8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
1/175
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMADE MXICO
FACULTAD DE INGENIERA
DIVISIN DE CIENCIAS DE LA TIERRA
EXPLOTACIN DE CAMPOS MADUROS, APLICACIONES
DE CAMPO .
T E S I SQUE PARA OBTENER EL TTULO DE:
I N G E N I E R O P E T R O L E R O
P R E S E N T A N:DURN RAMOS J OS FRANCISCO
RUIZ TORRES J UANDIRECTOR DE TESIS: M. EN I. JOS NGEL GMEZ CABRERA
Mxico, D.F., CD. Universitaria Noviembre 2009
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
2/175
A mis padres, que siempre buscaron mi bien.
A mis hermanos por su compaa y apoyo incondicional.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
3/175
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
4/175
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
5/175
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
6/175
ndice________________________________________________________________________________
1
Explotacin de Campos Maduros, Apl icaciones de Campo.
NDICE. Pg.Introduccin. 3
Captulo 1. Conceptos bsicos. 6
1.1 Origen del petrleo. 7
1.2 Clasificacin de las distintas clases de petrleo. 9
1.3 Clasificacin del petrleo segn su densidad API. 10
1.4 Clasificacin de los yacimientos. 11
1.5 Volumen original de hidrocarburos. 30
Captulo 2. Administracin y evaluacin de yacimientos maduros. 35
2.1 Definicin de administracin y evaluacin de yacimientos maduros. 36
2.2 Fundamentos de la administracin de yacimientos maduros. 37
2.3 Evaluacin de campos maduros. 40
Captulo 3. Incorporacin de reservas. 58
3.1 Clasificacin de las reservas de hidrocarburos. 59
3.2 Clculo del volumen original de hidrocarburos. 64
3.3 Estimacin de las eficiencias de recuperacin. 65
3.4 Mtodo de balance de materia. 71
3.5 Simulacin matemtica. 77
3.6 Descubrimientos. 79
3.7 Resultados agregados. 81
Captulo 4. Sistema integral de produccin. 84
4.1 Sistema integral de produccin. 85
4.2 Yacimiento, pozo e infraestructura superior. 87
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
7/175
ndice________________________________________________________________________________
2
4.3 Sistemas artificiales de produccin. 88
Captulo 5. Procesos de recuperacin secundaria y mejorada. 101
5.1 Conceptos de recuperacin secundaria, mantenimiento de presin y
recuperacin terciaria. 102
5.2Clasificacin de los mecanismos de recuperacin secundaria. 104
5.3 Mecanismos de recuperacin secundaria y/o terciaria o mejorada. 116
Captulo 6. Casos prcticos de campo. 108
6.1 Retos futuros para la etapa de maduracin. 1196.2 Administracin integral de yacimientos para extender la vida de un
yacimiento maduro. 129
6.3 Estudio integral de yacimientos maduros. 140
6.4 Desarrollo de instalaciones superficiales para yacimientos maduros. 146
6.5 Tecnologas utilizadas en un yacimiento maduro. 152
Conclusiones y recomendaciones. 166
Referencias. 169
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
8/175
Introduccin______________________________________________________________________
3
Introduccin
La gran importancia de la industria petrolera, como generadora de energa y fuente de
ingresos (tan slo en Mxico representa el 40% de los ingresos totales de la federacin)
obliga al aprovechamiento mximo de cada yacimiento. Actualmente una parte
importante de los yacimientos en explotacin a nivel mundial se encuentran en etapa
madura, por lo que procurar su ptima explotacin es prioritario.
Un campo maduro es aqul donde se ha rebasado el pico de produccin previsto en el
esquema original de explotacin. Un campo que ha sido producido por ms de diez
aos, est en declinacin, siendo el rejuvenecimiento una opcin costosa y menos
atractiva que la explotacin de campos en desarrollo.
El presente trabajo cubre aspectos de ingeniera de yacimientos para el desarrollo de
campos que han alcanzado su pico de produccin o campos productores en una etapa
de declinacin. Tal como el nombre indica, (Explotacin de campos maduros,
aplicaciones de campo), este trabajo, podr servir de apoyo para generaciones futurasdebido a la variedad y profundidad de los temas que toca.
El captulo uno presenta conceptos bsicos, entre los cuales se tienen el origen del
petrleo, clasificacin de las distintas clases de petrleo, clasificacin del petrleo
segn su densidad API, clasificacin de los yacimientos y cuantificacin del volumen
original de hidrocarburos. En tales temas se explican de manera sencilla como se forma
el petrleo, cules son sus componentes, los tipos de crudo ms importantes que
existen y que pases los producen, dnde se encuentra y cmo se puede calcular lacantidad aproximada de aceite de cada yacimiento.
El captulo dos habla principalmente de administracin y evaluacin de yacimientos
maduros, presenta la definicin de administracin y evaluacin de yacimientos
maduros, fundamentos de la administracin de yacimientos maduros, evaluacin de
Campos Maduros. En este captulo se puede observar como el conjunto de decisiones
y operaciones mediante las cuales a un yacimiento petrolero se le identifica, cuantifica,
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
9/175
Introduccin______________________________________________________________________
4
desarrolla, explota, monitorea y evala en todas sus etapas de produccin; esto es,
desde su descubrimiento, pasando por su explotacin, hasta su abandono, y que son
de vital importancia para desarrollar un campo petrolero importante.
El captulo tres tiene por nombre incorporacin de reservas. Se explica la clasificacin
de las reservas de hidrocarburos, clculo del volumen original de hidrocarburos,
estimacin de las eficiencias de recuperacin, mtodo de balance de materia,
simulacin matemtica, descubrimientos y resultados agregados. En l se detalla lo que
son reservas probadas, probables y posibles, qu factores afectan la recuperacin de
hidrocarburos y cmo calcular las reservas de hidrocarburos, ya sea por mtodos
basados en la ley de conservacin de materia o con ayuda de modelos matemticos
para determinar de manera ms precisa el yacimiento. La determinacin de la cantidad
y localizacin del aceite remanente es una cuestin clave en este ejercicio. Las tcnicas
para mejorar el factor de recuperacin, tal como recuperacin secundaria tambin son
abordadas.
El captulo cuatro titulado sistema integral de produccin, tiene los siguientes subtemas:
sistema integral de produccin, yacimiento, pozo e infraestructura superior y sistemas
artificiales de produccin, en los cuales se explica claramente como se transportan
almacenan y comercializan los fluidos extrados desde el yacimiento. Esboza el bombeo
mecnico, el bombeo hidrulico, el bombeo por cavidades progresivas, el bombeo
electrocentrfugo y el bombeo neumtico (continuo e intermitente).
El captulo cinco habla de los procesos de recuperacin secundaria y mejorada,
contiene informacin como conceptos de recuperacin secundaria, mantenimiento de
presin y recuperacin terciaria, clasificacin de los mecanismos de recuperacin
secundaria, mecanismos de recuperacin secundaria y/o terciaria o mejorada.
El captulo seis es una recopilacin de informacin sobre campos maduros en el mundo
y lo que se ha hecho para aumentar la vida de tales yacimientos. Este captulo tiene por
nombre aplicaciones de campo y sus subtemas son retos futuros para la etapa de
maduracin, administracin integral de yacimientos para extender la vida de un
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
10/175
Introduccin______________________________________________________________________
5
yacimiento maduro, estudio integral de yacimientos maduros, desarrollo de
instalaciones superficiales para yacimientos maduros y tecnologas utilizadas en un
yacimiento maduro. Cada uno de los ejemplos de aplicacin contiene el desarrollo, elestudio y conclusiones del autor.
