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*Mecanismos de RecuperacionRecuperacion Primaria de petroleo Describe la produccin de hidrocarburos bajo los mecanismos de empuje naturales presentes en el reservorio sin la ayuda complementaria de los fluidos inyectados, como el gas o el agua.

*Mecanismos de RecuperacionRecuperacion Secundaria de petroleo Se refiere a la recuperacin adicional de que los resultados de los mtodos convencionales de inyeccin de agua y de inyeccin de gas inmiscible. - La inyeccion de agua es quizs el mtodo ms comn de la recuperacin secundaria..Recuperacion Terciaria de petroleo(Enhanced) Varios mtodos de recuperacin mejorada de petrleo (EOR) son esencialmente diseados para recuperar el petrleo que aun queda en el reservorio despus de los mtodos de recuperacin primaria y secundaria que han sido explotadas hasta sus respectivos lmites econmicos

*FACTORES PARA CONSIDERAR EN EL WATERFLOODING Para determinar la conveniencia de un reservorio candidato a la inyeccin de agua, las caractersticas de reservorio deben considerar los siguientes parmetros:Reservoir geometryFluid propertiesReservoir depthLithology and rock propertiesFluid saturationsReservoir uniformity and pay continuityPrimary reservoir driving mechanisms

*1.-Geometria del Reservoirio La geometra de rea del reservorio influirn en la ubicacin de los pozos y si estan en alta mar, influir en la ubicacin y el nmero de plataformas necesarias.

Si un reservorio con empuje de agua se clasifica como una unidad activa de agua, la inyeccin puede que sea innecesario..

*2. Propiedades de los FluidosLas propiedades fisicas de los fluidos en el reservorio tienen efectos pronunciados en la adecuacion de un reservoirio para un mayor desarrollo por el waterflooding.

La viscosidad del petroleo tiene un importante efecto en la determinacion del mobility ratio que, a su vez, controla la eficiencia del barrido.

*3. Profundidad del ReservorioLa profundidad del Reservorio tiene una importante influencia en ambos aspectos el tecnico y el economico de los proyectos de recuperacion secundaria o terciaria. La Presion Maxima de Inyection puede incrementarse con la profundidad . Los costos de elevacion del petroleo desde pozos muy profundos estara limitado por el maximo economico de wateroil ratios que se pueda tolerar, lo que reduce el factor de recuperacion final y incrementa el costo total de operacion del projecto.En operaciones de waterflood, existe una presion critica (aproximente 1 psi/ft of depth) que, si se excede, permite que el agua de inyecion se expanda ampliando las aperturas a lo largo de las fracturas o creando fracturas.

*4. Litologia y Propiedades de la RocaReservoir lithology and rock properties that affect flood ability and success are: - Porosity - Permeability - Clay content - Net thicknessThe clay minerals present in some sands may clog the pores by swelling and deflocculating when waterflooding is used, no exact data are available as to the extent to which this may occur.Tight (low-permeability) reservoirs or reservoirs with thin net thickness possess water-injection problems in terms of the desired water injection rate or pressure.

*5. Saturaciones de los FluidosIn determining the suitability of a reservoir for waterflooding, a high oil saturation that provides a sufficient supply of recoverable oil is the primary criterion for successful flooding operations. Note that higher oil saturation at the beginning of flood operations increases the oil mobility that, in turn, gives higher recovery efficiency.

*6. Uniformidad del Reservorio y Continuidad del EspesorSubstancialmente la uniformidad del reservorio es importante y es uno de los criterios principales criterios fsicos para el xito de la inyeccin de agua. Por ejemplo, si la formacin contiene una capa de espesor limitado con una muy alta permeabilidad se tendr una rpida canalizacin y se evitara el desarrollo del waterflooding.

*7.Primary Reservoir Driving MechanismsBsicamente Seis mecanismos de empuje son que proporcionan la energa natural necesaria para la recuperacin del petrleo:Rock and liquid expansionSolution gas driveGas cap driveWater driveGravity drainage driveCombination drive El mecanismo de empuje primario y la anticipada ltima recuperacin de petrleo (EUR) debera ser considerado al examinar de las perspectivas posibles proyectos de inyeccin de agua.

