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7/25/2019 Sanchez Rosas Andres_Deber 10 desplazamiento.docx

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ESCUELA

POLITCNICANACIONALIngeniera en Petrleos

Simulacin de Yacimientos

Desla!amiento de "luidosen el #eser$orio% Princiiosde &elge ' Ecuaciones de

"lu(o "raccional


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ESCUELA POLITECNICA NACIONALSimulacin de Yacimientos

Andr)s S*nc+e! #osas

,- Desla!amiento de "luidos en el #eser$orio%Princiios de &elge ' Ecuaciones de "lu(o "raccional

.- A/stract

reconocido tres tiposde curvas dedeclinacin deExponencial,iper!lica " Armnica#Por lo $eneral, seseleccionaproduccin acumuladacomo varia!lesindependientes " seutili%apara $ra&carlas# Seemplean para calcularlas reservas"acimiento, $racias a laextrapolacin delcomportamiento&nalidad dedia$nosticar el tipo demecanismo de empu'e(actor de reco!ro "su )istorial deproduccin# Permitendin*mico de losvol+menes de)idrocar!uro presentesenue se !asan en las-uctuaciones presentesen cadamedidas econmicasaplicadas durante laproceso#de declinacin est*nre(eridas a produccindiaria en(uncin del tiempo#reconocido tres tiposde curvas dedeclinacin deExponencial,iper!lica " Armnica#Por lo $eneral, seseleccionaproduccin acumuladacomo varia!lesindependientes " seutili%apara $ra&carlas# Seemplean para calcularlas reservas"acimiento, $racias a laextrapolacin delcomportamiento&nalidad dedia$nosticar el tipo demecanismo de empu'e(actor de reco!ro "su )istorial deproduccin# Permitendin*mico de losvol+menes de)idrocar!uro presentesenue se !asan en las-uctuaciones presentesen cadamedidas econmicasaplicadas durante laproceso#de declinacin est*nre(eridas a produccindiaria en(uncin del tiempo#reconocido tres tiposde curvas dedeclinacin deExponencial,iper!lica " Armnica#Por lo $eneral, seseleccionaproduccin acumuladacomo varia!lesindependientes " seutili%apara $ra&carlas# Seemplean para calcularlas reservas"acimiento, $racias a laextrapolacin delcomportamiento&nalidad dedia$nosticar el tipo demecanismo de empu'e(actor de reco!ro "su )istorial deproduccin# Permitendin*mico de losvol+menes de)idrocar!uro presentesenue se !asan en las-uctuaciones presentesen cadamedidas econmicasaplicadas durante laproceso#de declinacin est*nre(eridas a produccindiaria en(uncin del tiempo#En el si$uiente trataremos al despla%amiento de los -uidosinmisci!les pero antes de!emos conocer ue es la misci!ilidad paralos reservorios " ue se la conoce como la condicin (.sica entre dos

o m*s -uidos ue les permitir* me%clarse en todas las proporcionessin la existencia de una inter(ace, entonces si una cantidad de -uidose adiciona a otro, se (orma dos (ases -uidas, son consideradosinmisci!les " existe una tensin inter(acial entre las (ases donde elpetrleo pesado no tiene )a!ilidad para salir por s. mismo de losporos de la roca del "acimiento en los cuales se encuentra, m*s !iensale por el empu'e ue puede $enerar la acumulacin de un -uidoinmisci!le, como lo es el a$ua o el $as "a ue en $enera los -uidosdespla%antes son el $as " el a$ua, donde el despla%ado es elpetrleo, podemos determinar ue en un reservorio por empu'e dea$ua, existe un despla%amiento $radual del petrleo por el avancedel a$ua del acu.(ero ue es inmisci!le con el petrleo# Laproduccin de -uidos del reservorio ori$ina un $radiente de presina trav/s del contacto a$ua0petrleo ue causa ue el acu.(ero invadael reservorio de petrleo, esta es una situacin similar ue ocurre enun reservorio con capa de $as "a ue a medida ue se produce)idrocar!uros, la presin del reservorio se reduce lo cual resulta enuna expansin del volumen de la capa de $as# Otrosdespla%amientos inmisci!les ocurren en operaciones de recuperacinme'orada tal como in"eccin de a$ua o $as# Sa!iendo estoconcluimos ue para ue exista despla%amiento es necesario ue el-uido despla%ante dispon$a de m*s ener$.a ue el despla%ante,estos m/todos de despla%amiento misci!les son los ue )an llamadom*s la atencin de los in$enieros de petrleo en su propsito deaumentar el reco!ro#


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0- #ecursos

IntroduccinPara La inundaciones misci!les si$uen siendo en ma"or parte unosde los m/todos m*s intri$antes de recuperacin me'orada de!ido a

su potencial para recuperar todo el petrleo " uno de los m*sdesesperante, porue slo en raros casos tienen rendimientos realesen campo ue lle$an a acercarse a la alta recuperacinpotencialmente posi!le de la e&ciencia de este proceso#