El promedio del factor de la recuperacin de aceite en el mundo se estima del 35%. El
excedente de recuperacin, aceite fcil, depende de la disponibilidad de tecnologas
apropiadas, de la viabilidad econmica y de estrategias eficaces de la administracin de
yacimientos. La probabilidad de encontrar campos gigantes ha disminuido. La tasa de
descubrimiento para los campos gigantes lleg a su lmite en los sesentas y principios
de los setentas, y declin notablemente en las ltimas dos dcadas. Alrededor de
treinta campos gigantes abarcan la mitad de las reservas de aceite del mundo y la
mayor parte se cataloga como campo maduro.
El desarrollo de esos campos exige nuevas tcnicas viables en el marco de las
condiciones econmicas gobernantes y que respondan a la demanda de hidrocarburos
y una apropiada estrategias de administracin de yacimientos. El desarrollo de campos
maduros es un tema muy amplio. Puede, ser dividido en dos partes principales:
Desarrollo de pozos y desarrollo de yacimientos. Dependiendo del tipo de campo, de la
historia, y de las perspectivas, los planes de desarrollo se podan hacer en uno o ambos
esquemas.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
11/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
6
CAPTULO 1
CONCEPTOS BSICOS
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
12/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
7
1.1. Origen del petrleo.
El petrleo es un compuesto qumico complejo en el que coexisten partes
slidas, lquidas y gaseosas. Lo forman, por una parte, compuestosdenominados hidrocarburos, formados por tomos de carbono e hidrgeno y,
por otra, pequeas porciones de nitrgeno, azufre, oxgeno y algunos metales.
Se presenta de forma natural en depsitos de roca sedimentaria y slo en
lugares en los que hubo mar.
Su color es variable, entre mbar y negro. El significado etimolgico de la
palabra petrleo, es aceite de piedra, por tener la textura de un aceite y
encontrarse en yacimientos de roca sedimentaria.
1.1.2. Factores para su formacin.
Ausencia de aire, restos de plantas y animales (sobre todo, plancton marino),
gran presin de las capas de tierra, altas temperaturas y accin de bacterias.
Los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante millones
de aos (sometidos por tanto a grandes presiones y altas temperaturas), junto
con la accin de bacterias anaerbicas, provocaron la formacin del petrleo.
El hecho de que su origen sea muy diverso, depende de la combinacin de los
factores anteriormente citados, provoca que su presencia sea tambin muy
variada: lquido, dentro de rocas porosas y entre los huecos de las piedras;
voltil, es decir, un lquido que se vuelve gas al contacto con el aire; semislido,
con textura de ceras. En cualquier caso, el petrleo, por s, es un lquido que
puede encontrarse mezclado con gases y con agua.
El petrleo est formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrgeno
y carbono, en su mayora parafinas, naftenos y aromticos. J unto con
cantidades variables de derivados hidrocarbonados de azufre, oxgeno y
nitrgeno. Cantidades variables de gas disuelto y pequeas proporciones de
componentes metlicos. Tambin puede contener, sales y agua en emulsin o
libre. Sus componentes tiles se obtienen por destilacin fraccionada en las
refineras de petrleo. Los componentes no deseados, como el azufre, oxgeno,
nitrgeno, metales, agua, sales, y otros, se eliminan mediante procesos fsico-
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
13/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
8
qumicos. El nmero de compuestos es muy grande. La mayora de los
hidrocarburos aislados se clasifican como:
1.1.3. Alcanos.
Alcanos o "Serie de las parafinas": Son hidrocarburos saturados homlogos del
metano (CH4). Su frmula general es CnH2n+2.
1.1.4. Cicloalcanos.
Cicloparafinas-Naftenos: Son hidrocarburos cclicos saturados, derivados del
ciclopropano (C3H6) y del ciclohexano (C6H12). Muchos de estos hidrocarburos
contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafnicas ramificadas. Su
frmula general es CnH2n.
1.1.5. Hidrocarburos aromticos.
Son hidrocarburos cclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus
homlogos. Su frmula general es CnHn.
1.1.6. Alquenos.
Alquenos u Olefinas: Son molculas lineales o ramificadas que contienen un
enlace doble de carbono (-C=C-). Su frmula general es CnH2n. Tienen
terminacin -"eno".
1.1.7. Alquinos.
Son molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de
carbono. Su frmula general es: CnH2n-2. Tienen terminacin -"ino".
1.1.8. Compuestos no hidrocarburos.
Los compuestos ms importantes son los sulfuros orgnicos, los compuestos
de nitrgeno y de oxgeno. Tambin hay trazas de compuestos metlicos, tales
como el sodio (Na), hierro (Fe), nquel (Ni), vanadio (V), plomo (Pb), etc.
Adems se pueden encontrar trazas de porfirinas, que son especies
organometlicas.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
14/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
9
1.2. Clasificacin de las dist intas c lases de petrleo.
La industria petrolera clasifica el petrleo crudo segn su lugar de origen (p.e.
"West Texas Intermediate" o "Brent") y tambin relacionndolo con su densidadAPI (American Petroleum Institute, "ligero", "medio", "pesado", "extrapesado");
los refinadores tambin lo clasifican como "dulce", que significa que contiene
relativamente poco azufre, o "amargo", que contiene mayores cantidades de
azufre y, por lo tanto, se necesitarn ms operaciones de refinamiento para
cumplir las especificaciones actuales de los productos refinados.
1.2.1. Crudos de referencia.
Brent Blend, compuesto de quince crudos procedentes de campos de
extraccin en los sistemas Brent y Ninian de los campos del Mar del Norte, este
crudo se almacena y carga en la terminal de las Islas Shetland . La produccin
de crudo de Europa, frica y Oriente Medio sigue la tendencia marcada por los
precios de este crudo. Figura 1.1.
West Texas Intermediate (WTI) para el crudo estadounidense.
Dubai se usa como referencia para la produccin del crudo de la regin Asia-Pacfico.
Tapis (de Malasia), usado como referencia para el crudo ligero del LejanoOriente.
Minas (de Indonesia), usado como referencia para el crudo pesado del LejanoOriente.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
15/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
10
Figura 1.1. Se muestran los diferentes pases productores de aceite crudo.
1.2.2. Pases productores y tipos de aceite crudo.
Arabia Ligero de Arabia Saudita.
Bonny Ligero de Nigeria.
Fateh de Dubai.
Istmo de Mxico (no-OPEP).
Minas de Indonesia.
Saharan Blend de Argelia.
La OPEP intenta mantener los precios de su Cesta entre unos lmites superior
e inferior, subiendo o bajando su produccin. Esto crea una importante base de
trabajo para los analistas de mercados. La Cesta OPEP, es ms pesada que
los crudo Brent y WTI.
1.3. Clasificacin del petrleo segn su densidad API.
Relacionndolo con su densidad API (por sus siglas en ingles American
Petroleum Institute) clasifica el petrleo en "liviano", "mediano", "pesado" y
"extrapesado".
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
16/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
11
1.3.1. Crudo liv iano.
Crudo liviano o ligero, es definido como el que tiene densidades API mayores a31.1 API.
1.3.2. Crudo medio o mediano.
Es aquel que tiene densidades API entre 22.3 - 31.1 API.
1.3.3. Crudo pesado.
Es definido como aquel que tiene densidades API entre 10 - 22.3 API.
1.3.4. Crudo extrapesado.
Es aquel que tiene densidades API menores a 10 API. A estos crudos tambin
se les denomina bitmenes.
1.4. Clasificacin de los yacimientos.
1.4.1. De acuerdo con el tipo de roca almacenadora.
1.4.1.1. Arenas:
Cuya porosidad se debe a la textura de los fragmentos que la forman. Puedenser arenas limpias o sucias con limo, cieno, lignito, bentonita, etc. Figura 1.2 y
Figura 1.3.