*7. Primary Reservoir Driving Mechanisms cont.El rango aproximado de la recuperacin de petrleo est tabulada por debajo para diferentes mecanismos de empuje . Tenga en cuenta que estos clculos son aproximados y, por tanto, la recuperacin de petrleo puede caer fuera de estos rangos.

*Reservorios con Water-DriveEn reservorios con Water-drive el influjo de agua se los clasifica: con fuerte empuje de agua son generalmente considerados como buenos candidatos para la inyeccin del agua debido al constante influjo de agua de formacion Sin embargo, en algunos casos el empuje natural del agua podra ser complementada por la inyeccin de agua con el fin de:Apoyo a una mayor caudal de retiroMejorar la distribucion del volumen de agua en diferentes reas del campo para lograr una cobertura real ms uniforme

*Reservorios con Gas-Cap Los reservoirs conGas-cap normalmente no son buenos para los prospectos de waterflood porque la secuperacion primaria mechanism puede ser muy eficiente sin la water injection. En estos casos, la injection de gas puede ser consideredo el medio que ayuda a mantener la presion. Un empuje Pequeo de gas-cap puede ser consideredo con perpectiva para prospectos de waterflood, pero la existencia delgas cap requirira una mayor atencion para prevenir la migracion del oil displacedo en el casquete de gas . Si la communicacionverticalentre el gas cap y la oil zone es considerada pobre debido a la baja permeabilidad vertical, una waterflood puede ser lo mas apropriado en este caso.

*Mecanismos del Solution Gas-Drive Los mecanismo solution gas-drive generalmente son considerados como buenos candidatos para waterfloods. Debido a que la recuperacion primaria generalmente es baja , existe la posibilidda potencial de una recuperacion subtancial por el water injection. En efecto, esperamos crear un mecanismo artificial dewater-drive. El rango tipico del water-drive recovery es aproximadamente del doble que el del solution gas drive. Waterfloods en reservoirios consolution gas-drive frecuentemente se recuperara una cantidad adicional de oil igual a la primary recovery.

*MOMENTO OPTIMO PARA EL WATERFLOOD El procedimiento ms comn para determinar el momento ptimo para comenzarcon la inyeccin de agua es el clculo de:Recuperacion anticipada del oilCaudales de produccion los FluidosInversion MonetariaDisponibilidad y calidad del suministro de aguaCostos del tratamiento del agua y los equipos de bombeoCostos de mantenimiento y de operacion facilidades de las instalaciones de agua de inyeccionLos costos de perforacin de nuevos pozos de inyeccin o la conversin de los pozos en produccin existentes en inyectores

*Factores para determinar la presion del reservorio (o el tiempo) para iniciar el projecto de recuperacion secundariaReservoir oil viscosity La Inyeccin de agua debe iniciarse cuando la presin del yacimiento alcanza a su presin punto de burbuja de ya que la viscosidad del petrleo alcanza su valor mnimo en esta presin. La movilidad del petrleo va a aumentar con la disminucin de la viscosidad del petroleo, que a su vez mejora la eficiencia de barrido.

*EFECTO DEL GAS ATRAPADO EN LA RECUPERACION DEL WATERFLOODExisten dos teoras diferentesPrimera Teoria (Cole (1969) )En este caso, esto indicaria que las moleculas de gas se encierran en una manta de petroleo Esto aumenta el tamao efectivo de los globulos de petroleo. La cantidad de petroleo residual que queda en el reservorio se reducira al tamao de la burbuja de gas dentro de la gota de petroleo.

*EFECTO DEL GAS ATRAPADO EN LA RECUPERACION DEL WATERFLOODSegunda Teoriacomo el agua desplaza el petroleo de la roca del yacimiento, la cantidad del petroleo residual que queda en los poros ms grandes se reducira debido a la ocupacin de una parte de este espacio por el gas.

*EFECTO DEL GAS ATRAPADO EN LA RECUPERACION

*SELECCION DE LOS PATRONES DE FLOODINGEl objetivo es seleccionar el patron adecuado que proporcione a la inyeccin de fluidos con el maximo contacto posible con el sistema de petrleo crudo. Esta seleccion se podra lograr cuando:Convirtiendo los pozos de produccion existentes en inyectores.Perforando pozos de relleno para la inyeccion.