Este proceso consiste en in"ectar un a$ente despla%antecompletamente misci!le con el petrleo existente# Como resultado,la tensin inter(acial entre los dos se reduce a cero 1no existe unainter(ase2, el numero capilar se )ace in&nito " el despla%amiento depetrleo se ase$ura en un 3445 en los poros ue son !arridos por ela$ente despla%ante, si la ra%n de movilidad es (avora!le# En

condiciones ideales, el -uido despla%ante " el petrleo se me%clan enuna !anda anc)a ue se expande " a medida ue se mueve en elmedio poroso, " despla%a todo el petrleo ue se encuentra delantecomo un pistn#

El despla%amiento misci!le puede ser del tipo de primercontacto, como el de un )idrocar!uro por otro " cuando los dosson6 7isci!les en todas las proporciones, en esta cate$or.a caeel despla%amiento de un crudo liviano con propano o LP8#

El despla%amiento por un $as a alta presin es $eneralmentedel tipo de m+ltiple contacto9 esto es, la misci!ilidad entre los

dos se alcan%a por varios contactos " el correspondienteeuili!rio de (ases#

Para determinar si despu/s de varios contactos se puedelo$rar la misci!ilidad a la presin de operacin, se utili%a undia$rama ternario de euili!rio de (ases#

Alicacin


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Los pro"ectos misci!les de $as )an proporcionado a la industria condatos de campo " valiosa experiencia operativa, so!re todo en el usode C4:# Aunue la in(ormacin detallada de rendimiento deinundacin est* disponi!le desde slo unos pocos de estospro"ectos, una alta e&ciencia de despla%amiento se puede lo$rar en

las re$iones enro'ecidas por solventes, pero de alta e&ciencia de!arrido volum/trico posi!le slo si la canali%acin de disolvente sepuede controlar con e&cacia#

La presin &'a representada en el dia$rama ternario, uemuestran uno de los primeros disolventes misci!les encontacto ue est*n en la proximidad de l.nea ue se encuentra(uera de la re$in de dos (ases, la misci!ilidad tam!i/n sepuede caracteri%ar con la a"uda de un dia$rama de p;x#

Los aumentos de presin de saturacin como la cantidad de unsolvente particular aumentan en un comien%o la me%cla

solvente del petrleo en la presin del punto de !ur!u'a delpetrleo, la presin de saturacin de punto de !ur!u'a 1P!2 dela me%cla aumenta con la adicin del solvente a un m*ximo1P!max2#


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La saturacin de a$ua promedio, se puede o!tener inte$randoa lo lar$o del reservorio la distri!ucin de las saturaciones dea$ua entre dos puntos#

En realidad, x3B4, entrada al medio poroso# eempla%ando la distancia

x por su valor6

esolviendo la inte$ral del numerador usando inte$racin por partes6

Su si$ni&cado $eom/trico# Se la aplica para )allar la saturacin de a$uaa la salida 1en el po%o productor2, en el !reaDt)rou$) o lue$o de /ste#Lue$o del !reaDt)rou$), tanto la saturacin de a$ua como el -u'o(raccional aumentan con el tiempo en el po%o productor# Se leadicionar* el su!.ndice e 1exit2 a la saturacin de a$ua " el -u'o(raccional de a$ua en la salida#

5- #esolucin

TIPOS DE DESPLA6A7IENTOEn un medio poroso el despla%amiento de dos -uidos inmisci!lespuede ser dos tipos6

3# Pistn sin (u$as6Ocurre cuando el petrleo remanente en la %ona invadida no tiene

movilidad#

:# Pistn con (u$as6En este caso el petrleo remanente tiene movilidad " ocurre -u'ode dos (ases en la %ona invadida donde la saturacin de petrleoes ma"or ue la residual#


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La &$ura anterior presenta los tipos de despla%amiento, en ellosse distin$uen dos (ases63# La (ase inicial o antes de la ruptura, ue es donde el -uido

producido no contiene -uido despla%ante9:# La (ase su!ordinada o despu/s de la ruptura, ue es donde

existe produccin de am!as (ases 1despla%ada " despla%ante2#

7ECANIS7OS DE DESPLA6A7IENTO

El despla%amiento de un -uido por otro es un proceso de -u'o continuo,"a ue las saturaciones de los -uidos cam!ian en el transcurso deltiempo# Esto causa modi&caciones en las permea!ilidades relativas, enlas presiones " en las viscosidades de las (ases#

Cuando se tiene un "acimiento )omo$/neo el despla%amiento porin"eccin de a$ua se divide en las etapas ue se muestran en el$r*&co6

3# Condiciones iniciales


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Se supone un "acimiento con presin actual menor a la de!ur!u'eo, donde existe una (ase de $as presente, la cual tam!i/nse supone uni(orme a trav/s del "acimiento#

:# La in$asin a un determinado tiemo

La presin del "acimiento aumenta mientras ocurre la in"eccinde a$ua, dic)a presin es ma"or alrededor de los po%osin"ectores " declina )acia los productores# A medida ue ocurre lainvasin parte del petrleo se despla%a )acia adelante para(ormar un !anco de petrleo# El !anco de a$ua se (orma detr*sdel de petrleo, 'unto con el petrleo residual#

