburos

(reservas probadas) y la rentabilidad del yacimiento.

2.1 Etapa 1 - Identificación de periodos de flujo en yacimiento

de gas con gráficas de diagnóstico de flujo.

La Fig. 1 presenta una gráfica de diagnóstico de flujo en escala doble

logarítmica mostrando el cambio de la presión y su derivada (en las

ordenadas) contra la función del tiempo (en las abscisas). La

derivada de la presión se define como la derivada del cambio de la

presión con respecto al logaritmo natural del tiempo, dt

pdt

. El uso de

esta técnica es apropiada y recomendable para suavizar los ruidos de

los datos en la curva de la derivada de la caída de la pseudo-presión,

gqpm /)( .

Fig. 1 – Gráfica de diagnóstico de flujo mostrando el cambio de la

presión y su derivada respecto al tiempo de explotación ( p y 'p vs.

t ) y algunos periodos de flujo.

Page 9: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

9

En la Fig. 1 se esquematizan datos de producción dominados en el

inicio de explotación dominado por el almacenamiento del fluido en el

agujero del pozo productor (línea recta con pendiente unitaria,

observando que el cambio de la presión y la derivada del cambio de

la presión coinciden). Este comportamiento solo se identifica con

pruebas de presión y es difícil observarlo en análisis de datos de

producción de pozos debido a que el almacenamiento o llenado del

agujero del pozo por el fluido corresponde a un período de tiempo

muy corto. Luego, se observa un flujo esférico, en la que la derivada

del cambio de la presión tiene una linea recta con pendiente negativa

e igual a -1/2. Posteriormente, el comportamiento de los datos

muestran un flujo radial, el cual es identificado por la línea recta

horizontal (pendiente igual a cero) de la derivada del cambio de la

presión, y por último, para tiempos largos de explotacion, la derivada

de los datos en otro ciclo logarítmico presenta una línea recta con

pendiente igual o mayor a la unidad, lo cual indica que los datos de

produccion a este tiempo de explotacion estan influenciados por

alguna frontera externa del yacimiento o energia externa (por

ejemplo, si es un pozo productor de gas con un acuífero activo que

despues de un período de explotacion proveera de energía suficiente

como fuente de recarga de la presion en el yacimiento).

La Fig. 2 muestra en forma esquemática, la interpretación de

diferentes regiones de la gráfica de diagnóstico de flujo de la Fig. 1

para un yacimiento homogéneo (Guzmán, 2009). Al inicio de la

explotación de un yacimiento, las respuestas del cambio de la presión

y su derivada son controladas por el almacenamiento de fluidos en el

agujero del pozo y por los efectos cercanos al agujero del mismo. En

esta zona se consideran el almacenamiento o llenado del agujero del

pozo productor, el factor de daño, la penetración parcial (la cual es

una forma geométrica del factor de daño), la redistribución de fases y

la conductividad hidráulica de las fracturas (finita e infinita). En los

Page 10: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

10

tiempos intermedios el comportamiento del yacimiento es infinito,

implicando que los límites del yacimiento no influyen en éste periodo

de tiempo en particular, teniendo una línea recta con pendiente igual

a cero en la derivada del cambio de la presión. Los datos que

aparecen en esta región proporcionan la mejor estimación en cuanto

a la permeabilidad del yacimiento (flujo radial). Finalmente, en la

región a tiempos largos de explotación los efectos de la frontera

externa son los que dominan las respuestas en cuanto a la evaluación

de los datos.

Fig. 2 – Gráfica del cambio de presión y su derivada respecto al

tiempo de explotación ( p y 'p vs. t ) esquematizando diferentes

regiones para un yacimiento homogéneo.

Existen diferentes tipos de efectos ocasionados por la frontera

externa que influyen en la respuesta de la presión, como por

ejemplo, fallas sello, yacimientos cerrados, contactos de fluidos

(gas/agua, aceite/agua y gas/aceite), etc. Como se mostró, en las

Figs. 1 y 2 se observan diferentes tipos de comportamientos del

cambio de la presión y su derivada que representan los periodos de

flujo en el yacimiento respecto al tiempo de explotación; siendo esta,

una de las mayores ventajas de este tipo de gráfica de diagnóstico de

flujo: la capacidad de identificar todos los regímenes de flujo que

Page 11: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

11

dominan la respuesta de los datos de presión y producción de un

yacimiento y pozo.

Para el análisis de la producción en yacimientos de gas, se

recomienda utilizar una gráfica doble-logarítmica de la caída de

pseudo-presión, gqpm /)( vs. t para detectar diferentes periodos de

flujo bajo los cuales los datos de presión-producción están

influenciados. Es decir, se pueden detectar los efectos de

almacenamiento en el pozo, flujo lineal, bilineal, radial, esférico y

dominado por la frontera externa. Algunas ocasiones, una

combinación gráfica de gqpm /)(log vs. tlog y de

dt

qpmdt

g ]/)([log

vs. tlog es una herramienta excelente para identificar los regímenes

o períodos de flujo.

A continuación se presenta el desarrollo de las gráficas de diagnóstico

de flujo para los distintos períodos de flujo con base en los datos de

presión-producción de pozos de yacimiento de gas.

2.1.1 Flujo lineal en gas. Este periodo de flujo se presenta si las

líneas rectas de las gráficas de diagnóstico de flujo muestran una

pendiente con valor de 1/2. Una gráfica de diagnóstico de flujo con

ejes log-log de pG vs. t también ayuda a identificar éste flujo. La Fig.

3 muestra las gráficas de diagnóstico de flujo requeridas para

detectar flujo lineal para cualesquiera de las condiciones de

producción a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto

constante de gas, gq .

Page 12: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

12

Fig. 3 – Gráficas log-log de diagnóstico de flujo para detectar flujo lineal en pozos productores de gas para ambos presión de fondo

fluyendo constante, wfp y gasto constante de gas, gq .

2.1.2 Flujo bilineal en gas. Éste periodo de flujo se detecta si las

líneas rectas, en ambas gráficas log-log de gwfi qpmpm / vs. t o

']/)([ gqpmt vs. t muestran una pendiente de un 1/4. De la misma

forma, la línea recta en la gráfica log-log de pG vs. t mostrará una

pendiente de 3/4. La Fig. 4 presenta las gráficas de diagnóstico de

flujo para la detección de flujo bilineal para ambas condiciones de

explotación, a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto

constante de gas, gq .

Fig. 4 – Gráficas log-log de diagnóstico de flujo para identificar flujo bilineal en pozos productores de gas para ambas condiciones a

presión de fondo fluyendo constante, wfp y gasto constante de gas,

gq .

Page 13: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

13

2.1.3 Flujo radial en gas. Este periodo de flujo se detecta si la línea

recta en la gráfica log-log de ']/)([ gqpmt vs. t muestra una línea

horizontal (con el valor de la pendiente = 0). De la misma forma, la

línea recta en la gráfica de diagnóstico de flujo log pG vs. log )(t

mostrará una pendiente con valor mayor a 0.9. La Fig. 5 muestra las

gráficas de diagnóstico de flujo para detectar flujo radial para

cualesquiera de las condiciones de producción a presión de fondo

fluyendo constante, wfp y a gasto constante de gas, gq .

2.1.4 Flujo esférico en gas. El flujo esférico es detectado si la línea

recta, en la gráfica de diagnóstico log-log de ']/)([ gqpmt vs. t ,

muestra una pendiente negativa con valor de un -1/2. De la misma

forma, la línea recta de la gráfica log-log de pG vs. t mostrará una

pendiente con valor de 3/2. La Fig. 6 presenta las gráficas para

identificar régimen de flujo esférico para cualesquiera de las

condiciones de producción a presión de fondo fluyendo constante,

wfp y a gasto constante de gas, gq .

Fig. 5 – Gráficas log-log de diagnóstico para detectar flujo radial en

pozos productores en yacimientos de gas para las condiciones de

producción a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto

constante de gas, gq .

Page 14: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

14

Fig. 6 – Gráficas doble-logarítmica de diagnóstico de flujo para

identificar flujo esférico en pozos gaseros para producción a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto de flujo constante de

gas, gq .

2.1.5 Efectos dominados por la frontera externa en gas. Las

Figs. 7 y 8, muestran las gráficas de diagnóstico de flujo para

detectar los efectos externos de la frontera externa para cualquiera

de las condiciones de producción de gasto constante de gas, gq

(estado pseudo-estacionario, PSS) y a presión de fondo fluyendo

constante, wfp (declinación exponencial), respectivamente. A tiempos

de explotación largos, ambas gráficas log-log de gwfi qpmpm / vs.

t y ']/)([ gqpmt vs. t mostrarán flujo dominado por la frontera

externa si las líneas rectas exhiben pendientes con valores iguales a

la unidad y mayores que uno, respectivamente.

Fig. 7 – Gráficas log-log de diagnóstico de flujo para identificar flujo

dominado por la frontera externa en pozos gaseros para producción a gasto constante (PSS), gq .

Page 15: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

15

Fig. 8 – Gráficas log-log de diagnóstico de flujo para identificar flujo

dominado por la frontera externa en pozos gaseros para producción a presión de fondo fluyendo constante (declinación exponencial), wfp .

2.1.6 Flujo lineal temprano seguido de un flujo bilineal y

posteriormente un flujo lineal tardío en gas. Éste arreglo

especial de periodos flujo se caracteriza por las siguientes secuencias

de flujo: al inicio de la explotación se presenta un flujo lineal,

después un flujo bilineal como intermedio y posteriormente un flujo

lineal tardío en ambas condiciones a presión de fondo fluyendo

constante, wfp y gasto constante de gas, gq . Esta secuencia de flujo

es generalmente detectada en modelos de matriz transitoria para

yacimientos lineales infinitos de doble porosidad (El-Banbi, 1998 y

Arévalo, 2001). Cinco y Meng (1988) mencionan que esta secuencia

de flujo se detecta en pozos productores con conductividad finita en

una fractura vertical en yacimientos de doble porosidad. Las primeras

líneas rectas en las gráficas de diagnóstico de gwfi qpmpm / vs. t

y ']/)([ gqpmt vs. t muestran una pendiente de un 1/2, seguido de

un flujo bilineal que se detecta si las líneas rectas en ambas muestran

una pendiente de 1/4, y la línea recta en la gráfica con ejes log-log

de pG vs. t muestra una pendiente con valor de 3/4. Después, se

presenta un flujo lineal tardío si se muestra nuevamente la línea recta

con una pendiente de un 1/2.

Page 16: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

16

La Fig. 9 presenta las gráficas de diagnóstico de flujo mostrando un

flujo lineal temprano, después un flujo bilineal y posteriormente un

flujo lineal tardío para cualesquiera de las condiciones de producción

a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto constante de

gas, gq .

Fig. 9 – Gráficas log-log de diagnóstico de flujo para un flujo lineal

temprano seguido de un flujo bilineal y posteriormente un flujo lineal tardío en yacimientos de gas bajo presión de fondo fluyendo

constante, wfp y a gasto constante de gas, gq .

2.2 Etapa 2 – Estimación de los parámetros del yacimiento y

del volumen original de gas a partir de graficas especializada

de análisis.

Después de haber identificado los diferentes patrones de flujo a partir

de los datos de presión-producción en la gráfica de diagnóstico de

flujo, se procede a la estimación de los parámetros del yacimiento, y

en su caso, el cálculo del volumen original de gas a partir de graficas

especializadas de análisis de gwfi qpmpm / vs. una función

específica de tiempo (dependiente de los patrones de flujo

identificados). Si la presión de fondo fluyendo, wfp y el gasto de gas,

gq varían lenta y suavemente respecto al tiempo de explotación, se

recomienda emplear la técnica de superposición en la función

específica del tiempo. Para fines de cálculos de ingeniería, el uso de

esta técnica proporciona resultados prácticamente aceptables. La

Page 17: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

17

Tabla 1 presenta los modelos de superposición del tiempo empleados

en este trabajo para diferentes periodos de flujo.