*Tipos de arreglos de los pozosEsencialnente cuatro tipos de arreglos de pozosque son usados en los proyectos de inyeccion de fluidos:Irregular injection patternsPeripheral injection patternsRegular injection patternsCrestal and basal injection patterns

*Irregular Injection PatternsLa topologia Superficial o del Subsuelo y / o el uso de tcnicas de perforacin de un pozo inclinado-puede dar lugar a pozos de produccin o la inyeccin que no estn distribuidos uniformemente..Algunos pequeos reservoirios se han desarrollado para la produccin primaria con un nmero limitado de pozos y cuando la economa es marginal, los pozos de produccin tal vez slo unos pocos se convierten en inyectores de un patrn no uniforme.Fallamiento y variaciones localizadas de la porosidad o la permeabilidad tambien pueden conducirnos a patrones irregulares.

*Patron de Inyeccion PerifericoLos pozos de inyeccin se encuentran en el lmite exterior del reservorio y el petroleo se desplaza hacia el interior del reservorio.

*Patrones Regulares de Injeccion

Ing. F.R.P.*Aplicacion de un sistema mixto de InyeccionClick to display symbols usedIn material balance calculations there are in most cases many uncertainties with regard to reservoir parametres. Uncertain values may for instance include the size of the initial gascap, the initial amount of oil in the reservoir and the influx of the aquifer.

In the following pages ways of finding some of these values will be explained.The animation below shows a producing reservoir with gas and water injection.

*Patron de Inyeccion en la Cresta y la Base

En la inyeccin crestal, como su nombre lo indica, la inyeccin es a travs de pozos ubicados en la parte superior de la estructura. Proyectos de inyeccin de gas suelen utilizar un patrn de inyeccin crestal. En la inyeccin basal, el lquido se inyecta en la parte inferior de la estructura. Muchos proyectos de inyeccin de agua los patrones de uso basal de inyeccin se tiene con beneficios adicionales que se obtuvo a partir de la segregacin por gravedad.

*EFICIENCIA DE RECUPERACION GENERALEl factor de recuperacin global (eficiencia) de RF de cualquier mtodo de recuperacin de petrleo secundario o terciario es el producto de una combinacin de tres factores de la eficiencia individual dada por la siguiente expresin:

Donde: RF = overall recovery factorNS = initial oil in place at the start of the flood, STBNP = cumulative oil produced, STBED = displacement efficiencyEA = areal sweep efficiencyEV = vertical sweep efficiency

*EFICIENCIA DE RECUPERACION GENERALThe areal sweep efficiency EA Es lat fraccion del area del patron que es barrido por el fluido displazador. Los principales factores que determinan el barrido areal son:Fluid mobilitiesPattern typeAreal heterogeneityTotal volume of fluid injectedThe vertical sweep efficiency EV Es la fracion de la seccion vertical de la zona del espesor que esta en contacto con los fluidos injectedod fluidos. La eficiencia del barrido vertical principalmente es funcion de:Vertical heterogeneityDegree of gravity segregationFluid mobilitiesTotal volume injection

*EFICIENCIA DE RECUPERACION GENERAL

The displacement efficiency ED es la fraccion del oil movible que ha sido desplazado de la zona del barrido en un momento dado o el volumen de los poros al que se inyecta. Porque la inyeccin de gas immiscible o de la inyeccin de agua siempre dejar tras de s un poco de petroleo residual , el ED siempre ser menor que 1.0.Los tres factores de eficiencia(i.e., ED, EA, and EV) son variables que se incrementan durante la inundacion y alcanzan el maximo valor en el limite economico en el proyecto de inyeccion.

*La Eficiencia del Desplazamiento EDLa eficiencia del desplazamiento esta expresada:Donde:Soi = initial oil saturation at start of floodBoi = oil FVF at start of flood, bbl/STBo = average oil saturation in the flood pattern at a particular point during the flood

*Ecuacion del Flujo FraccionalEl desarrollo de la ecuacin del flujo fraccional se atribuye a Leverett (1941). Para dos fluidos inmiscibles, el aceite y el agua, el flujo fraccional de agua, fw (o cualquier otro fluido el desplazamiento inmiscible), se define como el caudal de agua dividido por la velocidad del flujo total, o:

Donde: fw = fraction of water in the flowing stream, i.e., water cut, bbl/bblqt = total flow rate, bbl/dayqw = water flow rate, bbl/dayqo = oil flow rate, bbl/day