- LleneTodo el $as ue no est* atrapado se despla%a de la porcininundada del "acimiento antes de ue se produ%ca el petrleo,esto es conocido como llene, " es necesario ue la acumulacin

de a$ua in"ectada sea i$ual al volumen del espacio desocupadopor el $as mvil en el "acimiento para ue se pueda lo$rar elllene#

F# #uturaUna ve% ue se comien%a una produccin si$ni&cativa de a$ua essi$no de ue se )a producido la ruptura del (rente de a$ua en elpo%o#

# Posterior a la rutura


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La expulsin del aceite se de!e a la expansin del sistema# El aceite,el a$ua con$/nita " la roca se expanden, desalo'ando )acia los po%osproductores el aceite contenido en el "acimiento#

La li!eracin del $as disuelto en el aceite ocurre en la tu!er.a de

produccin, al nivel en el ue se o!tiene la presin de saturacin# Larelacin $as aceite producida permanece, por lo tanto, constantedurante esta etapa de explotacin e i$ual a si# La saturacin deaceite pr*cticamente no var.a# La porosidad " la permea!ilidada!soluta disminu"en li$eramente, as. como la viscosidad " ladensidad del aceite# El (actor de volumen del aceite aumentatam!i/n en (orma mu" li$era#


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Las (uer%as viscosas dependen de las viscosidades de los -uidos " delas permea!ilidades e(ectivas al petrleo " al a$ua, las cuales de!enevaluarse a las respectivas saturaciones de petrleo " a$ua enpuntos dentro de la %ona invadida, de tal manera ue SHSJB3#Estas (uer%as se representan en la ecuacin F#34 por el t/rmino6

En todas las ecuaciones de -u'o (raccional se o!serva ue laprincipal di&cultad radica en la determinacin del t/rmino dPc 0dx#Puesto ue la expresin o representacin de Pc en (uncin de K no esdirectamente posi!le, en su lu$ar se acostum!ra o!tener estaderivada mediante la ecuacin si$uiente6

;- Nomenclatura

POES Petroleo ori$inal in situ! olumen !ruto arenaM porosidad, adimensional expresada en (raccin


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Soi saturacin inicial de petrleo, adimensional expresada en(raccinHo (actor volum/trico de (ormacin de petrleo 1HY0HN2HPP< !arriles de petrleo por d.a77 34# 7illones

H


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La se$re$acin $ravitacional o drene por $ravedad puedeclasi&carse como un mecanismo de empu'e

Se considera como una modi&cacin de los dem*s# La se$re$acin $ravitacional es la tendencia del aceite, $as "

a$ua a distri!uirse en el "acimiento de acuerdo con sus

densidades# El drene por $ravedad puede participar activamente en la

recuperacin del aceite# En un "acimiento con presin menor a la de !ur!u'eo, existe una

(ase de $as presente, la cual es uni(orme a trav/s del "acimiento# Todo el $as ue no est* atrapado se despla%a de la porcin

inundada del "acimiento antes de ue se produ%ca el petrleo La presin del "acimiento aumenta mientras ocurre la in"eccin

de a$ua, dic)a presin es ma"or alrededor de los po%osin"ectores " declina )acia los productores#

El despla%amiento de los )idrocar!uros, el a$ua tiene lu$ar atr*sdel aceite " en la inter(ase a$ua;aceite mvil# En este proceso ela$ua invade " despla%a al aceite

#ecomendaciones

La (ormacin acu.(era puede al$unas veces alcan%ar la super&cie#En este caso la (uente del a$ua de invasin podr* disponerse atrav/s del a$ua super&cial por el a-oramiento#

Esta condicin no es mu" com+n#

La invasin de a$ua tiene lu$ar por la expansin de la roca " el

a$ua del acu.(ero, como resultado de la declinacin de la presintransmitida desde el "acimiento#as, un empu'e )idr*ulico re$ular reuerir* de un acu.(eroextenso " $rande, muc)as veces ma"or ue el "acimiento#

Al lle$ar la etapa de a$otamiento de la in"eccin de a$ua, laporcin inundada del "acimiento contendr* slo petrleo residual" a$ua#

El despla%amiento de un -uido por otro es un proceso de -u'ocontinuo, "a ue las saturaciones de los -uidos cam!ian en eltranscurso del tiempo#

Si la ma$nitud del empu'e )idr*ulico es lo su&cientemente (uertepara mantener la presin del "acimiento o permitir un li$eroa!atimiento de ella, entonces el aceite ser* casi totalmenterecuperado por despla%amiento con a$ua, puesto ue no )a!r*li!eracin de $as en solucin o dic)a li!eracin ser* peue>a "asi mismo el despla%amiento ue ocasione#


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=- >i/liogra?a

Al!erto#, S# C# 1:43:2# ANVLISIS

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