Tabla 1 – Modelos generales de superposición de tiempo para diversas geometrías de flujo

Periodo de flujo Superposición del tiempo

Flujo lineal Flujo bilineal Flujo radial Flujo esférico Flujo dominado

por la

frontera externa

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

1

1)(

n

j

jn

gn

gigitt

q

qq

1

41

1)(

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

1

1)(log

)(

n

j jngn

gjgj

ttq

qq

1 1

1 1)(

)()(

1

1

1

jn

n

j gn

gjgjtt

q

qq

A partir de la línea recta detectada en la graficas especializadas de

análisis para cada periodo de flujo identificado en las gráficas de

diagnóstico de flujo, se estima la duración de la línea recta (periodo

de flujo), la pendiente, y la ordenada al origen. Posteriormente con el

empleo de las ecuaciones de interpretación propuestas en este

trabajo para cada geometría de flujo y con datos de la formación y de

los fluidos del yacimiento, se estiman algunos valores del yacimiento

como por ejemplo, el factor de daño a la formación, el área o radio de

drene, el volumen poroso, y el volumen original de gas, G .

De las Figs. 10 a la 14 se presentan las gráficas especializadas de

superposición del tiempo requeridas para el análisis de los periodos

de flujo lineal, bilineal, radial, esférico y dominado por la frontera

externa, respectivamente.

Page 18: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

18

2.2.1 Etapa 2 – Estimación de parámetros del yacimiento para

flujo lineal con graficas especializadas de análisis.

Para éste caso, se describe la metodología para analizar el flujo lineal

con una línea recta con ordenada al origen igual y diferente a cero,

para ambas condiciones de producción a presión de fondo fluyendo

constante, wfp y a gasto constante de gas, gq .

2.2.1.1 Flujo lineal cuando la línea recta intersecta en el

origen. Se crea la gráfica especializada de gwfi qpmpm / vs.

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

1

1)( y se detecta la línea recta como se muestra en el

esquema izquierdo en la Fig. 10. Luego, se calcula la pendiente de la

línea recta para cualquiera de las condiciones de producción a wfp

constante y gq constante es decir, LPCm~ y LGCm~ , respectivamente, así

como el tiempo final de la línea recta sobre la gráfica de función de

t , frct .

2.2.1.2 Flujo lineal cuando la línea recta tiene una ordenada al

origen. Se construye la gráfica especializada de gwfi qpmpm /

vs.

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

1

1)( y se detecta la línea recta como se muestra

en el esquema derecho en la Fig. 10. Después, se calcula la

pendiente y la ordenada al origen de la línea recta para la wfp

constante, es decir, [ LPCm~ y LPCb , respectivamente] o para gq

constante, es decir, [ LGCm~ y LGCb , respectivamente], así como el

tiempo final de la línea recta sobre la gráfica de superposición de t ,

frct .

Page 19: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

19

2.2.1.3 Caracterización del yacimiento y cálculo del volumen

original de gas, G . Mediante el uso de las ecuaciones propuestas en

la Tabla 2 se calcula el producto cAk , el área de drene, A , el

volumen de poro, PV , y el volumen original de gas, G , para

cualesquiera de las condiciones de producción a gq constante y a wfp

constante. Adicionalmente, para la línea recta con ordenada al origen

diferente de cero, se estiman los valores de otros parámetros del

yacimiento, como el factor de daño de la formación y/o el efecto del

régimen de flujo al inicio del tiempo de explotación, b .

En las expresiones de la Tabla 2 el término cA es el área de sección

transversal de la trayectoria de flujo provista de mayor

permeabilidad. Las definiciones para el área de sección transversal,

cA y la distancia a la frontera externa en un yacimiento lineal, L , se

adaptaron de El-Banbi (1998) y se presentan en la Tabla 3. El

producto cAk implica que la permeabilidad, k , se debe conocer para

estimar el cA . Para flujo lineal se observa que las ecuaciones con la

condición de wfp constante, son diferentes para las condiciones a gq

constante. Estas ecuaciones difieren por el factor 2/ . Los cálculos de

cA y b son complicados, a menos que el valor de k sea conocido en

forma independiente. Así mismo para estimar A no se requiere

conocer la permeabilidad de la formación, k.

Page 20: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

20

Fig. 10 – Gráficas especializadas de superposición del tiempo para

flujo lineal con intersección en el origen (esquema izquierdo) y con ordenada al origen diferente de cero (esquema derecho) para wfp

constante y a gq constante.

Tabla 2 – Ecuaciones de interpretación para flujo lineal para ambos a wfp constante y a gq constante.

Presión de fondo fluyendo

constante, wfp

Gasto constante de gas,

gq

LPCitg

cmc

TAk

~

1

)(

1262

hm

t

c

TA

LPC

frc

itg~)(

225

LPC

frc

itg

pm

t

c

TV

~)(

225

itg

frc

ec

tky

)(1779.0

LPC

frc

igtg

gi

m

t

Bc

STG

~)(

225

T

Akbb

cLPC

1424

LGCitg

cmc

TAk

~

1

)(

803

hm

t

c

TA

LGC

frc

itg~)(

128

LGC

frc

itg

pm

t

c

TV

~)(

128

itg

frc

ec

tky

)(1591.0

LGC

frc

igtg

gi

m

t

Bc

STG

~)(

128

T

Akbb

cLGC

1424

Page 21: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

21

La determinación directa del PV y del G sin la necesidad de conocer

los valores de , k , h y A es una buena ventaja, ya que estas

propiedades a menudo son difíciles de conocer, sobretodo en

yacimientos de gas en formaciones con baja permeabilidad y shale

gas. Las estimaciones del A , del PV y del G se considerarán como

valores mínimos, si toda la historia de datos sigue la misma tendencia

sobre la línea recta en la gráfica de superposición de t o al actuar

de manera infinita en flujo transitorio lineal (no es alcanzada la

frontera externa del yacimiento). En éste caso, el último tiempo de

explotación es utilizado en lugar del tiempo final de la línea recta

sobre la gráfica de superposición de t , frct . De igual manera, la

distancia a la frontera externa, ey , evaluada con las expresiones para

ey en la Tabla 2, será considerada como valor mínimo si toda la

historia de datos aún se mantiene en la línea recta en la gráfica de

superposición de t . En éste caso, el último tiempo de explotación

es usado en vez del tiempo final de la raíz cuadrada del tiempo, tfrc.

Esta es la distancia de investigación al tiempo de explotación actual.

Tabla 3 – Área de sección transversal, cA , y distancia a la frontera externa, L

Modelo cA L

Bloque lineal Fractura Hidráulica

Fractura Hidráulica (xe = xf)

Pozo productor en un Bloque del yacimiento

Veta de alta permeabilidad con flujo lineal sencillo

Veta de alta permeabilidad con flujo lineal doble Vetas de n-altas permeabilidades con flujo lineal

doble

w h

4 h xf

4 h xe

4 h xe

πre2

2πre2

2πre2nvetas

L

ye

ye

ye

h

h /2

h

/(2nvetas)

Page 22: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

22

2.2.2 Calculo de parámetros del yacimiento para flujo bilineal

a partir de graficas especializadas de análisis.

En éste caso, se presenta el análisis de flujo bilineal cuando la linear

recta muestra la ordenada al origen igual a cero y diferente de cero

bajo condición a gq constante.

2.2.2.1 Flujo bilineal cuando la línea recta presenta una

ordenada al origen igual a cero. Se realiza una gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs.

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

41

1)( y se

identifica la línea recta (esquema izquierdo en la Fig. 11).

Posteriormente, se determina el valor de la pendiente de la línea

recta, BGCm~ .

2.2.2.2 Flujo bilineal cuando la línea recta presenta una

ordenada al origen diferente de cero. Se construye la gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs.

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

41

1)(

y se

detecta la línea recta como se muestra en el diagrama derecho de la

Fig. 11. Después, se calcula la pendiente y la ordenada al origen de la

línea recta ( BGCm~ y BGCb , respectivamente).

2.2.2.3 Cálculo de parámetros del yacimiento en flujo bilineal.

Se calcula el término wk1 utilizando la ecuación Tabla 4 para flujo

bilineal. Además, para el caso con ordenada al origen diferente de

cero (esquema derecho de la Fig. 11), se evalúa el factor de daño de

la formación, 1s . El producto wk1 en la Tabla 4 implica que la

permeabilidad de la formación se conozca para evaluar el espesor, w .

De la misma manera, la estimación del factor de daño de la

formación, 1s requiere del conocimiento de los valores de k y cA . Los

cálculos de w y 1s son muy difíciles, a menos que k y/o cA se

determinen independientemente.

Page 23: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

23

Fig. 11 – Gráficas especializadas de superposición del tiempo para

flujo bilineal cuando la línea recta presenta una ordenada al origen igual a cero (esquema izquierdo) y diferente de cero (esquema

derecho) ambas a gq constante.

Tabla 4 – Ecuaciones para flujo bilineal para producción a

gasto constante de gas, gq .

BGCitg

c

m

T

ck

Awk

~)(

984

4

41

1

T

Akbs

cBGC

14241

2.2.3 Estimación de algunos valores del yacimiento en flujo

radial a partir de graficas especializadas de análisis.

En éste caso, para flujo radial se presentan ambas condiciones de

producción a wfp y a gq constante.

Page 24: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

24

2.2.3.1 Flujo radial cuando la línea recta presenta una

ordenada al origen diferente de cero. Se crea la gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs. log

n

j

jn

gn

gjgjtt

q

qq

1

1

1)(log

)( y se

detecta la línea recta como se presenta en la Fig. 12. Después, se

evalúa la pendiente de la línea recta y la ordenada al origen, ya sea

para condición a wfp constante como se observa en el lado izquierdo

de la Fig. 12, ( RPCm~ y RPCb , respectivamente) o para la condición de

producción a gq constante como se muestra en el lado derecho de la

misma ( RGCm~ y RGCb , respectivamente). Además, se estima el tiempo

final sobre la línea recta, flrt .

2.2.3.2 Evaluación de parámetros del yacimiento y del G . Se

calcula el producto k h (capacidad de flujo), el factor de daño, s , la

longitud media de la fractura, fx , el radio de investigación, invr , y el

G al radio de investigación mediante el uso de las ecuaciones escritas

en las Tablas 4 y 5 para las condiciones a wfp constante y a gq

constante, respectivamente. El G y el invr evaluados con las

ecuaciones descritas en ambas tablas se consideran como valores

mínimos, si toda la historia de datos mantiene aún la tendiente sobre

la línea recta en la gráfica semi-logarítmica, para esta situación el

último tiempo de producción es utilizado en vez de flrt en dichas

ecuaciones.

Page 25: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

25

Fig. 12 – Gráficas especializadas de superposición del tiempo para

flujo radial cuando la línea recta presenta una ordenada al origen diferente de cero para wfp constante (lado izquierdo) y a gq constante

(lado derecho).

Tabla 4 – Ecuaciones para flujo radial para producción a

presión de fondo fluyendo constante, wfp

RPCm

Tkh

~1640

352.0

)(

00633.0log

1640869.0

12

witg

RPC

rc

k

T

hkbs

itg

RPC

f

cT

bkh

kx

)(2.2712

exp

00633.0

itg

flr

invc

tkr

)(1779.0

RPC

flr

itg m

t

hc

TA

~)(

163

RPC

flr

itg m

t

c

TVp

~)(

163

RPC

flr

igtg

gi

m

t

Bc

STG

~

163

Page 26: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

26

Tabla 5 – Ecuaciones para producción a gasto constante de

gas, gq

RGCm

Tkh

~1640

352.0

)(

00633.0log

1640869.0

12

witg

RGC

rc

k

T

hkbs

itg

RGC

f

cT

bkh

kx

)(2.2712

exp

00633.0

itg

flr

invc

tkr

)(1779.0

RGC

flr

itg m

t

hc

TA

~)(

163

RGC

flr

itg m

t

c

TVp

~)(

163

RGC

flr

igtg

gi

m

t

Bc

STG

~

163

Se estima un valor preciso del G sin la necesidad de conocer el valor

de k , h , A , y .