Figura 1.2. Arena sucia. Figura 1.3. Arena limpia.
1.4.1.2. Calizas porosas cristalinas:
Su porosidad primaria es muy baja, nter-cristalina. Puede tener espacios poros
muy importantes debidos a la disolucin. Figura 1.4.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
17/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
12
1.4.1.3. Calizas detrticas:
Estn formadas por la acumulacin de fragmentos de material calcreo.
1.4.1.4. Calizas fracturadas y/o con cavernas:Son sumamente atractivas por su alta permeabilidad debida al fracturamiento o
a la comunicacin entre las cavernas. Figura 1.5, Figura 1.6 y Figura 1.7.
Figura 1.4. Caliza cristalina. Figura 1.5. Caliza fracturada.
Figura 1.6. Caliza cavernosa. Figura 1.7. Caliza vugular.
1.4.1.5. Areniscas:
Son arenas cementadas por materiales calcreos o silicosos. Las areniscas
son una clase muy importante, forman el 25% aproximadamente del total de
las rocas sedimentarias. Son importantes almacenadoras de gas natural, aceite
y agua; algunas pueden formar yacimientos.
Su composicin es una clave de su procedencia, sus estructuras direccionales
son una gua de las paleocorrientes, y tanto su geometra como sus estructuras
internas dan una idea del ambiente de depsito. Figura 1.8.De acuerdo a Pettijohn, las arenas pueden ser divididas en 3 grandes grupos:
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
18/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
13
Las areniscas terrgenas son aquellas producidas por intemperismo y
destruccin de rocas preexistentes, los sedimentos fueron
transportados, seleccionados y modificados por el movimiento de los
fluidos. Se derivan de fuentes externas a la cuenca de depsito. Figura
1.9.
Las arenas carbonticas son en la mayora de los casos, sedimentos
marinos, estn constituidas por granos esquelticos, oolitas y detritos
carbonticos localmente derivados (intraclastos). Estos constituyentes
son productos originados dentro de la cuenca de depsito y no son
residuos formados por la destruccin de rocas preexistentes.
Excepcionalmente existen arenas ricas en partculas carbonticas, de
cadenas orognicas, tales partculas son terrgenas. Figura 1.10.
Las arenas piroclsticas son aquellas producidas por explosiones
volcnicas, pueden ser depositadas en varios ambientes. Figura 1.11.
Figura 1.8. Arenisca direccional. Figura 1.9. Arenisca terrgena.
1.4.1.6. Componentes de las areniscas.La lista de los minerales detrticos es grande y depende del grado de
intemperismo y transporte que sufran tales minerales; sin embargo son pocas
las especies encontradas, Figura 1.12 y Figura 1.13, estas son:
Cuarzo, palo y Calcedonia.
Feldespato.
Fragmentos de roca.
Micas.
Minerales pesados.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
19/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
14
Calcita, Dolomita y Siderita.
Minerales arcillosos y otros silicatos.
Figura 1.10. Arenas carbonticas. Figura 1.11. Arenas piroclsticas.
Figura 1.12. Doloma. Figura 1.13. Arena con intemperismo.
1.4.1.7. Grupo de Rocas Carbonosas.
Son todas aqullas que tienen alto contenido de carbono orgnico, producto de
la evolucin diagentica, en diferentes rangos, de depsitos producidos por
organismos. Figura 1.14.
Tales depsitos son tanto de origen vegetal (ricos en celulosa, resinas ylignitos) como animal (ricos en protenas y grasas).
El material de partida para los depsitos carbonceos son principalmente las
plantas, como los juncos, las caas, los arbustos y los musgos pantanosos
entre otros. Las plantas crecieron en pantanos y lagos de agua dulce, que en
parte se inundaron ocasionalmente por mares llanos en climas subtropicales
hasta tropicales. Figura 1.15
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
20/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
15
Figura 1.14. Rocas carbonosas. Figura 1.15. Rocas carbonosas.
1.4.1.8. Calizas dolomticas:
Combinacin de carbono con magnesio.
1.4.1.9. Grupo de Rocas Carbonatadas.
Los carbonatos se constituyen bsicamente de calcita (caliza), aragonita y
dolomita (doloma), subordinadamente pueden participar cuarzo, feldespato
alcalino y minerales arcillosos. Los carbonatos de siderita son ms escasos,
incluso econmicamente interesantes.
Los procesos de la formacin de carbonatos son:
Tipo marino.
Tipo bioqumico.
Tipo terrestre.
La base qumica de la sedimentacin de carbonatos es la abundancia
relativamente alta de los iones de calcio Ca2+ y del bicarbonato (H2CO3) o de
los iones de bicarbonato (HCO3-) respectivamente en el agua (el agua del mar
por ejemplo).
Un ion de calcio y un ion de HCO3- se unen formando la calcita ms un ion de
hidrgeno: Ca2++ HCO3
- --> Ca2CO3+ H+.
En el equilibrio, los iones de calcio y de HCO3- son disueltos. La precipitacin
inicia cuando hay cantidades mayores del ion de calcio o del ion de bicarbonato
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
21/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
16
o cuando hay cantidades iguales de estos dos iones y su producto sobrepasa
el valor determinante para la saturacin.
1.4.2. De acuerdo con el tipo de trampa. (Ver Figura 1.16)
1.4.2.1. Trampas de tipo Estructural.
Son aquellas en las que los hidrocarburos se encuentran asociados a pliegues
o fallas, tales como anticlinales y los sinclinales (simtricos y asimtricos).
1.4.2.2. Trampas de tipo Estratigrficas.
Son diversas y dependen exclusivamente del carcter sedimentolgico de las
formaciones que las constituyen. Un cambio lateral de arena a lutita constituye
una trampa estratigrfica.
1.4.2.3. Trampas de tipo combinadas.
Se refieren a las trampas en las que se conjugan aspectos estratigrficos ytectnicos.
1.4.2.4. Trampas de tipo Asociadas a Intrusiones gneas.
Se conocen casos en los que una intrusin gnea (sill) hace las funciones de
roca sello.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
22/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
17
Figura 1.16. Muestra diferentes tipos de trampas donde se puede localizarpetrleo
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
23/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
18
1.4.3. De acuerdo al tipo de fluidos almacenados. (Ver Tabla
1.1)
1.4.3.1. De aceite.
Producen lquido negro o verde negruzco, con una densidad relativa mayor a
0.85 y una relacin gas-aceite menor a 200 m3g / m3o. Figura 1.17.
Figura 1.17. Yacimiento de aceite y gas disuelto de bajo encogimiento(aceite negro).
1.4.3.2. De aceite voltil .
Producen un lquido caf oscuro, con una densidad relativa entre 0.75 - 0.85 ycon una relacin gas-aceite entre 200 1000 m3g / m
3o. Figura 1.18.
1.4.3.3. De gas hmedo.
Producen un lquido transparente con una densidad relativa entre 0.75 - 0.80 y
con relaciones gas-aceite entre 10,000 - 20,000 m3g / m3o.
1.4.3.4. De gas y condensado.
Producen un lquido ligeramente caf o pajizo, con una densidad relativa entre
0.75 - 0.80 y con relaciones gas-aceite entre 500 - 15,000 m3g / m3o.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
24/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
19
Figura 1.18. Yacimiento de aceite y gas disuelto de alto encogimiento(aceite voltil).