*fw = fraction of water (water cut), bbl/bblko = effective permeability of oil, mdkw = effective permeability of water, md = wateroil density differences, g/cm3kw = effective permeability of water, mdqt = total flow rate, bbl/dayo = oil viscosity, cpw = water viscosity, cpA = cross-sectional area, ft2

*Efecto de las Viscosidades del Agua y el PetroleoEsta ilustracion muestra que es independiente del sistema de humectacion, Altas viscosidades del oil resulta en un incremento en la Curva del flujo fraccional.A mayor viscosidad del agua inyecteda tendremos como resultado en un decremento del caudal de flujo del agua con una r reduccion general en la fw.

Ecuacion del Avance Frontal*iw = water injection rate, bbl/dayWinj = cumulative water injected, bblt = time, day(x)Sw = distance from the injection for any given saturation Sw, ft

*Zona Estabilizada y Zona No EstabilizadaLa zona estabilizadaEs el intervalo de saturation particular (i.e., Swc to Swf) donde todos los puntos de la saturacion recorrenat a la misma velocidad.Zone NonstabilizedaLa zona de Saturation entre Swf and (1 Sor), donde la velocidad de cualquier saturacion del water es variable.

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* Quiebre con el avance del tiempotBT = time to breakthrough, diasPV = total flood pattern pore volume, bblL = distance between the injector and producer, ft

el agua acumulada inyectada con el avance del frente

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*AREAL SWEEP EFFICIENCYEs la fraccion del rea del patron que es arrastrado por el desplazamiento del fluido.La eficiencia del areal sweep dependen basicamente de los siguientes tres factores principales:Mobility ratio MFlood patternCumulative water injected Winj

*VERTICAL SWEEP EFFICIENCYThe vertical sweep efficiency, EV, Es la fraccin de la seccin vertical de la zona productiva que est en contacto con los fluidos inyectados. The vertical sweep efficiency es principalmente como funcion de:Heterogeneidad VerticalGrado de la segregacion gravitacionalMobilidad de los FluidosVolumen Total de la Inyeccion

*MobilidadEn general, la movilidad de los fluidos se define como la relacin entre la permeabilidad efectiva del fluido y la viscosidad del fluido. genwhere o, w, g = mobility of oil, water, and gas, respectivelyko, kw, kg = effective permeability to oil, water, and gas, respectivelykro, krw = relative permeability to oil, water, and gas, respectivelyk = absolute permeability

*Relacion de MobilidadSustituyendo por :

*PATRONES de INYECCION

*Efecto de la Saturacion Inicial del Gas When a solution-gas-drive reservoir is under consideration for waterflooding. It is necessary to inject a volume of water that approaches the volume of the pore space occupied by the free gas before the oil is produced. This volume of water is called the fill-up volume.So for effective water flooding we must achieve reservoir pressure 100-150 psi above bubble point pressure before beginning water floodingBecause economic considerations dictate that waterflooding should occur at the highest possible injection rates, the associated increase in the reservoir pressure might be sufficient to redissolve all of the trapped gas Sgt back in solution.

*Etapas del WaterFlooding.

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*Water Fingering and TonguingEn un inclinado reservoirio, la condicion para un desplazamiento estable es cuando el angulo entre el fluido de la interface y la direccion del flujo debera permanecer constante durante el desplazamientoStable and unstable displacement in gravity segregated displacement

Disposicin en five spots con un pozo inyector en el centro y 4 pozos productores

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DIGITACIONFormacin de dgitos durante una inyeccin con movilidad mal controlada ontrolada*

Water Flooding

Describes the production of hydrocarbons under the natural driving mechanisms present in the reservoir without supplementary help from injected fluids such as gas or water.

*Refers to the additional recovery that results from the conventional methods of water injection and immiscible gas injection.

Various methods of enhanced oil recovery (EOR) are essentially designed to recover oil left in the reservoir after both primary and secondary recovery methods have been exploited to their respective economic limits.Water flooding is perhaps the most common method of secondary recovery*In determining the suitability of a candidate reservoir for water flooding, the following reservoir characteristics must be considered*The areal geometry of the reservoir will influence the location of wells and, if offshore, will influence the location and number of platforms required.