2.2.4 Cálculo de parámetros del yacimiento en flujo esférico a

partir de gráficas especializadas de análisis.

2.2.4.1 Flujo esférico para gasto constante de gas cuando la

línea recta presenta una ordenada al origen diferente de cero.

Se crea la gráfica especializada de gwfi qpmpm / vs.

n

j jngn

gjgj

ttq

qq

1 1

1 1)( y se detecta la línea recta tal como se presenta

en la Fig. 13. Después, se calcula la pendiente negativa y la ordenada

al origen de la línea recta ( EGCm~ y EGCb , respectivamente).

Page 27: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

27

2.2.4.2 Evaluación de algunos valores del yacimiento. Se

determina la permeabilidad, k , y el radio equivalente de la esfera, esfr

, usando las ecuaciones de interpretación presentadas en la Tabla 6.

Fig. 13 – Gráfica especializada de superposición del tiempo para flujo

esférico cuando la línea recta presenta una ordenada al origen

diferente de cero, bajo la condición de producción a gq constante.

Tabla 6 – Ecuaciones de interpretación para flujo esférico a

gasto constante de gas, gq

32

)(~

10098

itg

EGC

cm

Tk

EGC

esfbk

Tr

1424

2.2.5 Gráfica especializada para flujo dominado por la

frontera externa y estimación de valores del yacimiento

Page 28: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

28

2.2.5.1 Flujo dominado por la frontera externa para

producción a gasto constante de gas, gq (flujo pseudo-

estacionario, PSS), cuando la línea recta presenta una

ordenada al origen diferente de cero. Se crea la gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs. )()(

1

1

1

jn

n

j gn

gjgjtt

q

qq y se

identifica la línea recta como se muestra en el esquema izquierdo de

la Fig. 14. De la línea recta se calcula su pendiente, FGCm~ , y la

ordenada al origen, FGCb .

2.2.5.1.1 Estimación de algunos valores del yacimiento. Se

calcula el volumen del yacimiento, VY , el área de drene, A , el factor

de forma de Dietz´s, AC , el volumen poroso, PV , y el volumen

original de gas, G , a través del uso de las ecuaciones de

interpretación de la Tabla 7.

2.2.5.2 Flujo dominado por la frontera externa para presión de

fondo fluyendo constante, wfp (declinación exponencial)

cuando la línea recta presenta una ordenada al origen

diferente de cero. Se crea la gráfica especializada de log

gwfi qpmpm / vs. )()(

1

1

1

jn

n

j gn

gjgjtt

q

qq y se identifica la línea recta

como se presenta en el esquema derecho de la Fig. 14. De la línea

recta se calcula su pendiente, FPCm~ , y la ordenada al origen, FPCb .

2.2.5.2.1 Estimación de algunos valores del yacimiento. Se

calcula el volumen del yacimiento, VY , el área de drene, A , el factor

de forma de Dietz´s, AC , el volumen de poro, PV , y el volumen

original de gas, G , utilizando las ecuaciones de interpretación de la

Tabla 8.

Page 29: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

29

En las expresiones de las Tablas 7 y 8 se pueden estimar valores

precisos del volumen de poro, PV , y del volumen original de gas, G,

sin tener buen conocimiento de la permeabilidad de la formación, k ,

de la porosidad, , del espesor, h y del área de drene, A . Estas

determinaciones directas del volumen de poro, PV y del volumen

original de gas, G sin conocimiento de , k , h y A . Esta es una

buena ventaja, debido a que estas propiedades a menudo no son

conocidas en los yacimientos de gas con baja permeabilidad.

Fig. 14 – Gráficas especializadas de superposición del tiempo para

flujo dominado por la frontera externa cuando la línea recta presenta una ordenada al origen para gq constante (lado izquierdo) y para wfp

constante (lado derecho).

Page 30: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

30

Tabla 7 – Ecuaciones para flujo dominado por la frontera

externa para gasto constante de gas (PSS), gq .

FGCitg mc

TYV

~

157

h

YVA

hmc

TA

FGCitg

1

~

1

)(

57

221424

2exp

2458.2

wFGC

A

rsT

hkb

AC

FGCitg

pmc

TV

~

157

FGCigtg

gi

mBc

STG

~

157

Page 31: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

31

Tabla 8 – Ecuaciones para flujo dominado por la frontera

externa para presión de fondo fluyendo constante, wfp

(declinación exponencial).

FPCFPCitg mbc

TYV

~

1

)(

25

h

YVA

FPCFPCitg mhbc

TA

~

1

)(

25

T

hkb

mrbch

TC FPC

FPCwFPCitg

A1424

2exp

~

1

)(

562

FPCFPCitg

pmbc

TV

~

1

)(

25

FPCFPCigtg

gi

mbBc

STG

~

1

)(

25

2.2.6 Gráficas especializadas para un flujo lineal temprano,

seguido de un flujo bilineal intermedio y posteriormente un

flujo lineal tardío.

En éste caso, se describe la metodología para analizar un flujo lineal

temprano, seguido de un flujo bilineal, y posteriormente un flujo

lineal tardío para presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto

constante de gas, gq .

2.2.6.1 Flujo lineal temprano. a) Se construye la gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs. t y se identifica el principio

de la línea recta como se muestra en los esquemas de la Fig. 10 para

presión de fondo fluyendo constante, wfp , y gasto constante de gas,

gq . Luego, se calcula la pendiente de la línea recta y su ordenada al

Page 32: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

32

origen, para presión de fondo fluyendo constante wfp [ LTPCm~ y LTPCb ] o

para gasto constante de gas, gq , [ LTGCm~ y LTGCb ] b) Mediante el uso de

las ecuaciones presentadas en la Tabla 9 se calcula el producto 11 cAk

para el flujo lineal temprano y la ordenada al origen de la línea recta.

Además, para el caso de ordenada al origen diferente de cero de la

línea recta se evalúa el daño de la cara de la fractura, fs . En la Tabla

9, 1cA es el área de la sección transversal a lo largo de la trayectoria

de flujo (bloque lineal) representada por:

whAc 11 ...................................................................................... (1)

2.2.6.2 Flujo bilineal intermedio. a) Se construye la gráfica

especializada de gwfi qpmpm / vs. 4 t y se identifica la línea recta

como se muestra en los esquemas en la Fig. 11. Después, se calcula

el valor de la pendiente de la línea recta y su ordenada al origen (

BGCm~ y BGCb , respectivamente). b) Con las ecuaciones de Tabla 4, se

calcula el parámetro wk1 para flujo bilineal con o sin ordenada al

origen de la línea recta. Para el caso de flujo bilineal con línea recta

con ordenada al origen, se calcula el factor de daño de la formación,

1s . El producto wk1 en la Tabla 4 implica que la permeabilidad de la

formación sea conocida para evaluar w . De la misma manera, la

estimación 1s necesita que se conozcan los valores de k y cA . El

cálculo de w y 1s es difícil, a menos que k y cA se determinen

independientemente.

Page 33: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

33

Tabla 9 – Ecuaciones para flujo lineal temprano a presión de fondo fluyendo constante, wfp y a gasto

constante de gas, gq

Presión de fondo fluyendo

constante, wfp

Gasto de flujo constante de

gas, gq

LTPCftigi

cmc

TAk

~

1

)(

63111

T

Akbs

cLTPC

f1424

11

LTGCftigi

cmc

TAk

~

1

)(

40211

T

Akbs

cLTGC

f1424

11

2.2.6.3 Flujo lineal tardío. a) Se crea la gráfica especializada de

gwfi qpmpm / vs. t y se identifica la línea recta en los tiempos

tardíos como se muestra en las ilustraciones de la Fig. 10. Después,

se calcula la pendiente y su ordenada al origen de la línea recta, para

cualesquiera de las condiciones a presión de fondo fluyendo

constante, wfp , [ LPCm~ y LPCb , respectivamente] o a gasto constante

de gas, gq , [ LGCm~ y LGCb , respectivamente] y el tiempo final de la línea

recta con la raíz cuadrada de la gráfica del tiempo, frct . b) Mediante

las expresiones descritas en la Tabla 2, se calcula el producto cAk , el

volumen de poro, PV , y el volumen original de gas, G . Además, para

el caso de flujo lineal con ordenada al origen diferente de cero de la

línea recta, se evalúa el daño de la formación, 1s y/o b o el comienzo

del efecto del régimen de flujo, según la condición de producción

asignada. cA en la Tabla 2 representa el área provista con alta

permeabilidad en la trayectoria de flujo con respecto al flujo

perpendicular dentro de la trayectoria de flujo de alta permeabilidad

proveniente de la formación. La Tabla 3 muestra ambas

representaciones para cA y L respecto a diferentes modelos lineales.

Page 34: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

34

Los valores del volumen poroso, PV y del volumen original de gas, G

calculados con las expresiones de la Tabla 2 se consideran como

valores mínimos si toda la historia de datos esta aún sobre la

tendencia de flujo lineal. Si la historia de datos esta todavía sobre

este flujo lineal (pendiente 1/2), el último tiempo de producción es

usado en lugar de frct en las ecuaciones. Se estima un valor mínimo

del volumen de poro, PV y un valor mínimo del volumen original de

gas, G sin necesidad de conocer el valor de la permeabilidad de la

formación, k , la porosidad, y del espesor, h .

2.3 Etapa 3 – Validación de resultados con simulación

numérica para yacimientos de gas y cálculo de reservas.

Finalmente, en la etapa 3 de la metodología propuesta se realizan los

ajustes necesarios y la validación de los resultados obtenidos. Para

esto se emplea la simulación numérica para yacimientos de gas (para

este trabajo se utilizó un simulador denominado SIMGASS diseñado

para este propósito, Arévalo 2001). Posteriormente se realizan

pronósticos de producción bajo diferentes condiciones de explotación

ya sea con el uso de la simulación numérica, balance de materia para

yacimientos volumétricos o curvas de declinación, y se evalúan las

reservas probadas de gas del pozo o yacimiento, considerando la

maximización en la recuperación de los hidrocarburos, la rentabilidad

y el riesgo.

Page 35: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

35

2.3.1. Pronósticos de producción con balance de materia para

yacimientos de gas volumétricos. Una vez que el valor del

volumen original de gas, G se ha evaluado y ajustado, se está en

condiciones de realizar pronósticos de producción. Se utiliza el valor

mínimo del volumen original de gas, G , en el pronóstico si la frontera

externa del yacimiento no se ha detectado en los datos de

producción. El pronóstico de producción realizado se tiene que

corregir con una función para la normalización del tiempo (Fraim et

al., 1987 y Helmy, 1999). Para pronósticos del gasto de gas el

método se fundamenta en la solución de la ecuación de balance de

materia para yacimientos volumétricos de gas, combinado con la

ecuación del índice de productividad. La presión promedio del

yacimiento, p , se estima de la ecuación de balance de materia para

gases reales mediante el uso de la producción acumulada de gas, pG :

G

G

z

p

z

p p

i

i 1 .......................................................................... (2)

Para estimar el índice de productividad, se debe de utilizar la mayor

cantidad de datos actualizados y verificados, que presente un valor

honorable de estabilización del gasto de flujo de gas, gq y de la

presión de fondo fluyendo, wfp :

)]()([ wf

g

gpmpm

qJ

......................................................................... (3)

Entonces, se seleccionan etapas de tiempo futuras y se actualiza la

producción acumulada de gas en cada paso en el tiempo. Después, se

utiliza la ecuación de balance de materia para determinar una nueva

p que será usada en la ecuación del índice de productividad para

calcular el gasto de flujo de gas, gq . El pronóstico de los cálculos

será conservador, si los efectos de la frontera externa todavía no se

han detectado (flujo transitorio o infinito).