1.4.3.5. De Gas seco.Producen un lquido ligero, transparente, con una densidad relativa menor de
0.75 (si es que se presenta algn lquido) y con relaciones gas-aceite mayor a
20,000 m3g / m3o
1.4.4. De acuerdo con la presin original en yacimiento deaceite.
1.4.4.1. Bajo saturados:La presin inicial es mayor que la saturacin. Todo el gas est disuelto.
1.4.4.2. Saturados:La presin inicial es igual o menor que la de saturacin. Cuando pi
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
25/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
20
gravitacional. En yacimientos naturalmente fracturados, adicionalmente se tiene
un mecanismo adicional denominado exudacin, que consiste bsicamente en
la accin combinada de fuerzas capilares y gravitacionales, las cuales originan
la expulsin de los hidrocarburos de la matriz a la fractura.
Durante esta etapa el flujo de fluidos dentro del yacimiento, ocurre por accin
de su propia energa. En ocasiones las presiones de fondo de los pozos no son
suficientes para llevar los fluidos hasta la superficie, por lo que es necesario
disear e instalar un sistema artificial de produccin que permita recuperar
estos hidrocarburos. Antes de considerar cualquier proceso de mayor costo y
de tecnologa sofisticada.
1.4.5.1. Por expansin de lquidos y la roca (Pi>Pb).
Este proceso de desplazamiento ocurre en los yacimientos bajo saturados,
hasta que se alcanza la presin de saturacin. La expulsin del aceite se debe
a la expansin del sistema, el aceite, el agua congnita y la roca, que se
expanden desalojando hacia los pozos productores el aceite.
La expansin del sistema roca-fluidos se provoca al haber un abatimiento de
presin, dando como resultado el movimiento de los fluidos a travs del medio
poroso del punto de mayor presin al punto de menor presin.
1.4.5.2. Por expansin de gas disuelto liberado (Pi
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
26/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
21
1.4.5.3. Por expansin del gas l ibre (casquete).
Consiste en una invasin progresiva de la zona de aceite por gas, acompaada
por un desplazamiento direccional del aceite fuera de la zona de gas libre yhacia los pozos productores. Las caractersticas principales son:
a) La parte superior del yacimiento contiene una alta saturacin del gas.
b) Contino crecimiento o agrandamiento de la zona ocupada por elcasquete gas.
La zona de gas libre requerida puede presentarse en tres maneras:
a) Existir inicialmente en el yacimiento como casquete.
b) Bajo ciertas condiciones, puede formarse por la acumulacin de gas
liberado por el aceite al abatirse la presin del yacimiento, a
consecuencia de la segregacin gravitacional.
c) La capa de gas puede crearse artificialmente por inyeccin de gas en la
parte superior del yacimiento, si existen condiciones favorables para su
segregacin.
1.4.5.4. Por segregacin gravitacional.
Tambin se le llama Drene por Gravedad y es la tendencia del aceite, gas y
agua a distribuirse en el yacimiento de acuerdo a sus densidades. Este tipo de
drene puede participar activamente en la recuperaron de aceite. Los
yacimientos presentan condiciones favorables para la segregacin de sus
fluidos cuando poseen espesores considerables o alto relieve estructural, altapermeabilidad y cuando los gradientes de presin aplicados, no gobiernan
totalmente el movimiento de los fluidos.
1.4.5.5. Por empuje hidrulico.
Es muy similar al de desplazamiento por casquete de gas, slo que en este, el
desplazamiento de los hidrocarburos ocurre debajo y en la interfase agua
aceite mvil. En este proceso el agua invade y desplaza al aceite,progresivamente desde las fronteras exteriores del yacimiento hacia los pozos
productores. Si la magnitud del empuje hidrulico es lo suficientemente fuerte
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
27/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
22
para mantener la presin del yacimiento o permitir solo un ligero abatimiento de
ella, entonces el aceite ser casi totalmente desplazado por agua.
1.4.5.6. Por empujes combinados.Se presenta cuando tenemos una combinacin de dos o ms mecanismos de
empuje mencionados anteriormente.
1.4.6. Por su comportamiento de fases.
Los fluidos aportados por el yacimiento, los cuales siguen una trayectoria de
flujo a travs del sistema integral de produccin, experimentan una serie
continua de cambios de fase, debido principalmente a las cadas de presin
existentes en la trayectoria de flujo.
Si los fluidos producidos contienen gas en solucin, ste ser liberado debido a
las cadas de presin formando as, un sistema de dos fases, gas- aceite.
La cantidad de gas liberado desde el yacimiento hasta los tanques de
almacenamiento depender de:
a) Las propiedades del hidrocarburo.
b) Presin y temperatura a lo largo de la trayectoria de flujo en el sistema
integral de produccin.
Conforme el gas se libera, el aceite sufre un encogimiento (decrece su
volumen) hasta que se estabiliza en el tanque de almacenamiento a
condiciones estndar de presin y temperatura. En general, el cambio total de
los volmenes de gas y aceite en un punto en particular, a lo largo de la
trayectoria de flujo es resultado de una combinacin de:
a) Expansin del gas libre.
b) Encogimiento del aceite saturado.
c) Transferencia de masa entre las fases gas y aceite (liberacin de gas).
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
28/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
23
Todas las mezclas de hidrocarburos pueden ser descritas mediante un
diagrama de fases tal como se muestra en la Figura 1.19. En este diagrama de
presin contra temperatura (P T), la temperatura se localiza en el eje de las
abscisas y la presin en el eje de las ordenadas.
Figura 1.19. Diagrama de fases Presin - Temperatura
La clasificacin de los yacimientos usando diagramas de fase, se realiza con la
localizacin de las condiciones originales de presin y temperatura del
yacimiento en un diagrama como en la Figura 1.19.
Ahora se definen algunos conceptos bsicos asociados con los diagramas
mencionados. Figura 1.20, Figura 1.21 y Figura 1.22.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
29/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
24
1.4.6.1. Propiedades intensivas.
Son aquellas que son independientes de la cantidad de materia considerada.
1.4.6.2. Punto crtico.Es el estado a condiciones de presin y temperatura para el cual las
propiedades intensivas de las fases lquida y gaseosa son idnticas.
1.4.6.3. Presin crtica.
Es la presin correspondiente al punto crtico. Tratndose de una sustancia
pura, se producirn cambios fsicos (de estado).
1.4.6.4. Temperatura crtica.
Es la temperatura correspondiente al punto crtico. Tratndose de una
sustancia pura, se producirn cambios fsicos (de estado).
1.4.6.5. Curva de burbujeo (ebullicin).
Es el lugar geomtrico de los puntos, presin temperatura, para los cuales se
forma la primera burbuja de gas, al pasar de la fase lquida a la regin de dos
fases.
1.4.6.6 Curva de roco (condensacin).
Es el lugar geomtrico de los puntos, presin temperatura, en los cuales se
forma la primera gota de lquido, al pasar de la regin de vapor a la regin de
dos fases.
1.4.6.7. Regin de dos fases.Es la regin comprendida entre las curvas de burbujeo y roco. En esta regin
coexiste, en equilibrio las fases lquida y gaseosa.
1.4.6.8. Cricondenbara.
Es la mxima presin a la cual pueden coexistir en equilibrio un lquido y su
vapor.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
30/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
25
1.4.6.9. Cricondenterma.
Es la mxima temperatura a la cual pueden coexistir en equilibrio un lquido y
su vapor.
1.4.6.10. Zona de condensacin retrgrada.
Es aquella en la cual al disminuir la presin, a temperatura constante, ocurre
una condensacin y tambin, al variar la temperatura, presin constante, ocurre
una condensacin.
1.4.6.11. Aceite saturado.
Es aqul que a condiciones de presin y temperatura est en equilibrio con sugas disuelto.
1.4.6.12. Aceite bajo saturado.
Es aqul que a condiciones de presin y temperatura, es capaz de disolver
ms gas.