If a water-drive reservoir is classified as an active water drive, injection may be unnecessary*que, a su vez, controla la eficiencia de barrido suitability adecuacin de un depsito dado para un mayor desarrollo por inyeccin de agua*lo que reduce el factor de recuperacin final y el aumento del costo total del proyecto de explotacinthere is a critical pressure (approximately 1 psi/ft of depth) that, if exceeded, permits the injecting water to expand openings along fractures or to create . hay una presin crtica (aproximadamente 1 psi / ft de profundidad) que, si se excede, permite que el agua de inyeccin para ampliar las aperturas a lo largo de fracturas o de crear fracturasfractures

*In determining the suitability of a reservoir for waterflooding, a high oil saturation that provides a sufficient supply of recoverable oil is the primary criterion for successful flooding operations. Note that higher oil saturation at the beginning of flood operations increases the oil mobility that, in turn, gives higher recovery efficiency*Substantial reservoir uniformity is one of the major physical criterions for successful waterflooding. For example, if the formation contains a stratum of limited thickness with a very high permeability rapid channeling and bypassing will develop.

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The primary drive mechanism and anticipated ultimate oil recovery should be considered when reviewing possible waterflood prospectsSix driving mechanisms basically provide the natural energy necessary for oil recovery:

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Note that these calculations are approximate and, therefore, oil recovery may fall outside these rangesThe approximate oil recovery range is tabulated below for various driving mechanisms.

*Tapa de la gasolina, los depsitos no son normalmente buenas perspectivas de inyeccin de agua debido a que el mecanismo primario puede ser muy eficaz, sin inyeccin de agua. En estos casos, la inyeccin de gas puede ser considerado con el fin de ayudar a mantener la presin. Ms pequeos casquillo gas-unidades pueden ser considerados como perspectivas de inyeccin de agua, pero la existencia de la capa de gas requerir una mayor atencin para evitar la migracin de aceite desplazado en el casquete de gas. Si la comunicacin vertical entre el casquete de gas y la zona de petrleo se considera pobre debido a la permeabilidad vertical bajo, una inyeccin de agua puede ser adecuado en este caso

Water-drive reservoirs that are classified as strong water-drive reservoirs are not usually considered to be good candidates for waterflooding because of the Support a higher withdrawal rateBetter distribute the water volume to different areas of the field to achieve more uniform areal coveragenatural ongoing water influx*Tapa de la gasolina, los depsitos no son normalmente buenas perspectivas de inyeccin de agua debido a que el mecanismo primario puede ser muy eficaz, sin inyeccin de agua. En estos casos, la inyeccin de gas puede ser considerado con el fin de ayudar a mantener la presin. Ms pequeos casquillo gas-unidades pueden ser considerados como perspectivas de inyeccin de agua, pero la existencia de la capa de gas requerir una mayor atencin para evitar la migracin de aceite desplazado en el casquete de gas. Si la comunicacin vertical entre el casquete de gas y la zona de petrleo se considera pobre debido a la permeabilidad vertical bajo, una inyeccin de agua puede ser adecuado en este casoGas-cap reservoirs are not normally good waterflood prospects because the primary mechanism may be quite efficient without water injection. In these cases, gas injection may be considered in order to help maintain pressure. Smaller gas-cap drives may be considered as waterflood prospects, but the existence of the gas cap will require greater care to prevent migration of displaced oil into the gas cap. If the vertical communication between the gas cap and the oil zone is considered poor due to low vertical permeability, a waterflood may be appropriate in this case.

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Solucin de accionamiento de gas mecanismos generalmente son considerados como los mejores candidatos para la inyeccin de agua. Debido a que la recuperacin primaria generalmente ser baja, existe la posibilidad de una recuperacin sustancial adicional por inyeccin de agua. En efecto, esperamos crear una artificial de agua mecanismo de accionamiento. El intervalo tpico de recuperacin de agua de accionamiento es aproximadamente el doble que la unidad de solucin de gas. Inyeccin de agua en la solucin de accionamiento yacimientos de gas con frecuencia se recuperar una cantidad adicional de petrleo igual a la recuperacin primariaSolution gas-drive mechanisms generally are considered the best candidates for waterfloods. Because the primary recovery will usually be low, the potential exists for substantial additional recovery by water injection. In effect, we hope to create an artificial water-drive mechanism. The typical range of water-drive recovery is approximately double that of solution gas drive. Waterfloods in solution gas-drive reservoirs frequently will recover an additional amount of oil equal to primary recovery.

