Proba Proyecto

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Introducción En la industria petrolera para explotar un yacimiento de aceite y gas es necesario caracterizarlo de manera dinámica y estática para esta última, la intervención de un ingeniero petrolero no es tan importante debido a que la información para analizarse es más geológica que petrolera sin embargo para una caracterización dinámica del yacimiento es de gran importancia realizar un análisis adecuado con los conocimientos que un ingeniero petrolero posee. Y para este análisis es necesario utilizar las herramientas matemáticas más precisas y que satisfagan las necesidades que requerimos cubrir y en este caso utilizaremos un método llamado Montecarlo. El método Montecarlo es un método numérico que permite resolver problemas físicos y matemáticos mediante la simulación de variables aleatorias. Lo vamos a considerar aquí desde un punto de vista didáctico para

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Introduccin

En la industria petrolera para explotar un yacimiento de aceite y gas es necesario caracterizarlo de manera dinmica y esttica para esta ltima, la intervencin de un ingeniero petrolero no es tan importante debido a que la informacin para analizarse es ms geolgica que petrolera sin embargo para una caracterizacin dinmica del yacimiento es de gran importancia realizar un anlisis adecuado con los conocimientos que un ingeniero petrolero posee.Y para este anlisis es necesario utilizar las herramientas matemticas ms precisas y que satisfagan las necesidades que requerimos cubrir y en este caso utilizaremos un mtodo llamado Montecarlo.El mtodoMontecarloes un mtodo numrico que permite resolver problemas fsicos y matemticos mediante la simulacin de variables aleatorias. Lo vamos a considerar aqu desde un punto de vista didctico para resolver un problema del que conocemos tanto su solucin analtica como numrica. El mtodoMontecarlofue bautizado as por su clara analoga con los juegos de ruleta de los casinos, el ms clebre de los cuales es el deMontecarlo, casino cuya construccin fue propuesta en 1856 por el prncipe Carlos III de Mnaco, siendo inaugurado en 1861.La importancia actual del mtodoMontecarlose basa en la existencia de problemas que tienen difcil solucin por mtodos exclusivamente analticos o numricos, pero que dependen de factores aleatorios o se pueden asociar a un modelo probabilstica artificial (resolucin de integrales de muchas variables, minimizacin de funciones, etc.). Gracias al avance en diseo de los ordenadores, clculosMontecarloque en otro tiempo hubieran sido inconcebibles, hoy en da se presentan como asequibles para la resolucin de ciertos problemas. En estos mtodos el error ~ 1/N, donde N es el nmero de pruebas y, por tanto, ganar una cifra decimal en la precisin implica aumentar N en 100 veces. La base es la generacin de nmeros aleatorios de los que nos serviremos para calcular probabilidades.

Objetivo El objetivo de este trabajo es obtener un resultado que nos facilite la utilizacin de una correlacin para la implementacin de un Sistema Artificial de Produccin a partir de datos recabados de la produccin del pozo PR 400 ubicado en el activo Poza Rica Altamira.

Marco TericoEs necesario definir los elementos ms bsicos de lo que significa utilizar un sistema Artificial de Produccin.Los Sistemas Artificiales de Produccin (SAP), son utilizados en la mayora de los pozos productores de petrleo del mundo. A partir de que la energa del yacimiento no es capaz de vencer los requerimientos de presin para que el fluido ascienda a superficie, un SLA ser necesario para producir el draw-down en el yacimiento y brindarle esa energa extra que necesita el fluido. Es tpico que se utilicen sistemas Artificiales de Produccin cuando se trata de yacimientos maduros es decir que se han puesto a produccin con fechas muy antiguas con edades de 50 o ms aos es el caso de nuestro pas y es una solucin que se dar para aumentar la produccin de crudo en los siguientes aos.

Al inicio de la explotacin de un yacimiento la produccin de los pozos se da sin la necesidad de intervenir el pozo y el yacimiento gracias a la presin que es la suficiente para trasladar los fluidos del yacimiento hasta la superficie; estos pozos se les conocen como pozos fluyentes1. Debido a la explotacin de los yacimientos durante un cierto periodo de tiempo, es comn que los pozos que se en encuentran produciendo declinen su produccin por causa de la prdida de presin en el yacimiento, para evitar esta cada de produccin existen ciertas alternativas como: Mantenimiento de presin del yacimiento. Suministro de energa al pozo necesaria para fluir. Cuando la energa no es la suficiente para levantar la columna del fluido del pozo es necesario implementar un mtodo que permita el flujo del fluido del yacimiento a la superficie por lo que es recomendable la implementacin de sistemas artificiales de produccin que se enfocan en proporcionar energa adicional al pozo, as como procesos de recuperacin secundaria que es bsicamente la inyeccin de fluidos al yacimiento a travs de un pozo inyector y/o la combinacin de stos para continuar con la explotacin de las reservas remanentes del campo . El propsito del sistema artificial de produccin es administrar energa a los fluidos producidos por el yacimiento desde una profundidad determinada y/o mantener una reduccin de la presin de fondo fluyendo para que la formacin pueda dar el gasto de lquido deseado. Un pozo puede ser capaz de desempear esta tarea bajo su propia energa. En su ltima etapa de su vida productiva, un pozo es capaz de producir solo un porcentaje del fluido deseado. Durante esta etapa de la vida productiva del pozo y particularmente despus de la muerte del pozo, un adecuado mtodo de sistema artificial debe ser instalado y as la requerida presin de fondo fluyendo se puede mantener. El mantenimiento de la requerida presin de fondo fluyendo es lo principal para la designacin de la instalacin de cualquier sistema artificial de produccin; si una reduccin predeterminada en la presin puede ser mantenida, el pozo puede producir el fluido requerido independientemente del tipo de sistema artificial de produccin instalado.