1.4.6.13. Aceite supersaturado.
Es aquel que a condiciones de presin y temperatura, tiene mayor cantidad de
gas disuelto que el que le correspondera en condiciones de equilibrio.
1.4.6.14. Saturacin crtica de un f luido.
Es la saturacin mnima necesaria para que exista escurrimiento de dicho fluido
en el yacimiento.
En la Tabla 1.1 se muestra la clasificacin de los yacimientos con sus
principales caractersticas y diagramas de fase correspondiente
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
31/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
26
Tabla 1.1. Clasificacin de yacimientos mediante diagrama de fase.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
32/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
27
Figura 1.20. Diagrama de fases tpico para mezcla de hidrocarburos
.1.4.6.15. Yacimiento bajo saturado.
En este yacimiento los fluidos estn en una fase denominada lquida ya que latemperatura a la que se presentan es menor que la crtica. Adems debido a
las condiciones de la acumulacin, la presin inicial sobrepasa a la saturacin,
correspondiente a la temperatura del yacimiento.
Al explotar ste yacimiento la temperatura permanecer constante, no as la
presin, que declinar hasta alcanzar la presin de burbujeo, punto en el cual
se inicia la liberacin de gas en el yacimiento, el cual aparecer en forma de
burbuja. Esta liberacin de gas, combinada con la extraccin del aceite, harque aumente constantemente la saturacin de gas hasta que se abandone el
yacimiento.
Hay que subrayar que en este tipo de yacimientos al alcanzarse la presin de
saturacin, empieza a variar la composicin de los fluidos producidos y por lo
tanto cambiar el diagrama de fases de los hidrocarburos remanentes.
1.4.6.16. Yacimiento de gas y condensado.
En este yacimiento los fluidos estarn tambin en una sola fase, denominada
gaseosa cuando la temperatura exceda la crtica. La composicin ser la
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
33/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
28
misma hasta que, debido a la extraccin, se alcance la presin de roco. En
este momento se iniciar la condensacin de lquido en los poros del
yacimiento, el cual ser inmvil, por lo que cambiar la composicin del gas
producido en la superficie, disminuyendo su contenido de lquido y
aumentando, consecuentemente, la relacin gas aceite producido. Para este
tipo de yacimiento la temperatura est comprendida entre la crtica y la
cricondenterma.
1.4.6.17. Yacimiento de gas hmedo.
Los fluidos en este yacimiento estarn en fase gaseosa, la cual se conservar
durante toda la vida productora del yacimiento, puesto que la temperatura del
yacimiento es mayor que la cricondenterma. Por esta razn la composicin delos fluidos producidos permanece constante. Aunque los fluidos remanentes
en el yacimiento permanecen en fase gaseosa, los fluidos producidos a travs
de los pozos entraron a la regin de dos fases, por lo que en superficie se
tendr, por lo tanto, produccin de gas y lquido condensado. Figura 1.21.
1.4.6.18. Yacimiento de gas seco.
Son yacimientos con caractersticas similares al anterior, cuya trayectoria de
produccin no entra a la regin de dos fases. Figura 1.21.
1.4.6.19. Yacimiento de aceite voltil .
Son aquellos yacimientos cuya temperatura es ligeramente menor a la crtica.
Figura 1.21.
Cada yacimiento de hidrocarburos tiene un diagrama de fases caracterstico, y
tambin propiedades fsicas y termodinmicas particulares. stas, usualmente
son medidas en laboratorio a partir de pruebas realizadas sobre muestras
obtenidas del pozo mismo.
A manera de ejemplo en la Figura 1.22, se muestra un diagrama de presin-
temperatura (P T) para una mezcla de hidrocarburos representativo de un
aceite bajosaturado a condiciones iniciales de yacimiento. En este diagrama de
fases, se puede seguir la trayectoria correspondiente al flujo, desde el
yacimiento hacia el pozo (proceso isotrmico), a travs de la tubera deproduccin y estrangulador, finalmente hacia elseparador (lnea discontinua).
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
34/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
29
As mismo, se puede observar el comportamiento de fases del fluido producido,
desde el yacimiento hacia el separador.
Figura 1.21. Clasificacin de los yacimientos por medio de diagrama de fases.
Figura 1.22. Diagrama de Presin - Temperatura para un yacimiento de aceite
bajosaturado (Trayectoria de flujo desde el yacimiento hasta elseparador).
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
35/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
30
1.5. Volumen original de hidrocarburos.
El volumen original de hidrocarburos se define como la cantidad que se estima
existe inicialmente en un yacimiento. Este volumen se encuentra en equilibrio,
a la temperatura y presin prevaleciente en el yacimiento, y suele referirse a
condiciones de superficie.
1.5.1. Recursos petroleros.
Los recursos petroleros son todos los volmenes de hidrocarburos que
inicialmente se estiman en el subsuelo referido a condiciones de superficie.
Empleando consideraciones de explotacin. Se le llama recurso nicamente a
la parte recuperable de esas cantidades. Dentro de esta definicin, a las
cantidades estimadas en un principio se les denomina volumen original de
hidrocarburos total, el cual puede estar descubierto o no descubierto; y a sus
porciones recuperables se les denomina recursos prospectivos, recursos
contingentes o reservas. El concepto de reservas constituye una parte de los
recursos, es decir, son acumulaciones conocidas, recuperables y
comercialmente explotables.
En la Figura 1.23, se muestra la clasificacin de recursos e incluye las
reservas. Podemos observar que existen estimaciones bajas, centrales y altas
para los recursos, y para las reservas tambin, denominndose probada,
probada ms probable, y probada ms probable ms posible.
El rango de incertidumbre que se ilustra a la izquierda de la Figura 1.23
enfatiza el conocimiento que se tiene de los recursos, o de las reservas, esimperfecto, y por ello, se generan diferentes estimaciones que obedecen a
diferentes expectativas. La produccin, que aparece a la derecha, es el nico
elemento de la figura en donde la incertidumbre no aparece. sta ha sido
medida, comercializada y transformada en un ingreso.
1.5.2. Volumen orig inal de hidrocarburos total.
Segn la Figura 1.23, el volumen original de hidrocarburos total es lacuantificacin de todas las acumulaciones de hidrocarburos naturales que se
estima existen.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
36/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
31
ste volumen incluye a las acumulaciones conocidas, econmicas o no,
recuperables o no, a la produccin obtenida de los campos explotados o en
explotacin, y tambin a las cantidades estimadas en los yacimientos que
podran ser descubiertos.Todas las cantidades del volumen de hidrocarburos total pueden ser recursos
potencialmente recuperables, ya que la estimacin de la parte que se espera
recuperar depende de la incertidumbre asociada, y tambin de circunstancias
comerciales, de la tecnologa usada y de la disponibilidad de informacin. Por
consiguiente, una porcin de aquellas cantidades clasificadas como no
recuperables pueden transformarse eventualmente en recursos recuperables.
Figura 1.23. Clasificacin de los recursos y reservas de hidrocarburos.
Modificado de Petroleum Resources Classification and Definitions, Society of
Petroleum Engineers, 2000.
1.5.3. Volumen original de hidrocarburos no descubierto.
Es la cantidad de hidrocarburos evaluada, a una cierta fecha, de
acumulaciones que todava no se descubren pero que han sido inferidas. Al
estimado de la porcin potencialmente recuperable del volumen original de
hidrocarburos no descubierto se le define como recurso prospectivo.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
37/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
32
1.5.4. Volumen original de hidrocarburos descubierto.
Es la cantidad de hidrocarburos estimada, a una fecha dada, alojada en
acumulaciones conocidas ms la produccin de hidrocarburos obtenida de las
mismas. El volumen original descubierto puede ser clasificado como econmico
y no econmico. Una acumulacin es econmica cuando hay generacin de
valor como consecuencia de la explotacin de sus hidrocarburos.