*.. The most common procedure for determining the optimum time to start waterflooding is to calculateCosts of drilling new injection wells or converting existing production wells into injectorsAvailability and quality of the water supply

*Water injection should be initiated when the reservoir pressure reaches its bubble-point pressure since the oil viscosity reaches its minimum value at this pressure. The mobility of the oil will increase with decreasing oil viscosity, which in turns improves the sweeping efficiency*In this case, this would dictate that the gas molecules enclose themselves in an oil blanket. This increases the effective size of any oil globules. The amount En este caso, esto indicara que las molculas de gas se encierran en un aceite de "manta". Esto aumenta el tamao efectivo de los glbulos de aceite. La cantidad de aceite residual que queda en el depsito se reducir en el tamao de la burbuja de gas dentro de la gota oleosa.of residual oil left in the reservoir would be reduced by the size of the gas bubble within the oil globule.

*EFFECT OF TRAPPED GAS ON RECOVERY*The objective is to select the proper pattern that will provide the injection fluid with the maximum possible contact with the crude oil system*Types of well arrangements*Surface or subsurface topology and/or the use of slant-hole drilling techniques may result in production or injection wells that are not uniformly located.Some small reservoirs are developed for primary production with a limited number of wells and when the economics are marginal, perhaps only few Faulting and localized variations in porosity or permeability may also lead to irregular patternsproduction wells are converted into injectors in a nonuniform pattern.

*The injection wells are located at the external boundary of the reservoir and the oil is displaced toward the interior of the reservoir.

* In crestal injection, as the name implies, the injection is through wells located at the top of the structure. Gas injection projects typically use a crestal injection pattern. In basal injection, the fluid is injected at the bottom of the structure. Many water-injection projects use basal injection patterns with additional benefits being gained from gravity segregation.*The overall recovery factor (efficiency) RF of any secondary or tertiary oil recovery method is the product of a combination of three individual efficiency factors as given by the following generalized expression:

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Es el rea fraccional del patrn que es barrido por el fluido desplazador. Los principales factores determinantes de barrido areal sonIs the fractional area of the pattern that is swept by the displacing fluid. The major factors determining areal sweep are:*that has been displaced from the swept zone at any given time or pore volume injected. Because an immiscible gas injection or waterflood will always leave . que ha sido desplazado de la zona de barrido en un momento dado o volumen de los poros se inyecta. Porque la inyeccin de gas miscible o de inyeccin de que aumentan durante la inundacin y alcanzar valores mximos en el lmite econmico del proyecto de inyeccinagua siempre dejar tras de s un poco de aceite residualbehind some residual oil*The development of the fractional flow equation is attributed to Leverett (1941). For two immiscible fluids, oil and water, the fractional flow of water, fw (or any immiscible displacing fluid), is defined as the water flow rate divided by the total flow rate, or*Mayor viscosidad del agua inyectada se traducir en una tasa de disminucin del flujo de agua con una reduccin general de FW.EsHigher injected water viscosities will result in a decrease water flow rate with an overall reduction in fw.ta ilustracin muestra que, independientemente del sistema de humectacinThis illustration reveals that regardless of the system wettability*As that particular saturation interval (i.e., Swc to Swf) where all points of saturation travel at the same velocity.

Saturacin zona entre SWF y (1 - Sor), donde la velocidad de cualquier saturacin de agua es variableComo que el intervalo de saturacin particular (es decir, Swc a SWF) donde todos los puntos de recorrido de saturacin a la misma velocidad

*Break throw time*the cumulative water injected at breakthrough

*en los siguientes tres factores principalesIs the fractional area of the pattern that is swept by the displacing fluid*Is the fraction of the vertical section of the pay zone that is contacted by injected fluids*In general, the mobility of any fluid is defined as the ratio of the effective permeability of the fluid to the fluid viscosity

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Dedos de Agua y Ajuste a encajEn un depsito de inmersin, la condicin para el desplazamiento estable es que el ngulo entre la interfaz de fluido y la direccin del flujo debe permanecer constante durante el desplazamientoWater Fingering and TonguingWater Fingering and TonguingIn a dipping reservoir, The condition for stable displacement is that the angle between the fluid interface and the direction of flow should remain constant throughout the displacement

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