Page 36: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

36

2.4 Análisis de la producción en casos de campo

Se obtuvo y analizo la información de datos de producción de más de

200 pozos productores de gas que están produciendo en yacimientos

convencionales y no convencionales en México y EUA.

2.4.1 Análisis de la producción del Campo A conformado por

seis pozos productores de gas en un yacimiento con baja

permeabilidad.

Como ejemplo genérico se presenta el análisis de la producción de

seis pozos productores ubicados en un campo productor de gas en

una formación de baja permeabilidad, todos ellos presentan

tratamientos de fracturas hidráulicas. El propósito es mostrar la

aplicación de la metodología y hacer un análisis de las tendencias o

tiempos de flujo transitorio, y en su caso, determinar los mecanismos

de la producción y evaluar algunas propiedades del yacimiento, un

valor mínimo del volumen original de gas,G , y un valor mínimo de

reservas recuperables.

La información general, los datos del yacimiento y de los fluidos para

todos estos pozos productores son mostrados en las Tablas 10 a 13,

respectivamente. Cada ejemplo real es diferente en su historia de

explotación (datos de presión-producción) pero todos los casos

parecen coincidir con la metodología presentada en este trabajo. Para

ajustar y validar el análisis desarrollado, se utilizó el simulador

SIMGASS (Arévalo, 2001). Luego, los pronósticos de producción y

cálculos de reservas probadas se realizaron con ambos métodos, el

empleo del simulador numérico y la ecuación de balance de materia

para yacimientos de gas del tipo volumétrico.

Page 37: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

37

Las propiedades del gas necesitan para su cálculo los valores de gc ,

g y gB , fc y wc los cuales fueron calculados mediante correlaciones

(Lee et al., 1966; Dranchuk et al., 1975 y Sutton, 1985). Como

ejemplos ilustrativos, se presentan las gráficas de diagnóstico de flujo

y especializadas para los pozos 1 y 2 de este campo.

Tabla 10 – Información general de los seis pozos del campo A productor en un yacimiento de gas con formación de baja permeabilidad.

Pozo

wr t.p. D.I.

tiempo de producción

pG

(ft) (pulgadas) (días) ([email protected].)

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

0.27

0.27

0.27

0.27

0.27

0.27

1.995

1.995

2.440

2.994

1.995

1.995

226

394

278

294

339

233

0.244

0.461

0.078

0.243

0.254

0.109

Tabla 11 – Datos de la formación productora para los seis pozos del campo A.

Pozo

Profundid

ad Promedio

Grosor

de la arena

netoh

fc

wis

Fractura

Hidráulica

(ft) (ft) (ft) (fracción) (1/psia)

E-06

(fracción)

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

11,366

11,260

10,570

10,995

10,094

10,008

59

250

43

88

34

174

30

82

36

37

29

75

0.090

0.090

0.100

0.070

0.091

0.120

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

0.500

0.560

0.620

0.480

0.535

0.500

Si

si

si

si

si

si

Page 38: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

38

Tabla 12 – Datos de los fluidos obtenidos de los seis pozos productores de gas del Campo A.

Pozo

ip

T

supT

g

gc

en ip

wc

en ip

tc

en ip

g

en ip

H2S

CO2

N2

(psia)

(0F)

(0F)

(1/psia)

E-06

(1/psia)

E-06

(1/psia)

E-06

(cp)

(%)

(%)

(%)

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

6,815

6,615

6,357

6,612

6,465

6,065

203

205

249

220

225

182

60

60

70

70

60

60

0.610

0.610

0.610

0.610

0.610

0.610

84.243

89.015

100.841

91.249

95.476

99.330

3.600

3.600

3.600

3.600

3.600

3.600

47.920

43.440

44.550

53.180

50.320

48.170

0.0295

0.0289

0.0273

0.0285

0.0280

0.0283

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

1.0

1.0

0.2

1.0

1.0

1.0

Las Figs. 15 y 16 muestran los datos de producción para los pozos 1

y 2 del campo A, respectivamente. Ambas gráficas muestran gastos

de gas y presiones en la cabeza del pozo contra el tiempo. Las

presiones de fondo fluyendo del pozo (PFFP) correspondientes a las

presiones en la cabeza del pozo fluyendo (PCPF) se calcularon con el

método de Cullender y Smith (Lee et al., 1996) y son graficadas en

estas figuras. Algunos de los otros pozos productores tienen períodos

con cambios operacionales y cierres que también interfieren con el

análisis. Debido a la variación de los gastos de gas en los pozos se

utilizó la técnica de superposición del tiempo (Helmy, 1999).

Fig. 15 – Gráfica que muestra datos de presión y de producción para

el pozo 1 con un tiempo total de producción 226 días.

Page 39: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

39

Fig. 16 – Gráfica que muestra los datos de presión y de producción para el pozo 2 con un tiempo total de producción 394días.

2.4.2 Gráficas de diagnóstico de flujo para el campo A. Las

gráficas de diagnóstico de flujo para los pozos 1 y 2 se muestran en

las Figs. 17 y 18, respectivamente. En algunas gráficas se detectaron

claramente líneas rectas con pendientes de un medio (al inicio), de

un cuarto (intermedio), de un medio (tardío) y de una unidad (al

final) correspondientes a periodos de flujo lineal temprano, flujo

bilineal, flujo lineal tardío y flujo dominado por la frontera externa,

respectivamente.

Fig. 17 – Gráfica de diagnóstico de flujo con ejes log-log de gqpm /)(

y gq vs. tiempo para el pozo 1.

Page 40: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

40

Fig. 18 – Gráfica de diagnóstico de flujo con ejes log-log de gqpm /)(

y gq vs. tiempo para el pozo 2.

La Fig. 17 exhibe para el pozo 1 un claro ejemplo de flujo lineal

tardío, después un periodo de flujo bilineal y finalmente un flujo

dominado por la frontera externa (pendientes de 1/2, 1/4 y 1,

respectivamente). Un flujo lineal temprano observado en la Fig. 18

para el pozo 2 (y en las gráficas de los pozos 3 y 4, no mostradas),

seguido de un régimen de flujo bilineal y posteriormente un flujo

lineal tardío, se detectó en las gráficas de diagnóstico de flujo.

El mejor ejemplo de flujo bilineal se presenta en la Fig. 18 para el

pozo 2 (pendiente de 1/4) y el pozo 5, no mostrado. El pozo 2 exhibe

flujo bilineal de 17 a 309 días de producción y el pozo 5 de 60 a 339

días de producción (las dos pendientes paralelas de un cuarto

mostradas en la Fig. 18 fueron causadas por un cambio operacional y

no tienen un significado importante matemáticamente hablando).

2.4.3 Gráficas especializadas para el campo A. Las Figs. 19 y 20

muestran las gráficas especializadas obtenidas al trazar los datos de

producción en función del tiempo de superposición de la raíz

cuadrada del tiempo, t , utilizadas para el análisis del período de

flujo lineal tardío detectado en el pozo 1 y lineal temprano en el pozo

2, respectivamente.

Page 41: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

41

Fig. 19 – Gráfica especializada para flujo lineal tardío que muestra

gqpm /)( y pG vs. superposición de t para el pozo 1.

Fig. 20 – Gráfica especializada para flujo lineal que muestra gqpm /)( vs.

superposición de t para el pozo 2.

Las Figs. 21 y 22 muestran las gráficas especializadas obtenidas al

trazar los datos de producción en función del tiempo de superposición

de la raíz cuarta del tiempo, 4 t , utilizada en el análisis del período de

flujo bilineal detectado en las gráficas de diagnóstico de flujo para los

pozos 1 y 2, respectivamente.

Fig. 21 – Gráfica especializada para flujo bilineal que muestra

gqpm /)( y pG vs. superposición de 4 t para el pozo 1.

Page 42: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

42

Fig. 22 – Gráfica especializada para flujo bilineal que muestra

gqpm /)( y pG vs. superposición de 4 t para el pozo 2.

La figura 17, muestra los efectos de la frontera externa para el pozo

1. La Fig. 23 muestra la gráfica especializada de superposición del

tiempo que fue utilizada en el análisis del periodo de flujo dominado

por la frontera externa para el pozo 1.

Fig. 23 – Gráfica especializada en periodo de flujo dominado por la frontera externa que muestra gqpm /)( vs. superposición del tiempo

para el pozo 1.

De las Tablas 13 a la 15 se muestran los valores leídos y calculados de

la duración, pendiente y ordenada al origen de cada una de las líneas

rectas detectadas para cada periodo en las gráficas de diagnóstico y

especializadas de análisis. De las Tablas 16 a la 18 se presentan los

resultados calculados para algunos parámetros del yacimiento, el

volumen original de gas, G , y las reservas probadas estimadas

mediante el uso de la metodología y ecuaciones desarrolladas.

Page 43: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

43

Para flujo lineal no es posible separar los valores de k y cA al

menos que se conozca alguno de ellos. El volumen original de gas, G,

para el pozo 1 se calculó con el empleo de la ecuación mostrada en la

Tabla 8 para flujo dominado por la frontera externa considerando

declinación exponencial de la producción (a gasto constante de gas).

Para los pozos productores 4 y 6 el mínimo valor del volumen original

de gas, G , fue calculado del análisis de régimen de flujo transitorio

lineal de estos pozos utilizando las ecuaciones de la Tabla 2. Para los

pozos productores 2, 3 y 5, el valor del volumen original de gas, G ,

fue calculado de una estimación de la distancia de investigación dado

que el período de régimen de flujo lineal tardío aún no se

manifestaba en el último dato de producción. Estos valores mínimos

del volumen original de gas, G , aparecen en la Tabla 17 bajo las

columnas denominada Flujo lineal tardío.

Tabla 13 – Descripción de las gráficas especializadas para los flujos lineal temprano y bilineal en los pozos del campo A.

Pozo

Flujo lineal temprano Flujo bilineal

duración frct

Pendiente

ordenada al

origen

duración

pendiente

ordenada al

origen

días

Días

psia2-

D1/2/[email protected]

psia2-

D/[email protected]

Días

psia2-

D3/4/[email protected]

psia2-

D/[email protected]

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

no

7-15

1-6

4-11

no

no

No

15

6

11

no

no

No

166,667

1,000,000

250,000

no

no

No

450,000

200,000

400,000

no

no

10-

38

17-309

12-68

16-105

60-339

2-7

750,000

500,000

1,750,000

600,000

900,000

3,500,000

200,000

100,000

350,000

700,000

500,000

1,700,000

Page 44: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

44

Tabla 14 – Descripción de las gráficas especializadas para flujo pseudoradial (fractura hidráulica inducida) y lineal tardío para los pozos del campo A.

Pozo

Flujo pseudoradial Flujo lineal tardío

duración flrt

Pendiente

ordenada al

origen

duración frct

pendiente

ordenada al

origen

días

días

psia2/[email protected]

cp

psia2-

D/[email protected]

días

Días

psia2-

D1/2/[email protected]

psia2-

D/[email protected]

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

10-28

17-107

16-68

30-116

60-100

10-16

28

107

68

116

100

16

838,361

943,157

7,153,383

1,660,964

3,321,928

6,643,856

550,000

750,000

1,000,000

500,000

-250,000

2,200,000

40-156

120-

170

100-160

160-255

150-177

51-162

156

394

278

294

339

162

125,000

50,000

300,000

107,143

112,500

285,714

400,000

900,000

2,500,000

1,000,000

1,250,000

1,520,000

Tabla 15 – Descripción de las gráficas especializadas para las geometrías de

flujo esférico y flujo dominado por la frontera externa en los casos de campo.