De igual manera la parte que es recuperable, dependiendo de su viabilidad
econmica, se le denomina reserva y recurso contingente.
1.5.5. Recursos prospectivos.
Es el volumen de hidrocarburos estimado, a una fecha dada, de acumulaciones
que todava no se descubren pero que han sido inferidas, y que se estiman
potencialmente recuperables. La cuantificacin de los recursos prospectivos
est basada en informacin geolgica y geofsica del rea en estudio, y en
analogas con reas donde un cierto volumen original de hidrocarburos ha sido
descubierto, e incluso en ocasiones hasta producido. Al considerar el nivel de
incertidumbre, la magnitud de stos puede corresponder a una estimacin baja,
central o alta.
1.5.6. Recursos contingentes.
Son aquellas cantidades de hidrocarburos que son estimadas, a una fecha
dada, las cuales potencialmente son recuperables de acumulaciones conocidas
pero que bajo las condiciones econmicas de evaluacin a esa fecha, no son
consideradas comercialmente explotables. Los recursos contingentes pueden
incluir, por ejemplo, acumulaciones donde no exista un mercado para
comercializar lo producido, o donde la recuperacin deseada de hidrocarburos
depende del desarrollo de nuevas tecnologas, o bien donde la evaluacin de la
acumulacin no se ha concluido.
1.5.7. Petrleo crudo equivalente.
Es una forma utilizada a nivel internacional para representar el inventario total
de hidrocarburos. Su valor es el resultado de adicionar los volmenes de aceite
crudo, de condensados, de los lquidos en planta, y del gas seco equivalente a
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
38/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
33
lquido. Este ltimo corresponde, en trminos de poder calorfico, a un cierto
volumen de aceite crudo. El gas seco considerado en este procedimiento es
una mezcla promedio del gas seco producido en Cactus, Ciudad Pemex y
Nuevo Pemex, en tanto el aceite crudo considerado equivalente a este gas
corresponde al tipo Maya. Su evaluacin requiere de la informacin actualizada
de los procesos a que est sometida la produccin del gas natural, desde su
separacin y medicin, hasta la salida de las plantas petroqumicas. En la
siguiente figura observamos los elementos para el clculo del petrleo crudo
equivalente
En la Figura 1.24, se puede observar que el aceite crudo no sufre ninguna
conversin para llegar a petrleo crudo equivalente. En tanto, el gas natural esproducido y su volumen se reduce por el autoconsumo y el envo de gas a la
atmsfera.
Dicha reduccin se refiere como encogimiento del fluido, y se denomina
eficiencia en el manejo. El gas contina su transporte, y tiene otra alteracin en
su volumen al pasar por estaciones de recompresin, en donde los
condensados son extrados del gas; a esta alteracin en el volumen por el
efecto del transporte se le denomina encogimiento por licuables en el
transporte.
El condensado se contabiliza directamente como petrleo crudo equivalente.
El gas contina su proceso dentro de las plantas petroqumicas en donde es
sometido a diversos tratamientos, los cuales eliminan los compuestos no
hidrocarburos y nuevamente se extraen otros licuables o lquidos de planta.
Esta nueva reduccin en el volumen del gas es conceptualizada a travs del
encogimiento por impurezas y por el encogimiento de licuables en planta.
Debido a su naturaleza, los lquidos de planta son agregados como petrleo
crudo equivalente, en tanto el gas seco obtenido a la salida de las plantas, se
convierte a lquido con una equivalencia de 5.201 millares de pies cbicos de
gas seco por barril de petrleo crudo equivalente. Este nmero es el resultado
de considerar 5.591 millones de BTU por barril de aceite crudo y 1,075 BTU por
pie cbico de gas seco dulce. Por tanto, el factor mencionado es de 192.27
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
39/175
Captulo 1 Conceptos bsicos_______________________________________________________________________
34
barriles por milln de pies cbicos, o su inverso dado por el primer valor
mencionado.
1.5.8. Ingeniera de produccin.
La ingeniera de produccin se encarga de la aplicacin de conocimientos
tcnicos y cientficos al transporte de los recursos desde el yacimiento hasta
los puertos o refineras. Determinan qu mtodo de produccin debe ser
usado, disean y optimizan las instalaciones de superficie para el tratamiento
primario de los hidrocarburos, como separadores de fases, tanques de
almacenamiento, sistemas de purificacin, lneas de flujo y sistemas de
bombeo y compresin del petrleo o el gas natural, con el objetivo de llevar el
crudo o gas a condiciones especficas a las cuales se puede comercializar odistribuir.
Figura 1.24. Elementos para el clculo del petrleo crudo equivalente.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
40/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
35
CAPTULO 2
ADMINISTRACIN Y EVALUACIN DEYACIMIENTOS MADUROS
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
41/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
36
2.1. Definicin de Administracin y evaluacin de yacimientosmaduros.
Si bien es cierto que desde los primeros descubrimientos de campos
petrolferos se han practicado elementos de administracin de yacimientos, el
concepto de una administracin integral de yacimientos, empez a manejarse
hace no ms de dos dcadas.
La administracin integral de yacimientos (AIY) surgi como una extensin de
la ingeniera de yacimientos, en la que se manejan las tecnologas relativas al
movimiento de los fluidos petrolferos, en el yacimiento, en el pozo y en las
instalaciones superficiales. Sin embargo, la AIY y la ingeniera de yacimientos,
no son idnticas. La AIY supone la existencia de metas, hacia las cuales es
dirigida la tecnologa de yacimientos. La idea central de la AIY petroleros, es la
de fijar metas para explotar los yacimientos y llevarlas a cabo auxilindose de
las diferentes tecnologas, en forma especfica a cada yacimiento.
La AIY es un proceso dinmico que puede darse a travs de un conjunto de
operaciones y decisiones, mediante las cuales un yacimiento es identificado,
medido, producido, desarrollado, monitoreado y evaluado, desde sudescubrimiento hasta su agotamiento y abandono.
La AIY se puede definir tambin como:
La aplicacin de la ltima tecnologa a un sistema de yacimientos conocidos,
en armona con el entorno existente.
Debe hacerse nfasis en que la AIY no es simplemente la creacin de un plan
de agotamiento o un plan de desarrollo, sino ms bien, una estrategia integraday planeada para la explotacin adecuada de los yacimientos.
Desde el punto de vista rigurosamente tcnico, la AIY se puede considerar
tambin como: el conjunto de decisiones y operaciones mediante el cual, a un
yacimiento petrolero se le identifica, cuantifica, desarrolla, explota, monitorea y
evala en todas sus etapas de produccin, sto es, desde su descubrimiento,
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
42/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
37
pasando por su explotacin, hasta su abandono. Como se muestra en la Figura
2.1:
Figura 2.1. Etapas de la vida de un yacimiento segn la AIY.
Grabar, interpretar y aplicar los datos del yacimiento correctamente son
algunas de las tareas ms importantes que el ingeniero petrolero y gelogo
deben realizar. La calidad y cantidad de estos datos determinan el xito de
cualquier estudio posterior de ingeniera y geologa y, consecuentemente, del
proyecto entero.
2.2. Fundamentos de la Administracin de yacimientosmaduros.
1.- Cundo debera comenzar la administracin de yacimientos?
El tiempo ideal para comenzar con la administracin de un yacimiento es
cuando se descubre.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
43/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
38
Nunca es demasiado temprano para comenzar con la administracin, ya
que si sta es llevada a cabo desde los programas de desarrollo, puede
servir como una herramienta para el monitoreo del yacimiento, es
probable tambin que ahorre grandes cantidades de dinero a lo largo dela vida del yacimiento.