Recuperacin primaria

Primera etapa de la produccin de hidrocarburos, en la cual la energa del yacimiento natural, tales como la de drenaje por gas, el drenaje por agua o el drenaje gravitacional, desplaza los hidrocarburos del yacimiento hacia el pozo y hacia la superficie. Inicialmente, la presin del yacimiento es considerablemente ms elevada que la presin del fondo del pozo dentro de l. Esta elevada presin diferencial natural empuja los hidrocarburos hacia el pozo y hacia la superficie. No obstante, a medida que la presin del yacimiento disminuye debido a la produccin, de la misma forma lo hace la presin diferencial. Para reducir la presin del fondo del pozo o incrementar la presin diferencial para aumentar la produccin de hidrocarburos, es necesario implementar un sistema de levantamiento artificial, tales como una bomba de varilla, una bomba elctrica sumergible o una instalacin de levantamiento artificial por gas. La produccin utilizando el levantamiento artificial se considera como recuperacin primaria. La etapa de recuperacin primaria alcanza su lmite cuando la presin del yacimiento es tan baja que los ndices de produccin no son econmicos, o cuando las proporciones de gas o agua en la corriente de produccin son demasiado elevadas. Durante la recuperacin primaria, se produce slo un pequeo porcentaje de los hidrocarburos inicialmente en el lugar, tpicamente alrededor del 10% para los yacimientos de petrleo. La recuperacin primaria tambin se denomina produccin primaria.

Recuperacin secundaria

Segunda etapa de produccin de hidrocarburos durante la cual un fluido externo, como agua o gas, se inyecta en el yacimiento a travs de pozos de inyeccin ubicados en la roca que tengan comunicacin de fluidos con los pozos productores. El propsito de la recuperacin secundaria es mantener la presin del yacimiento y desplazar los hidrocarburos hacia el pozo. Las tcnicas de recuperacin secundaria ms comunes son la inyeccin de gas y la inundacin con agua. Normalmente, el gas se inyecta en el casquete de gas y el agua se inyecta en la zona de produccin para barrer el petrleo del yacimiento. Durante la etapa de recuperacin primaria, puede comenzar un programa de mantenimiento de la presin, pero es una forma de recuperacin mejorada. La etapa de recuperacin secundaria alcanza su lmite cuando el fluido inyectado (agua o gas) se produce en cantidades considerables de los pozos productores y la produccin deja de ser econmica. El uso sucesivo de la recuperacin primaria y la recuperacin secundaria en un yacimiento de petrleo produce alrededor del 15% al 40% del petrleo original existente en el lugar.

Recuperacin de petrleo mejorada

Mtodo para mejorar la recuperacin de petrleo que usa tcnicas sofisticadas que alteran las propiedades originales del petrleo. Clasificadas alguna vez como una tercera etapa de la recuperacin de petrleo que se efectuaba despus de la recuperacin secundaria, las tcnicas empleadas durante la recuperacin de petrleo mejorada pueden realmente iniciarse en cualquier momento durante la vida productiva de un yacimiento de petrleo. Su propsito no es solamente restaurar la presin de la formacin, sino tambin mejorar el desplazamiento del petrleo o el flujo de fluidos en el yacimiento. Los tres tipos principales de operaciones de recuperacin de petrleo mejorada son la inundacin qumica (inundacin alcalina o inundacin con polmeros micelares), el desplazamiento miscible (inyeccin de dixido de carbono [CO2] o inyeccin de hidrocarburos) y la recuperacin trmica (inyeccin de vapor o combustin en sitio). La aplicacin ptima de cada tipo depende de la temperatura, la presin, la profundidad, la zona productiva neta, la permeabilidad, el petrleo residual y las saturaciones de agua, la porosidad y las propiedades del fluido del yacimiento, tales como la gravedad API y la viscosidad. La recuperacin de petrleo mejorada tambin se conoce como recuperacin de petrleo ampliada o recuperacin terciaria y se abrevia EOR Se refiere a la recuperacin de aceite obtenida al inyectar materiales que normalmente no estn presentes en el yacimiento, o que estn en el yacimiento pero son inyectadas a condiciones especfica con el fin de alterar considerablemente el comportamiento fsico-qumico de los fluidos del yacimiento (incluida su interaccin con la roca). 65% del aceite no se produce por primaria y/o secundariaSe pueden clasificar en tres grupos: Trmicos Inyeccin de vapor (incluye SAGD) Agua caliente Combustin Qumicos Surfactantes Polmeros lcalis Miscibles Gas hidrocarburo Gases inhertes (CO2, N2) Solventes