Pozo

Flujo esférico

Flujo dominado por la frontera

Externa

duración

ordenada al origen

intersección

Duración

pendiente

ordenada al origen

días

psia2-

D3/2/[email protected]

psia2-

D/[email protected]

Días

psia2/Mft3@c.

e.-cp

psia2-D/[email protected]

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

no

no

no

no

no

no

No

no

no

no

no

no

No

no

no

no

no

no

>157

> 180

> 167

no

177

No

4,200

2,222

1,333

no

3,200

no

1,300,000

105,000

4,400,000

no

2,300,000

No

Page 45: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

45

Tabla 16 – Resultados obtenidos para los modelos pseudoradial y lineal temprano en los pozos del campo A.

Flujo pseudoradial Flujo lineal

Temprano

Pozo

kh

k

s

fx flrt

en invr

invr

G

Mínimo

1

2/1

1 cAk

fs

md-ft

md

Ft

días

Ft

[email protected].

md1/2ft2

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo f

1.2968

1.1562

0.1625

0.6713

0.3381

0.1585

0.04323

0.01410

0.00451

0.01814

0.01168

0.00211

-4.79

-4.11

-4.28

-4.86

-4.98

-3.46

65

33

39

70

79

16

28

107

68

116

100

16

548

637

283

792

536

75

0.141

0.448

0.035

0.286

0.115

0.010

-

9,341

1,634

6,708

-

-

-

1.9

0.1

1.7

-

-

Tabla 17 – Resultados calculados utilizando los modelos bilineal y lineal tardío en los casos de campo.

Flujo bilineal Flujo lineal tardío

Pozo

2/1

1 )( wk

1s

cAk 2/1

A

b

frct

en ey

ey

mínimo

pV

mínimo

G

mínimo

(md ft)1/2 md1/2 ft2 Acres días ft [email protected]. [email protected].

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

1,564.0

4,640.0

1,390.2

3,109.0

2,271.0

701.3

2.2

0.8

0.4

4.5

2.1

1.2

11,940

-

-

15,651

-

4,162

51

-

-

81

-

6

4.4

-

-

6.4

-

1.1

156

394

278

294

339

162

1,158

1,093

511

1,128

883

215

5.98

25.80

4.15

9.18

10.16

2.33

0.953

3.540

0.455

1.478

1.406

0.359

Tabla 18 – Resultados obtenidos con el modelo dominado por la frontera externa

(PSS), simulación numérica y balance de materia.

Flujo dominado

por la frontera externa (PSS)

Simulación numérica y balance de

materia

Pozo

RV

A

AC

PV

G

Gas

total

producido

pG

Recuperación

Total

[email protected]. acres [email protected]. [email protected]. [email protected]. %

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 4

Pozo 5

Pozo 6

70

-

-

-

-

-

54

-

-

-

-

-

0.68

-

-

-

-

-

6.3

-

-

-

-

-

1.006

-

-

-

-

-

0.867

2.844

0.382

1.139

1.123

0.302

86.18

80.34

83.96

77.06

79.87

84.12

Page 46: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

46

3 Conclusiones, limitaciones e investigaciones por desarrollar

El propósito de este trabajo, es presentar las etapas de una

metodología para caracterizar dinámicamente yacimientos de gas del

tipo convencional y no convencional (de baja permeabilidad) a partir

del análisis de la producción en pozos que producen de yacimientos

de gas. La principal aportación de este trabajo a la industria

petrolera, es el contar con una metodología que permita analizar

gráfica y analíticamente los datos de presión y producción de

yacimientos de gas, que producen bajo la influencia de flujos

transitorios y sobretodo de larga duración, difíciles de detectar en las

pruebas de pozos. La metodología presenta nuevas ecuaciones

derivadas analíticamente para cada periodo de flujo transitorio y

dominado por la frontera externa para yacimientos homogéneos e

isotrópicos. El análisis se fundamenta en geometrías o periodos de

flujos transitorios lineal, radial, bilineal, y esférico así como flujo

dominado por la frontera externa identificado a través de graficas de

diagnóstico de flujo y caracterizados con graficas especializadas de

análisis. Luego con el empleo de las ecuaciones analíticas propuestas

se determinan algunos parámetros del yacimiento, el área o radio de

drene, el volumen poroso y el volumen original de gas. Finalmente,

con ayuda de simulación numérica y balance de materia para gas se

ajustaron y validaron los análisis realizados, calculando pronósticos

de producción (reservas) bajo diferentes políticas de explotación. Se

pueden presentar las conclusiones siguientes:

1. Los datos reales de presión/producción de más de 200 pozos

analizados y sobretodo en yacimientos no convencionales,

muestran flujos transitorios de larga duración (lineal y/o

bilineal), con flujo dominado por la frontera externa.

2. El volumen original de gas a condiciones de superficie, se

puede calcular directamente una vez que se han detectado los

Page 47: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

47

efectos de la frontera. Sin embargo, cuando los últimos datos

analizados aún se comportan bajo condiciones de flujo

transitorio, este volumen de gas debe considerarse como un

valor mínimo. Este valor se puede estimar en forma precisa

sin conocer el espesor, la porosidad, y el área.

3. Las geometrías de flujo transitorio de larga duración y las

cortas longitudes de fracturas calculadas en los pozos

hidráulicamente fracturados, sugieren la necesidad de

desarrollar los yacimientos de gas no convencionales con

espaciamientos cortos entre los pozos.

4. Se recomiendan fracturamientos hidráulicos grandes

(masivos) con la finalidad de incrementar la longitud de la

fractura hidráulica, y así extenderse lo más lejos posible,

conectando el mayor número de canales preferenciales de

flujo de alta permeabilidad.

Dentro de las limitaciones de éste trabajo se pueden mencionar las

siguientes:

1. Las ecuaciones analíticas y graficas presentadas se desarrollaron para

yacimientos de gas homogéneo e isotrópico bajo ambas condiciones de

flujo a presión de fondo fluyendo constante y a gasto constante de gas.

2. Existe una variación crítica de los datos de producción causado por

problemas operacionales y bastantes cierres del pozo, los cuales

tienden a complicar el análisis de la producción.

3. El volumen original de gas a condiciones de superficie y el

pronóstico de la producción deberán ser corregidos con una

función de normalización del tiempo si la frontera del yacimiento

es alcanzada.

Page 48: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

48

Algunas investigaciones por desarrollar en trabajos futuros son:

1. Se requiere desarrollar una metodología para mejorar la

estimación del volumen poroso y del volumen original de gas, si

dos o más fronteras externas son alcanzadas (Fig. 24).

Fig. 24 – Esquema que muestra la posibilidad de alcanzar dos o más

fronteras externas después del período de flujo transitorio.

2. Se requiere desarrollar funciones específicas para separar cada

régimen de flujo en la técnica de superposición del tiempo con el

fin de hacer el procedimiento más estable y real.

3. Son necesarias soluciones numéricas, analíticas, semi-analíticas

para la condición de explotación a presión de fondo fluyendo

constante para los regímenes de flujo bilineal y esférico.

4. Ampliar las metodologías gráficas y analíticas para el análisis de la

producción en cuanto a examinar datos de producción de pozos en

yacimientos de gas con baja permeabilidad dentro de yacimientos

de doble porosidad y/o naturalmente fracturados.

Page 49: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

49

4 Nomenclatura a = longitud e de la geometría del modelo, L, pies

A = área de drene del pozo, L2, pies

2

Ac = sección de área transversal al flujo, L2, pies

2

Ac1 = sección de área transversal al flujo a lo largo del patrón de flujo de alta

permeabilidad, L2, pies

b = daño a al formación o efecto de un régimen de flujo lineal temprano, adimensional

b = ancho de la geometría del modelo, L, pies

bCPEL = intercepcíón para flujo lineal temprano a pff constante en una gráfica dem(p)/qg vs. t½,

(lb/pg2 abs)

2-D/Mpie

3-cp

bCPL = intercepción para flujo lineal a pff constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½, (lb/pg

2

abs)2-D/Mpie

3-cp

bCRB = intercepción para flujo bilineal a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t1/4

, (lb/pg2

abs)2-D/Mpie

3-cp

bCREL = intercepción para flujo lineal temprano a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½,

(lb/pg2 abs)

2-D/Mpie

3-cp

bCRL = intercepción para flujo lineal a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½, (lb/pg

2

abs)2-D/Mpie

3-cp

bSSP = pendiente para flujo dominado por la frontera en una gráfica de m(p)/qg vs. t,

(lb/pg2 abs)

2/Mpie

3-cp

Bg = factor de volumen de formación del gas, adimensional, L3/L

3, pies

3 a c.y./pies

3 a c.e.

CA = factor de forma de Dietz, adimensional

cf = compresibilidad de la formación, Lt2/m, (lb/pg

2 abs)

-1

cg = compresibilidad del gas, Lt2/m, (lb/pg

2 abs)

-1

ct = compresibilidad total, (ct = cgSgi+ cwSwi+ cf), Lt2/m, (lb/pg

2 abs)

-1

cw = compresibilidad del agua, Lt2/m, (lb/pg

2 abs)

-1

Frg = factor de recuperación del gas, fracción, porcentaje

Gp = producción acumulada de gas, L3, pies

3 a c.e.

h = espesor total de la formación o altura de la geometría del modelo, L, cm, pies k = permeabilidad de la formación, L

2, md

k1 = permeabildad del canal de flujo de mayor permeabilidad, L2, md

L = distancia a la frontera externa del yacimiento, L,

ft

CPELm~ = pendiente para flujo lineal temprano a pff constante de m(p)/qg vs. t½, (lb/pg

2 abs)

2-

D1/2

/Mpie3-cp

CPLm~ = pendiente para flujo lineal a pff constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½, (lb/pg

2

abs)2-D

1/2/Mpie

3-cp

CRBm~ = pendiente para flujo bilineal a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t1/4

, (lb/pg2

abs)2-D

3/4/Mpie

3-cp

CRELm~ = pendiente para flujo lineal temprano a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½,

(lb/pg2 abs)

2-D

1/2/Mpie

3-cp

CRLm~ = pendiente para flujo lineal a qg constante en una gráfica de m(p)/qg vs. t½, (lb/pg

2

abs)2-D

1/2/Mpie

3-cp

SSPm~ = pendiente para flujo dominado por la frontera de una gráfica de m(p)/qg vs. t,

(lb/pg2 abs)

2/Mpie

3-cp

G = volumen original de gas a condiciones de superficie, L3, ft

3 a c.e.

pi = presión inicial del yacimiento, m/L2, lb/pg

2 abs

pcp = presión fluyendo en la cabeza del pozo, m/L2, lb/pg

2 abs

pff = presión de fondo fluyendo, m/L2, lb/pg

2 abs

qDL = gasto adimensional de flujo [1424qgT/khm(p)]

qg = gasto de flujo o caudal, L3/t, Mpie

3/D

rinv = radio de investigación, pies

Sw = saturación de agua, fracción

s = factor de daño, adimensional

s1 = factor de daño a la formación o efecto de un regimen de flujo temprano, adimensional

sf = factor de daño en la cara de la fractura, adimensional

Page 50: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

50

Sg = saturación de gas, fracción

Sw = saturación de agua, fracción

t = tiempo de producción, t, dias, D

tDAc = tiempo adimensional (0.00633kt/gctAc)

teb = tiempo final de la línea recta en una gráfica de la raiz cuarta para flujo bilineal, t, dias

ter = tiempo final de la línea recta en una gráfica semilogarítmica para flujo radial, t, dias

tesr = tiempo final de la línea recta en una gráfica de la raíz cuadrada del tiempo, t, dias

T = temperatura del yacimiento, T, oR

Vp = volumen poroso, L3, pies

3 a c.y.