2.- Qu datos necesitamos, cmo y donde podramos recolectarlos?
Es necesaria la informacin?
Qu vamos a hacer con esa informacin?
Qu decisiones podemos tomar como resultado de la informacin?
Beneficios de la informacin.
Pueden obtener al mnimo costo?
Demostrar las necesidades, costos y beneficios para cada programa de
adquisicin de informacin.
Una temprana definicin y evaluacin del yacimiento es el fundamento
para una buena administracin del yacimiento.
Participar de las decisiones operativas.
3.- Qu tipos de preguntas deberamos contestar cuando se realiza la
recoleccin e interpretacin de los datos para asegurar un proceso efectivo de
la administracin de los yacimientos?
Cules son nuestras conclusiones?
Pueden estas conclusiones medir todos los factores? si es as por
qu? si no lo es por qu no?
Es posible otra interpretacin de la informacin?
Qu consideraciones debemos hacer en la recoleccin de informacin
cules de estas consideraciones son aceptables?
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
44/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
39
Es posible recolectar la informacin?
Existe informacin adicional necesaria?
Se tiene un adecuado estudio geolgico?
Esta adecuadamente definido el yacimiento?
4.- Por qu es necesario un equipo unido para la administracin del
yacimiento?
El xito de la administracin de yacimientos requiere de la integracin de
un grupo de esfuerzos.
Todos los desarrollos y decisiones operativas deben ser tomadas por un
equipo de administracin del yacimiento.
Un factor para que un miembro del equipo pueda considerar al sistema
entero, no solo son el conocimiento de los aspectos del yacimiento u
operativos, debe ser efectivo en sus decisiones y en sus habilidades
humanas.
Un especialista puede considerarse como la persona que tiene un alto
nivel de conocimientos. No mucha gente en la organizacin tiene los
conocimientos en todas las reas pero muchos individuos se
desempean y desarrollan individualmente en una cierta rea con un
sentimiento intuitivo y conocen los elementos de su campo.
El esfuerzo de un equipo en la administracin de yacimientos ( aumento
en la complejidad de los sistemas y tcnicas nuevas unidos a las difcilescondiciones de los nuevos yacimientos)
5.- Cul es el mejor camino para aplicar la aproximacin del equipo a la
administracin del yacimiento?
Promover la aproximacin del equipo o integracin.
Facilitar la comunicacin.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
45/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
40
Reuniones peridicas.
Realizar un foro donde los miembros expliquen sus objetivos funcionales
al resto del equipo.
Construir un ambiente que promueva el respeto y entendimiento.
Tener claro que los miembros del equipo deben ser maestros para los
otros miembros.
nfasis en la necesidad e importancia que tiene la interaccin entre
todas las ramas.
Para el ingeniero de yacimientos es importante conocer el modelogeolgico y para el gelogo es importante la interpretacin o posibles
modificaciones que se deban hacer del ingeniero en desarrollar los
modelos geolgicos la terminacin de pozos y viceversa para ambas
ramas.
Claridad y consistencia en la necesidad de cada miembro por suprimir
sus ambiciones individuales y su ego, por las metas del equipo.
Requerimiento de cada miembro del equipo de mantener un alto nivel
tcnico y de competencia.
Proveer, para el equipo de desarrollo un modelo apropiado, que sea
continuo, simultneo y de comportamiento cooperativo.
Los ingenieros de yacimiento no deben esperar a que el gelogo termine
su trabajo debe existir una interaccin.
2.3. Evaluacin de Campos Maduros.
2.3.1. Definiciones de campo maduro.
Se llaman campos maduros a aquellos campos de aceite despus de
cierto periodo de produccin.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
46/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
41
Un campo maduro es aquel que alcanza su pico de produccin o
campos productores en una etapa de declinacin.
Un campo maduro es aquel que alcanza su lmite econmico despus
de una recuperacin primaria, secundaria y terciaria.
Un campo maduro es aquel que est en declinacin siendo el
rejuvenecimiento costoso y menos atractivo que obtener produccin de
campos en desarrollo.
Un campo maduro es aquel donde se ha rebasado el pico de produccin
previsto en el esquema original de explotacin, habiendo producido por
ms de 10 aos, en general. Figura 2.2.
Un campo marginal es aquel cuyos ingresos son menores a los gastos
que se requieren para mantenerlos en produccin.
En la Figura 2.2, se muestran diferentes etapas de recuperacin a las cuales
se puede asumir que empieza a madurar. La tendencia tpica es el periodo
indicado por la flecha.
2.3.2. Recoleccin y organizacin de datos.
Los tipos de datos recolectados pueden ser divididos en dos grandes grupos:
estticos y dinmicos. Los datos estticos representan mediciones directas de
algunas propiedades del yacimiento o de los fluidos (por ejemplo, la porosidad,
la permeabilidad, saturacin de agua congnita, temperatura, composicin
qumica, etc.). Los datos dinmicos se refieren al nivel de fuerzas contenidas o
inducidas dentro del yacimiento (por ejemplo, presin, propiedades PVT,permeabilidad efectiva, etc.). Tabla 2.1 y Tabla 2.2.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
47/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
42
Figura 2.2. Etapas de recuperacin a las cuales se puede asumir que empiezaa madurar un yacimiento.
En la Figura 2.3, se ilustra los tipos de datos de pozos y del yacimiento que
pueden ser obtenidos para estudios del yacimiento.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
48/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
43
Figura 2.3. Datos de pozo y de yacimiento que pueden obtenerse para estudio.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
49/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
44
2.3.3. Datos de evaluacin de la formacin.
Mediciones in-situ Mediciones en superficie Interpretacingeolgica
Registros de lodo Anlisis de Ncleos Normalizacin deregistros
Registros de pozo Porosidad Mapa litolgico
Elctricos Permeabilidad Determinac in delCGO/CWO
SP Permeabilidad relativa Secciones cruzadas
Resistividad Mojabilidad Mapas depermeabilidad
Conductividad Distribucin de fluidos Estructuras
Induccin Presin capilar Identificacin de
arcillas
Acsticos Geometra del poro Mapas de isopacas
Sonido Compresibilidad de la
roca
Volmenes del
yacimiento
Radiacin
Densidad de la formac in
Rayos Gamma
Neutrn-Rayos Gamma
Neutrn-Trmico
Carbn/Oxgeno
Otros
RFT (repeat formation tester)
Tabla 2.1. Datos de evaluacin de la formacin.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
50/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
45
2.3.4. Datos del fluido del yacimiento y de la formacin.
ANALISIS DE FLUIDO DATOS DEPRESION
DATOS DEPRODUCCION-
INYECCION
HISTORIAL DETERMINACION
PROGRAMAQUMICO
COMPOSICION DELFLUIDO
DATOSORIGINALES DE
PRESIN
VOLUMENES DEFLUIDO
DATOS ORIGINALESDE TERMINACION
CONTROL DEPARAFINAS
COMPORTAMIENTOPVT
PRESIN DEPORO
GASTOS DEENTRADA Y SALIDA
REVISION DE LOSARCHIVOS DE LOS
POZOS
EMULSIONES
COMPRESIBIL IDAD PRESION DEFRACTURA
RAZONESGAS/ACEITE
TERMINACIONESSIMILARES
CONTROL DECORROSION
VISCOSIDAD PRUEBAS DEINTERFERENCIA
DISMINUCION DEINYECCION
PROCEDIMIENTOSDE CEMENTACION
IDENTIFICACIONDE
INCRUSTACIONESDE PREVENCION
DENSIDADESPECIFICA
PROGRAMA DEPRESIONES
DOCUMENTACINDE CANALESCONOCIDOS
PROCEDIMIENTOSDE PERFORACION
SOLUBILIDAD PRUEBASESTATICAS DE
BHP
PROGRAMA DEPRUEBAS
PERIODICAS
DAO A LAFORMACION
Tabla 2.2. Datos de produccin y fluidos del yacimiento.