Recuperacin avanzada Se refiere a cualquier tcnica empleada para incrementar el factor de recuperacin (Fr) por cualquier medio posible.Pueden ser mtodos de produccin secundarios o mejorados, incluso una combinacin de ambos.Tambin toma en cuenta el conjunto de actividades de la ingeniera petrolera, como es el caso de las estrategias operacionales relacionadas con el aumento de la eficiencia de barrido con la inclusin de pozos de relleno, pozos horizontales, polmeros para prevenir la digitacin, as como caracterizacin dinmica del yacimiento y asimismo una administracin integral del yacimiento.

Anlisis de resultados Como lo dijimos al inicio fue necesario tomar los datos de produccin del pozo PR 400 ubicado en Poza Rica y con base en el anlisis estadstico en el que involucramos las medidas de dispersin y de tendencia central podemos hacer una interpretacin del comportamiento del yacimiento decidir si es rentable o no implementar un Sistema Artificial de Produccin en dicho pozo.Debido a que la historia de produccin del pozo PR 400 es extensa se hizo un anlisis de los datos para construir la tabla para calcular las medidas de dispersin.

Intervalo de clase Marca de Clase LoteFrecuencia Frecuencia Relativa

61.6177419112.81493587.21633871IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII410.440860215

112.814935164.012129138.4135323IIIIIIIII80.086021505

164.012129215.209323189.6107258I10.010752688

215.209323266.406516240.8079194IIIII50.053763441

266.406516317.60371292.0051129IIII40.043010753

317.60371368.800903343.2023065IIIIIII70.075268817

368.800903419.998097394.3995IIIII50.053763441

419.998097471.19529445.5966935IIIIIIIIIII110.11827957

471.19529522.392484496.7938871IIIIIIII80.086021505

522.392484573.589677547.9910806III30.032258065

Suma 931

Intervalo de clase Marca de Clase

61.6177419112.81493587.21633871

112.814935164.012129138.4135323

164.012129215.209323189.6107258

215.209323266.406516240.8079194

266.406516317.60371292.0051129

317.60371368.800903343.2023065

368.800903419.998097394.3995

419.998097471.19529445.5966935

471.19529522.392484496.7938871

522.392484573.589677547.9910806

Frecuencia Relativa Acumulada (Ti-Media)^2*Fi(Ti-Media)^3*Fi(Ti-Media)^4*Fi

0.440860215906068.0411-134694322.420023397442

0.5268817275988.97289-7405951.577721790500.2

0.5376344092140.327963-99019.445124581003.79

0.591397849121.6978457600.39813372962.073131

0.63440860212602.62572707394.309739706543.75

0.70967741980634.949818654379.99928856447.3

0.76344086125651.029619918841.473157636246

0.88172043483817.8239101467381.521279971521

0.967741935544631.8113142105050.437077976238

1292250.458691216241.7628470110193

2523907.739221870596.41.11704E+11

De la tabla se pueden determinar las medidas de dispersin y de tendencia central

Varianza 27138.79289

Desvicacion estandar 164.7385592Media 235.874404

Coeficiente de Variacion 0.698416429Mediana 142.636452

C.A.1.054413789Moda 62.171796

M32385705.338

M41201118592

Coeficiente Momento Asimetria 0.533618665

Curtosis 1.630815521

El siguiente grafico nos representa la declinacin de natural del yacimiento lo que nos ilustra es claro pues la declinacin es muy notable pero aun no podemos determinar si es conveniente implementar un Sistema Artificial de Produccin.

De igual manera obtenemos el histograma que nos representa la tendencia de los datos

Conclusiones

Al hacer el anlisis en conjunto de las medidas de dispersin y de tendencia central podemos concluir que la declinacin de que presenta el pozo en cuanto a su produccin es realmente considerable debido a que en 4 aos la produccin de aceite haba cado hasta mas del 50% de su produccin inicial lo que nos lleva a tomar la decisin de implementar un Sistema Artificial de Produccin.La tendencia de los datos nos asegura que la implementacin de un Sistema Artificial de Produccin sera rentable para el pozo ya que el costo beneficio nos arroja un valor positivo esto significa que dentro de poco tiempo de la vida til del pozo con la implementacin del sistema artificial se puede aumentar su factor de recuperacin y la reduccin de costos se amortiza.