VY = volumen del yacimiento, L3, pies

3 c.y.

w = espesor de la fractura, L, pies

xf = distancia de la fractura a la frontera externa, L, pies

ye = distancia de la fractura a la frontera externa, L, pies

m(p) = caída de pseudo presión, (lb/pg2 abs)

2/cp, [= m(pi)-m(pwf) ]

p = caída de presión, lb/pg2 abs, [= pi-pwf ]

= porosidad de la formación, fracción

g = densidad relativa del gas (aire =1.0)

g = viscosidad del gas, m/Lt, cp

Subíndices

CPEL = flujo lineal temprano a pff constante

CPEL = flujo lineal a pff constante

CRB = flujo bilineala qg constante

CREL = flujo lineal temprano a qg constante

CRL = flujo lineal a qg constante

er = tiempo final de la línea recta en una gráfica semilogarítmica para flujo radial

esr = tiempo final de la línea recta en una gráfica de la raíz cuadrada del tiempo

i = condiciones iniciales

D = adimensional

Page 51: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

51

5 Referencias

Agarwal, R.G., Carter, R.D., y Pollock, C.B.: “Evaluation and Performance Prediction of Low-Permeability Gas Wells Simulated by

Massive Hydraulic Fracturing,” JPT (marzo 1979) 362-372.

Arévalo-Villagrán, J.A.: “Analysis of Long-Term Behavior in Tight Gas Reservoirs: Case Histories,” disertación para Ph.D., Texas A&M

University, College Station, Texas, agosto 2001.

Bagnall, W.D. y Ryan, W.M.: “The Geology, Reserves, and Production Characteristics of the Devonian Shale in Southwestern

West Virginia,” artículo presentado en 1975 en el Appalachian

Petroleum Geology Symposium, Morgantown, VA, marzo 1-4.

Cinco-Ley. H. y Samaniego V.F.: “Transient Pressure Analysis for Fractured Wells,” JPT (sept. 1981) 1749-1766; artículo SPE 7490.

Cinco-Ley, H. y Meng, H.Z.: “Pressure Transient Analysis of Wells

With Finite Conductivity Vertical Fractures in Double Porosity Reservoirs,” artículo SPE 18172 presentado en 1988 en la Annual

Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, octubre 2-5.

Cinco-Ley, H. y Samaniego-Verduzco, F.: “Transient Pressure Analysis: Finite Conductivity Fracture Case Versus Damaged

Fracture Case,” artículo SPE 10179 presentado en 1981 en la Annual Fall Technical Conference and Exhibition, San Antonio,

Texas, oct. 5-7.

Dranchuk, P.M. y Abou-Kassem, J.: “Calculation of Z Factors for

Natural Gases Using Equations of State,” JCPT (jul.-sept. 1975) 34.

Du Kuifu y Stewart, G.: “Bilinear Flow Regime Occurring in Horizontal Wells and Other Geological Models,” artículo SPE 29960

presentado en 1995 en el International Meeting on Petroleum Engineering, Beijing, China, noviembre 14-17.

El-Banbi, A.H.: “Analysis of Tight Gas Performance,” disertación

para Ph.D., Texas A&M University, College Station, Texas, mayo 1998.

Page 52: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

52

Fraim, M.L. y Wattenbarger, R.A.: “Gas Reservoir Decline-Curve Analysis Using type Curves With Real Gas Pseudo-pressures and

Normalized Time,” SPEFE (diciembre 1987) 671-682.

Guzmán-Arévalo , J.D.: “Análisis de la Producción en Yacimientos de Gas con baja Permeabilidad,” tesis de licenciatura para

Ingeniero Petrolero, UNAM, Mexicio, D.F., octubre 2009.

Hale, B.W.: “Analysis of Tight Gas Well Production Histories,”

artículo SPE/DOE 11639 presentado en 1983 en el SPE/DOE Symposium on Low Permeability Gas Reservoirs, Denver, Colorado,

marzo14-16.

Helmy, M.W.: “Analysis of Well Performance with Multiple Shut-In Periods,” disertación para Ph.D., Texas A&M University, College

Station, TX, diciembre 1999.

Kohlhaas, C.A. y Abbot, W.A.: “Application of Linear and Spherical Flow Analysis Techniques to Field Problems-Case Studies,” artículo

SPE 11088 presentado en 1982 en la Annual Fall Conference and Exhibition, Nueva Orleans, Lousiana, sept. 26-29.

Lee, A.L, et al.: “The Viscosity of Natural Gases,” JPT (agosto 1966) 997.

Lee, W.J., y Wattenbarger, R.A.: Gas Reservoir Engineering, Serie

de Libros de Texto SPE Vol. 5, SPE, Richardson, TX (1996).

Nott, D.C. y Hara, S.K.: “Fracture Half-Length and Linear Flow in the South Belridge Diatomite,” artículo SPE 21778 presentado en

1991 en el Western Regional Meeting, Long Beach, California, Marzo 20-22.

Palacio, J.C. y Blasingame, T.A.: “Decline curve Analysis Using

Type Curves: Analysis of Gas Well Production Data,” artículo SPE 25909 presentado en 1993 en SPE Rocky Mountain Regional/Low

Permeability Reservoirs Symposium, Denver, Colorado, abril 12-14.

Stright, D.H. y Gordon, J.I.: “Decline Curve Analysis in Fractured Low Permeability Gas Wells in the Piceance Basin,” artículo

SPE/DOE 11640 presentado en 1983 en la SPE/DOE Symposium on Low Permeability. Denver, Colorado, marzo 4-16.

Sutton, R.P.: “Compressibility Factors for High-Molecular-Weight

Reservoir Gases,” artículo SPE 14265 presentado en 1985 en la SPE Annual Technical Meeting and Exhibition, Las Vegas, Nevada,

septiembre 22-25.

Page 53: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

53

Wong, D.W., et al.: “Pressure Transient Analysis in Finite Linear Reservoirs Using Derivative and Conventional Techniques: Field

Examples,” artículo SPE 15421 presentado en 1986 en la Annual Technical Conference and Exhibition, Nueva Orleans, Lousiana,

octubre 5-8.

6 CURRÍCULUM VITAE

Nombre: Jorge Alberto Arévalo Villagrán

Estudios Profesionales:

Licenciatura: Ingeniería Petrolera. Instituto Politécnico Nacional

(IPN). México, D.F. 1985.

Maestría: Ingeniería Petrolera. Universidad Nacional Autónoma de

México (UNAM). Mención Honorífica. 1992.

Estudios de Maestría en Ingeniería Ambiental. Institución:

Universidad Veracruzana. Avance 65%.

Doctorado: PhD. en Ingeniería Petrolera Institución: Texas A&M

University. Estados Unidos. 2001.

Distinciones:

-Reconocimiento del H. Ayuntamiento de Veracruz, “Ingeniero

Distinguido durante 1993-1994”.

-Premio “Juan Hefferan” por el mejor trabajo técnico teórico

presentado en el XL Congreso Nacional de la Asociación de Ingenieros

Petroleros de México, A.C., Monterrey 2002.

-Reconocimiento INNOVA 2006 por el Gobierno Federal por la práctica

de “Aprovechamiento de la Capacidad de Producción de

Hidrocarburos de Región Sur de PEMEX E&P mediante un Programa

Estratégico de Productividad de Pozos”.

Mérito académico:

-Presea y Diploma “Lázaro Cárdenas” por aprovechamiento en

Licenciatura en Ingeniería Petrolera (8.76/10).

-“Mención Honorífica” en Maestría en Ingeniería Petrolera por

aprovechamiento (9.38/10).

Page 54: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

54

-Diploma por “Excelencia Académica en Estudios de PhD en

Ingeniería Petrolera” por aprovechamiento (9.60/10).

Experiencia Profesional de Trabajo:

Jul. 1985 - Ago.1995: PEMEX-Activo Veracruz; Veracruz, Ver.

Administrador de Yacimientos, Coordinador de Equipo

Multidisciplinario e Ingeniero de Yacimientos.

Sep. 1995 - Mayo 1997: PEMEX-PETRESIM; Houston, Texas.

Líder del Equipo Multidisciplinario para el Estudio Integral del

Campo Matapionche del Activo Veracruz.

Oct. 2001- Julio 2003: PEMEX-DEPEG; Villahermosa, Tabasco y

Veracruz, Veracruz. Superintendente de Ingeniería de

Yacimientos y Producción del Programa Estratégico de Gas.

Mar. 2005 - Oct. 2007: PEMEX E&P; Villahermosa, Tabasco.

Coordinador Técnico de la Subdirección Región Sur.

Nov. 2007 - Mar. 2008: PEMEX E&P; México, D.F., Coordinador

Técnico de la Subdirección de la Coordinación Técnica de

Explotación.

Abr. 2008 – Sept. 2011: PEMEX E&P; México, D.F. Gerente de

Estrategias y Planes de Explotación de la Subdirección Técnica

de Explotación de PEP.

Octubre 2011 - actual: PEMEX E&P; México, D.F. Gerente de

Estrategias y Planes de la Subdirección de Gestión de Recursos

Técnicos de PEP.

Docencia

Julio 2003 – Febrero 2005: Facultad Ingeniería UNAM, México,

D.F. Jefe del Departamento de Explotación del Petróleo

(licenciatura y posgrado).

Julio 2004 – Actual: Facultad Ingeniería UNAM, México, D.F.

Profesor de Asignatura de Licenciatura.

Obras Realizadas:

Disertaciones Y Tesis Realizadas:

1. Arévalo Villagrán, J.A., Maciel Torres, M.A., Ramírez Ortiz, G.,

Ramírez Saldaña, J. y Sánchez Zuñiga, J.: Elementos de la Ingeniería

de Producción del Petróleo, Monografía No. 2, Depto. de Ingeniería

Petrolera, Ciencias de la Tierra, ESIA, IPN, México, D.F., 1985.

Page 55: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

55

2. Arévalo Villagrán, J.A.: Recuperación Mejorada de Aceite

Mediante la Inyección de Nitrógeno, Tesis de Maestría en Ingeniería

Petrolera, División de Estudios de Posgrado de la Facultad de

Ingeniería, UNAM, México, D.F., 402 pp. (1994).

3. Arévalo Villagrán, J.A.: Production Analysis of Long-Term

Behavior in Tight Gas Reservoirs, disertación de Ph.D., Texas A&M

University, College Station, Texas, E.U.A., Agosto de 2001.

Actividades Científicas Y/O Tecnológicas

I. Investigación Científica Y/O Tecnológica

I.1 Artículo

1. Arévalo Villagrán, J.A. y Meza Ríos, J.: “Método Analítico de

Eliminación de Sólidos en los Fluidos Producidos y de Inyección,”

articulo técnico presentado en el Congreso Nacional de la Asociación

de Ingenieros Petroleros de México, A.C., Veracruz, Veracruz, Mayo

1995, México.

2. Arévalo Villagrán, J.A., Samaniego Verduzco, F., López

Cambrón, F. y Urquieta Saavedra, E.: “On the Exploitation Conditions

of the Akal Reservoir Considering Gas Cap Nitrogen Injection,”

artículo SPE 35319 presentado en la Internacional Petroleum

Conference and Exhibition of Mexico celebrado en Villahermosa, Tab.,

México, Marzo 5-7, 1996.

3. Arévalo Villagrán, J.A., Samaniego-Verduzco, F., López

Cambrón, F.F. y Urquieta Saavedra, E.: “Mantenimiento de Presión y

Mejora del Mecanismo de Drene Gravitacional Mediante la Inyección

de Nitrógeno,” trabajo técnico presentado en el Congreso Nacional de

la Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C., celebrado en

Tampico, Tamaulipas, México. Mayo de 1994.

4. Arévalo Villagrán, J.A. y Salmorán Robles, A.: “Recuperación

Mejorada de Hidrocarburos en Campos con Explotación Avanzada,”

trabajo técnico presentado en el Congreso Nacional de la Asociación

de Ingenieros Petroleros de México, A.C., celebrado en Tampico,

Tamaulipas, México. Diciembre 1996.

5. Arévalo Villagrán, J.A., Wattenbarger, R.A. y El-Banbi, A.H.:

“Production Analysis of Commingled Gas Reservoirs – Case Histories,”

artículo SPE 58985 presentado en la Conferencia Internacional del

Page 56: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

56

Petróleo de la SPE celebrado en Villahermosa, Tab., México, Febrero

1-3, 2000.

6. Arévalo Villagrán, J.A., Serrano Lozano, J.R., Samaniego

Verduzco, F. y Wattenbarger, R.A.: “Análisis de la Producción en

Pozos Gaseros con Yacimientos Múltiples,” trabajo técnico presentado

en el Congreso Nacional de la Asociación de Ingenieros Petroleros de

México, A.C., celebrado en Villahermosa, Tabasco, Abril 2001,

México. Revista de Ingeniería Petrolera, Marzo de 2002, México.

7. Arévalo Villagrán, J.A., Wattenbarger, R.A., Samaniego

Verduzco, F. y Pham, T.T.: “Some History Cases of Long-Term Linear

Flow in Tight Gas Wells,” artículo CIPE 2001-15 presentado en la

Canadian International Petroleum Conference de la Canadian

Petroleum Society celebrado en Calgary, Alberta, Canada, Junio 12-

14, 2001.

8. Arévalo Villagrán, J.A., Wattenbarger, R.A., Samaniego

Verduzco, F. y Pham, T.T.: “Production Analysis of Long-Term Linear

Flow in Tight Gas Reservoirs: Case Histories,” artículo SPE 71516

presentado en la Conferencia Técnica Anual de la SPE celebrado en

Nueva Orleans, Louisiana, E.U.A., Septiembre 30-Octubre 3, 2001.

9. Arévalo Villagrán, J.A., Ganpule, S.V., Wattenbarger, R.A.,

Samaniego Verduzco, F., Yañez Mondragón, M. y Serrano Lozano,

J.R.: “Analysis of Long-Term Performance in Tight Gas Wells: Field

Examples,” artículo SPE 74360 presentado en la Conferencia

Internacional de Petróleo de la SPE celebrado en Villahermosa,

Tabasco, México, Febrero 10-12, 2002.

10. Arévalo Villagrán, J.A., Yañez Mondragón, M., Samaniego

Verduzco, F., García Hernández, F., Ramírez Ortiz, G. y

Wattenbarger, R.A.: “Análisis de la Producción con Flujo Lineal de

Larga Duración en Yacimientos de Gas de Baja Permeabilidad,”

trabajo técnico presentado en el Congreso Nacional de la Asociación

de Ingenieros Petroleros de México, A.C., celebrado en Monterrey,

Nuevo Leon, Febrero 2002, México. (Ganador del premio Juan

Hefferan por le mejor trabajo técnico presentado en el Congreso

Nacional de la Asociación de Ingenieros Petroleros de México,

Monterrey 2002).

11. Avendaño Rodríguez, J.L., Cinco Ley, H., Arévalo Villagrán, J.A.,

Valdez López, O.G. y Rebolledo Domínguez, J.A: “Caracterización

Page 57: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

57

Dinámica del Campo Novillero,” Revista de Ingeniería Petrolera, Julio

de 2002, México.

12. Arévalo Villagrán, J.A., Wattenbarger, R.A., Silva López, P.,

García Hernández, F. y Samaniego Verduzco, F.: “Some Scenarios

for Long-Term Transient Linear Flor in Tight Gas Reservoirs – Field

Examples,” artículo CIPE 2003-218 presentado en la Canadian

Internacional Petroleum Conference de la Canadian Petroleum Society

celebrado en Calgary, Alberta, Canada, Junio 10-12, 2003.

13. Arévalo Villagrán, J.A., Cinco-Ley, H., Wattenbarger, R.A.,

García Hernández, F, y Samaniego Verduzco, F.: “Transient Analysis

of Tight Gas Well Performance - More Case Histories,” artículo SPE

84475 presentado en la 2003 SPE Annual Technical Conference and

Exhibition celebrado en Denver, Colorado, E.U.A., Octubre 5-8, 2003.

14. Arévalo Villagrán, J.A., Martínez Romero, N., Gutiérrez Acosta,

T., y Ramírez Rodríguez, A.: “Interpretación del Flujo Lineal causado

por el Fracturamiento Natural en Yacimientos de Gas de Baja

Permeabilidad,” trabajo técnico presentado en el Congreso Nacional

de la IPM celebrado en Acapulco, Guerrero, de la Asociación de

Ingenieros Petroleros de México, A.C., celebrado en Acapulco,

Guerrero, Mayo 2004, México.

15. Arévalo-Villagrán, J.A., Gutiérrez-Acosta, T., y Martínez-

Romero, N.: “Analysis of Long-Term Behavior in Tight Gas

Reservoirs: Case Histories,” artículo SPE 95117 presentado en la

2005 SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering

Conference celebrado en Rio de Janeiro, Brasil, Junio 20-23, 2005.

16. Arévalo Villagrán, J.A., Cinco-Ley, H., Samaniego Verduzco, F. y

Martínez-Romero, N.: “A Strategic Gas Field Development Case in

Sandstones Using Seismic Amplitudes and Dynamic Reservoir

Characterization,” artículo SPE 96829 presentado en la 2005 SPE

Annual Technical Conference and Exhibition celebrado en Dallas,

Texas, E.U.A., Octubre 9-12, 2005.

17. Arévalo Villagrán, J.A., Cinco-Ley, H., Gutiérrez-Acosta, T.,

Martínez-Romero, N., García-Hernandez, F., y Wattenbarger, R.A.: “A

Strategic Gas Field Development Case in Sandstones Using Seismic

Amplitudes and Dynamic Characterization,” artículo CIPE 2004-136

presentado en la 5th Canadian International Petroleum Conference

Page 58: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

58

de la Canadian Petroleum Society celebrado en Calgary, Alberta,

Canada, Junio 8-10, 2004.

18. Arévalo Villagrán, J.A., Gutiérrez-Acosta, T.,Ascencio-Cendejas,

F., Serrano-Lozano, J.R., Pinto, N. y Lozada-Aguilar, M.A.: “Well

Integrated Management to Increase Hydrocarbon Production in

Mature Fields: A South Region of PEMEX E&P Case History,” artículo

IBP 1693_06 presentado en Rio Oil & Expo and Conference 2006 del

Instituto Brasileiro de Petróleo e Gas celebrado en Río de Janeiro,

Brasil, Septiembre 11-14, 2006.

19. Gutiérrez-Acosta, T., Arévalo Villagrán, J.A., Ascencio-Cendejas,

F., Cinco-Ley, F., Martínez-Alonso, J., Antunano-Muñoz, Y., y

Martínez-Leyva, J.: “Administración Integral de Pozos para

Incrementar la producción de Hidrocarburos en loas Activos: Caso de

la Región Sur,” artículo técnico presentado en el Primer Conferencia y

Exhibición Internacional del Petróleo en Mexico México celebrado en

Cancún, Quintana Roo, México, Agosto 31-Septiembre 2, 2006.

20. Arévalo-Villagrán, J.A., Gutiérrez-Acosta, T., Ascencio-

Cendejas, F., Cinco-Ley, H., Lozada-Aguilar, M.A., y Lysandrou, M.:

“Successful Implementation of Well Management to Increase

Hydrocarbon Production: A South Region of PEMEX E&P Case

History,” artículo SPE 103758 presentado en el Primer Conferencia y

Exhibición Internacional del Petróleo en México México celebrado en

Cancún, Quintana Roo, México, Agosto 31-Septiembre 2, 2006.

21. Arévalo-Villagrán, J.A., Cinco-Ley H., Samaniego Verduzco, F.

Martínez-Romero, N.: “A Strategic Gas Field Development Case in

Sandstones Using Seismic Amplitudes and Dynamic Reservoir

Characterizations”, artículo SPE 96829 presentado en la 2005 SPE

Annual Technical Conference and Exhibition celebrado en Dallas,

Texas, E.U.A. Octubre 9-12. 2005.

22. Guitiérrez-Acosta, T., Arévalo-Villagrán, J.A., Ascencio-Cendejas

F., Cinco-Ley, F., Martínez-Alonso, J., Antunano-Muñoz Y., y

Martínez-Leyva, J., “Administración Integral de Pozos para

Incrementar la producción de Hidrocarburos en los Activos: Caso de

la Región Sur”, artículo técnico presentado en el Primer Conferencia y

Exhibición Internacional del Petróleo en México celebrado en Cancún

Quintana Roo, México, Agosto 31-Septiembre 2, 2006.

Page 59: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

59

23. Arévalo-Villagrán, J.A., Gutiérrez-Acosta, T., Ascencio-

Cendejas, F., Serrano-Lozano, J.R., Pinto, N. y Lozada. Aguilar, M.A.

“Well Integrated Management to Increase Hydrocarbon Production in

Mature Fields: A South Region of PEMEX E&P Case History”, artículo

IBP 1693_06 presentado en Rio Oil & Expo and Conference 2006 del

Instituto Brasileiro de Petróleo e Gas celebrado en Río de Janeiro,

Brasil, Septiembre 2, 2006.

24. Arévalo-Villagrán, J.A., Gutiérrez-Acosta, T., Ascencio-Cendejas

F., Cinco-Ley, F., Lozada-Aguilar, M.A., y Lysandrou, M.: “Successful

Implementation of Well Management to Increase Hydrocarbon

Production: A South Region of PEMEX E&P Casa History”, artículo SPE

103758 presentado en el Primer Conferencia y Exhibición

Internacional del Petróleo en México celebrado en Cancún, Quintana

Roo, México, Agosto 31-Septiembre 2, 2006.

I.2 Desarrollo Tecnológico:

1. Arévalo-Villagrán, J.A. y Wattenbarger, R.: Long-Term Linear

Flow in Tight Gas Wells, Texas A&M University, College Station,

Texas, Julio 2000.

2. Arévalo-Villagrán, J.A. y Wattenbarger, R.: Effect of Parallel

Natural Fractures on Tight Gas Well Performance, Texas A&M

University, College Station, Texas, Agosto 2000.

3. Arévalo-Villagrán, J.A. y Wattenbarger, R.: Flow of Fluids in

Matrix-Regular Fracture Reservoirs, Texas A&M University, College

Station, Texas, Noviembre 2000.

4. Arévalo-Villagrán, J.A. y Wattenbarger, R.: Long-Term Linear

Flow in Tight Gas Wells, Version modificada y actualizada, Texas A&M

University, College Station, Texas, Marzo 2001.

5. Avendaño Rodríguez, Arévalo-Villagrán, J.A. y cols.: Análisis de

la Producción de las Areniscas Gasiferas del Campo Cocuite, Activo

Integral Veracruz, PEMEX E&P, Región Norte, Diciembre 2004.

6. Martinez Alonso, J., Arévalo Villagran, J.A., y Palafox Rayon, H.:

Interpretación Estructural 3D del Campo Juspi y Estructuras Vecinas,

PEMEX E&P, Coordinación Técnica Región Sur, Noviembre 2005.

Page 60: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

60

7. Sitio de Colaboración para Productividad de Pozos: Una

Solución de Tecnología de Información para el Negocio de Exploración

y Producción, PEMEX E&P, Coordinación Técnica Región Sur.

8. Aprovechamiento de la Capacidad de Producción de

Hidrocarburos de Región Sur de PEMEX E&P mediante un Programa

Estratégico de Productividad de Pozos, PEMEX E&P, Región Sur, Julio

2006. (Obtención del Reconocimiento INNOVA 2006 por el Gobierno

Federal).

1.3 Innovaciones:

1. Reconocimiento INNOVA 2006 otorgado por el Gobierno Federal

por la práctica de “Aprovechamiento de la Capacidad de Producción

de Hidrocarburos de Región Sur de PEMEX E&P mediante un

Programa Estratégico de Productividad de Pozos”. PEMEX E&P, Región

Sur, Julio 2006. (Obtención del Reconocimiento INNOVA 2006 por el

Gobierno Federal).

1.4 Participación En Proyectos De Largo Aliento:

1. Productividad de Pozos, 2005.

2. Medición Multifásica a Pozos de la Región Sur, PEMEX E&P, Región

Sur, Diciembre 2005.

2. Sistemas Artificiales de Producción

3. Sistema Integral de Desarrollo de Capital Humano a Través de

Simuladores de Procesos de Producción de PEMEX Exploración y

Producción, Región Sur, PEMEX E&P, Región Sur, Diciembre 2006

4. Complejo Bermúdez

5. Jujo-Tecominoacan

6.Cantarell

II. FORMACIÓN DE CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS:

II. 1 DIRECCION DE TESIS PROFESIONALES DE Y DE

POSGRADO TERMINADAS.

Licenciatura

1. Peregrino Chávez, Nancy: Administración Integral de Yacimientos

Petroleros: Enfoque Moderno de Trabajo en Equipo, tutoría y

Page 61: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

61

dirección de tesis de Ingeniería Petrolera, FI UNAM. (Septiembre

2005).

2. Cuautli Hernandez, Maria Elena: Propiedades de los Fluidos

Petroleros y Aplicaciones, tutoría y dirección de tesis de Ingeniería

Petrolera, FI UNAM. (Junio 2005).

3. Sánchez Altamirano, Juan C.: Modelos Informáticos para el Análisis

de Análisis de Yacimientos Petroleros, tutoría y dirección de tesis en

Ingeniería Petrolera, FI UNAM. (Junio 2005).

Posgrado

1. Alvarado Arellano, Félix: Metodología para Medición de Líquidos de

Pozos, tutoría y dirección de tesis en Ingeniería Petrolera, FI UNAM.

(Febrero 2006).

2. Tapia Carlos: Incremento de la productividad de pozos dañados

por bloqueo de condensado retrógrado, mediante la inyección de

productos químicos, tutoría y dirección de tesis de Ingeniería

Petrolera, FI UNAM. (2008).

3. Gutiérrez Peimbert Tomas: Administración del sistema integral de

productividad de pozos, tutoría y dirección de tesis de Ingeniería

Petrolera, FI UNAM. (Junio 2009).

II.2 Libros De Texto (Educación Superior)

1. Propiedades de los Fluidos Petroleros y Aplicaciones (avance 75%).

II.3 IMPARTICION DE CURSOS EN LICENCIATURA Y

POSGRADO

Licenciatura del Departamento de Explotación del Petróleo FI UNAM

1. Ingeniería de Yacimientos de Gas (semestre 2010-2).

2. Fisicoquímica de Explotación (semestre 2004-1, 2004-2, 2005-1,

2005-2).

3. Administración de Yacimientos (semestre 2004-1, 2004-2, 2005-1,

2005-2).

Posgrado del Departamento de Exploración del Petróleo FI

UNAM.

1. Administración Integral de Yacimientos (semestre 2005-1).

Page 62: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

62

2. Trabajo de investigación I (semestre 2005-1, 2005-2, 2007-1).

3. Trabajo de investigación II (semestre 2005-1, 2005-2).

II.4 Diaporamas O Programas De Cómputo De Carácter

Educativo

1. Simulador numérico de yacimientos de gas GASSIM Versión 6C

Visual Basic de Excel.

2. Programa de Cómputo para el cálculo de Propiedades de los fluidos

petroleros Versión Visual Basic de Excel.

3. Programa para Commingled Gas Reservoirs.

II.5 Tutoría De Estudiantes

Licenciatura

1. Hernández González, María del C.: Comprensibilidad en

Yacimientos Petroleros, tutoría y revisión de tesis de licenciatura en

Ingeniería Petrolera, FI UNAM, avance 100% (Febrero 2004).

Posgrado

1. Martínez Ramírez, Ismael: Explotación de un Yacimiento de Gas y

Condensado: Campo Juspi, Tutoría de tesis de posgrado en Ingeniería

Petrolera, FI UNAM, avance 90% (enero 2006).

2. Gutiérrez Peimbert, Tomas: Administración Integral de Pozos para

Incrementar la Producción de Hidrocarburos: Casos de Historia,

tutoría y dirección de tesis de posgrado en Ingeniería Petrolera, FI

UNAM, avance 100% (enero 2006).

3. Tapia García, Carlos Fernando: Explotación Óptima de

Hidrocarburos de un Yacimiento Cercano al Punto Crítico: Campo

Saramako, tutoría y dirección de tesis de posgrado en ingeniería

petrolera, FI UNAM, avance 30% (enero 2006).

4. Torres González, Herminio J.: Uso de la información de Prueba de

Multitrazado y Cambios en la Composición Química de las Aguas

Producidas en el Área I del Campo de Poza Rica y Recomendaciones

para la Readecuación y Optimización de su Esquema de desarrollo,

Page 63: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

63

tutoría y revisión de tesis de posgrado en Ingeniería Petrolera, FI

UNAM, avance 100% (junio 2005).

5. Moreno Rosas, Agustín: Desarrollo de un Modelo Tipo Tubos de

Corriente para Desplazamiento Inmiscible Utilizando el Método de

Elementos en la Frontera, tutoría y revisión de tesis de posgrado en

ingeniería petrolera, FI UNAM, avance 100% (mayo 2005).

6. Arroyo Ventura, Blanca M. Optimización de Campos de Gas, tutoría

y dirección de tesis de posgrado en ingeniería petrolera, FI UNAM,

avance 80% (enero 2005).

7. Perera Pérez, Luis M. Respuesta de un medio Naturalmente

fracturado a la Inyección del Agua, Campo Cactus, tutoría y dirección

de tesis de posgrado en ingeniería petrolera, FI UNAM, avance 100%

(noviembre 2004).

8. Olivera Zavaleta Fernando: Aplicaciones y Limitaciones de la Caída

de Presión Normalizada, tutoría y revisión de tesis de posgrado en

ingeniería petrolera, FI UNAM, avance 100% (enero 2004).

III. Divulgación.

III.1 Conferencias y Seminarios de Divulgación.

III.2 Participación en congreso de Divulgación.

1. Arévalo-Villagrán, J.A. Rahme Escobedo, R., Chavarría Ramos J.M.,

Y Villanueva Martínez, C.: “Optimización de la Producción de

Yacimientos Orizaba del Campo Mata Pionche”. Trabajo presentado

en el Primer Simposium Internacional en Exploración de Campos

Petroleros, Poza Rica de Hidalgo, Veracruz, Mayo 23-24 de 1997,

México.

III.3 Artículos (ediciones formales) de divulgación.

1. Arévalo Villagrán, J.A., Martínez Alonso, A.E., Villegas Javier, M.I.,

Johann Schmid, y Silva López, P., “Estrategia de desarrollo del

talento técnico en función de los retos técnicos de los proyectos de

explotación de PEMEX Exploración y Producción”, Congreso Mexicano

del Petróleo 2010.

2. Arévalo-Villagrán, J.A., Martínez Romero, N., Gutiérrez Acosta, T.,

Y Ramírez Rodríguez, A.: “Interpretación del flujo Lineal Causado por

el Fracturamiento Natural en Yacimientos de Gas de baja

Page 64: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

64

Permeabilidad”, Revista de Ingeniería Petrolera de la Asociación de

Ingenieros de México, A.C. Vol. XL VI No.5 , Mayo, 2006, México,

pags. 35-55.

3. Martínez Romero N., Samaniego Verduzco, F. y Arévalo-Villagrán,

J.A.: “Programa de Cómputo para la Detección y Posicionamiento

Geométrico de Fallas Geológicas”, Revista de Ingeniería Petrolera de

la Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C., abril 2006.

4. Arévalo-Villagrán, J.A., Cinco-Ley, H., Gutiérrez-Acosta, T.,

Martínez-Romero, N., García Hernández y Wattenbarger, R.A.: “A

Strategic Gas Field Development Case in Sandstones Using Seismic

Amplitudes and Dynamic Characterizaton”, Journal of Canadian

Petroleum Technology, Volumen 45, No. 3 Marzo 2006.

5. Arévalo-Villagrán, J. A., Wattnbarger, R.A., y Samaniego Verduzco,

F.: “ Some History Cases of Long-Term Linear Flow in Tight Gas

Wells”, Journal of Canadian Petroleum Technology, Volumen 45, No.

3, Marzo 2006.

6. Moran Ochoa, O., Samaniego Verduzco, F., García Hernández, F. y

Arévalo-Villagrán, J. A.: “Nuevo Método de diagnóstico para

Caracterizar los Mecanismos de Producción de Yacimientos de Aceite”,

Revista de Ingeniería Petrolera de la Asociación de Ingenieros

Petroleros de México, A.C. Junio 2003, México.

7. Avendaño Rodríguez, J.L., Cinco-Ley, H., Arévalo-Villagrán, J. A.,

Valdés López, O.G., y Rebolledo Domínguez, J.A.: “Caracterización

Dinámica del Campo Novillero”, Revista de Ingeniería Petrolera de la

Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C. Julio 2002,

México.

8. Arévalo-Villagrán, J. A., Yáñez Mondragón, M., Samaniego

Verduzco, F., García Hernández, F., Ramírez Ortiz, G. y

Wattenbarger, R.A,: “Análisis de la Producción con Flujo Lineal de

Larga Duración en Yacimientos de Gas de baja Permeabilidad”,

Revista de Ingeniería Petrolera de la Asociación de Ingenieros

Petroleros de México, A.C. Junio 2002, México. (Ganador del Premio

Juan Hefferan por el mejor trabajo técnico presentado en el Congreso

Nacional de la Asociación de Ingenieros Petroleros de México,

Monterrey 2002).

Page 65: METODOLOGIA PARA CARACTERIZAR YACIMIENTOS DE GAS ...

65

9. Arévalo-Villagrán, J. A. Serrano Lozano, J.R., Samaniego Verduzco,

F. y Wattenbarger, R.A.: “Análisis de la Producción de Pozos Gaseros

con Yacimientos Múltiples”, Revista de Ingeniería Petrolera de la

Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C. Marzo 2002,

México.

10. Arévalo-Villagrán, J.A., Samaniego Verduzco, F., López Cambrón,

F.F. y Urquieta Saavedra, E.: “Mantenimiento de Presión y Mejora del

Mecanismo de Drene Gravitacional Mediante la Inyección de

Nitrógeno”, Revista de Ingeniería Petrolera de la Asociación de

Ingenieros Petroleros de México, A.C. Enero 1997, México.

11. Arévalo-Villagrán, J.A. y Meza Ríos, J.: “Método Analítico de

Eliminación de Sólidos en los Fluidos Producidos y de Inyección”,

Revista de Ingeniería Petrolera de la Asociación de Ingenieros

Petroleros de México, A.C., Noviembre 1995, México.

IV. Vinculación de la investigación con los Sectores Públicos,

social y privado.

IV.1 Reportes de Proyectos Específicos bajo Contrato.

1. Arévalo-Villagrán, J.A. y y Wattenbarger, R.A.: Interpretation of

flow Behaivior from production Analysis of Castlegate Tight Gas Wells,

Hydraulic Fracture Effectiveness Project, Quarterly Report, Texas

A&M University, College Station, Texas, Febrero 1, 2001.

V. Participación en cuerpos editoriales o colegiados de

evaluación científica y tecnológica.

V.1 Participación de Órganos de Evaluación del Trabajo

Científico y Tecnológico.

1. Integrantes del Comité Técnico de la Society of Petroleum

Engineers (SPE) para la evaluación de trabajos de la International Oil

Conference and Exhibition in México a celebrarse en Junio del 2007

en Veracruz, Ver.

2. Integrantes del Comité Técnico para la sección de los trabajos del

Segundo Congreso y Exposición Internacional del Petróleo en México

Organizado por las asociaciones mexicanas de Ingenieros Petroleros

de México (AIPM), de Geofísicos de Explotación (AMGE), de geólogos

Petroleros (AMGP) y del Colegio de Ingenieros Petroleros de México

(CIPM) a celebrarse del 27 al 30 de Junio del 2007 en Veracruz, Ver.