A continuacin se muestra la metodologa pasa a paso para el estudio de unyacimiento. Figura 2.4.
2.3.5. Metodologa pas a paso.
1. Revisar estudios previos.
2. Revisar el comportamiento del campo y su desarrollo, incluyendo:
a) Operaciones de recuperacin primaria, secundaria y mejorada.
Prestando particular atencin a:
b) Mecanismos de empuje.
c) Historia de produccin y presin (deducir el comportamiento pasado).
d) Factores de recuperacin.
e) Relacin de movilidad y eficiencia de barrido.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
51/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
46
Figura 2.4. Diagrama de flujo para el estudio de un yacimiento.
f) Espaciamiento de pozos y drene.
g) Condiciones de pozos e instalaciones.
h) Curvas IPR y el comportamiento individual de cada pozo.
3. Establecer parmetros geolgicos, incluyendo:
a) Configuracin general del yacimiento.
b) Distribucin de los fluidos y su movimiento en el yacimiento.
c) Variacin de las propiedades en el espacio poroso.
d) Continuidad y espesor.
e) Porosidad.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
52/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
47
f) Espesor y mapas estructurales.
g) Tipo de roca, porosidad y permeabilidad.
h) Contactos de fluidos.
i) Descripcin 3D del yacimiento.
j) Estratificacin vertical.
4. Determinar la ganancia. Comparar datos de ncleos y registros con datos deDST y RFT.
5. Estimar el aceite original in-situ y gas original in-situ.
6. Revisar la base de datos y el programa de monitoreo, incluyendo:
a) Registros, pruebas de pozos.
b) Perfiles de inyeccin.
c) Registros de terminaciones/reparaciones.
d) Anlisis PVT.
e) Permeabilidad relativa, presin capilar, pruebas de flujo y mojabilidad enncleos.
f) Datos de instalaciones superficiales.
g) Monitoreo de patrones de comportamiento.
h) Comportamiento de pozos.
7. Uso de simuladores para realizar el ajuste de historia.
8. Estimar reservas (originales y remanentes) y la produccin futura.
a) Geologa y datos de evaluacin de formacin.
b) Mecanismos de empuje.
c) Propiedades de los fluidos.
d) Datos de permeabilidad relativa y datos de saturacin residual.
e) Reservas.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
53/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
48
2.3.6. Entrada de datos Geolgicos.
La mayora de los yacimientos no son homogneos, muestran variaciones
complejas en su continuidad, en sus patrones de espesor y otras propiedades,
incluyendo porosidad, permeabilidad y presin capilar.
El yacimiento comnmente se divide vertical y de forma areal en zonas o reas
basado en diferencias de las propiedades de la roca.
Con el paso de los aos, geocientficos e ingenieros han entendido el valor de
la sinergia entre sus funciones.
En los ltimos aos se ha dado nfasis en el valor de la descripcin del
yacimiento, usando conceptos geolgicos, geofsicos y de ingeniera.
Se debe tener una descripcin ms exacta del yacimiento, para poder usarse
en los clculos de ingeniera.
El objetivo de la administracin de yacimientos no puede ser alcanzado si no se
identifica y define todos los yacimientos de un campo junto con sus
propiedades fsicas.
Se deben integrar todos los elementos disponibles. Los estudios de yacimiento
son ms efectivos cuando los gelogos e ingenieros determinan en conjunto al
inicio:
a) El curso de la investigacin.
b) El rea de trabajo para cada equipo.
c) Las fechas para combinar resultados.
Esto requiere entender la tecnologa usada por los dems y estar consientes en
que se basa esta tecnologa. Este entendimiento promueve un intercambio de
ideas, que forma una base de actividades de sinergia.
El propsito de realizar mapas geolgicos es encontrar trampas que pudieran
contener aceite o gas, una vez encontradas, aplicar conceptos geolgicos para
llevar a cabo un desarrollo y produccin eficiente de estos prospectos. Como
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
54/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
49
sea, es importante recordar que estos mapas nunca son terminados, cuando se
perforan nuevos pozos o se examinan los ya existentes, se dispone de ms
informacin.
Los mapas de litofacies son de gran ayuda para definir los distintos tipos de
roca del yacimiento. La correlacin de propiedades del yacimiento, incluyendo
la porosidad y permeabilidad, se hace ms comprensible cuando se aplica
especficamente al tipo de roca. Figura 2.5.
Figura 2.5. Mapa de litofacies.
En la Figura 2.5, se muestra la distribucin de clastos en el sureste deColorado. Este mapa de facies muestra el desgaste de los sedimentos hacia eloeste.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
55/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
50
2.3.7. Mapas de Paleoambientes.
Estos mapas muestran los ambientes en las superficies antiguas. Representanlas reas geolgicas que existan hace varios periodos geolgicos en el
pasado.
2.3.8. Reevaluacin de la informacin subsuperficial.
Mientras mas pozos se perforen, las interpretaciones geolgicas y los mapascambiaran. Por lo tanto, los gelogos estn constantemente reevaluandoinformacin subsuperficial. Registros de pozos y ncleos son usualmenteusados para identificar y correlacionar las rocas del yacimiento y determinarporosidad potencial y la naturaleza de los fluidos contenidos en ellas.
2.3.9. Regist ros de pozos comnmente util izados.
a) Registros de perforacin.
b) Registros de muestra (litolgicos y paleontolgicos).
c) Registros elctricos.
d) Registros de rayos gamma y neutrn.
e) Registros de tiempo de perforacin.
f) Anlisis de ncleos y lodos.
g) Registros de calibracin.
h) Registros de temperatura.
i) Registros de profundidad.
En algunos yacimientos, la formacin productora, o net pay, puede ser
identificada por una distribucin de porosidad. Un valor limite de porosidad es
seleccionado para que solo muestras con porosidades mayores que el limitesean definidas como la formacin productora, net pay.
A diferencia de la porosidad, la permeabilidad no es normalmente distribuida.
Cuando el logaritmo de la permeabilidad y la frecuencia son graficados,
entrega una distribucin normal.
Permeabilidad, como la porosidad es usada para determinar la formacin
productora, net pay, para usarla en datos volumtricos. Un valor lmite de
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
56/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
51
permeabilidades puede ser elegido en base a las muestras las cuales tienen
una permeabilidad igual o mayor al valor limite.
Un ejemplo de la capacidad de permeabilidad acumulada contra la
permeabilidad es mostrada en la Figura 2.6. El 80% de la capacidad productora
de este yacimiento esta representada por muestras que tienen permeabilidades
mayores a 45 md. 95% de la capacidad est representada por muestras que
tienen permeabilidades mayores a 10 md.
Figura 2.6. Histograma de distribucin de permeabilidad.
El concepto de lmite de la porosidad y permeabilidad es ms apropiado
aplicarlo en base de facies individuales. Tambin, la correlacin de porosidad y
permeabilidad es ms significativa si es desarrollada para facies individualesque en el campo entero.
2.3.10. Generar nuevos mapas a partir de datos pasados.
El volumen de roca que contiene hidrocarburos puede ser determinado por
secciones totales o en malla.
Los volmenes de roca de la seccin completa pueden ser determinados a
partir de curvas de nivel o el mapa de isopacas.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
57/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
52
2.3.11. Los nuevos mapas.
Mapas de h (porosidad-grosor, Figura 2.7) y Kh (permeabilidad-grosor,
Figura 2.8) pueden ser creados para cada zona en un yacimiento o para todas
las zonas.
MAPA h
Figura 2.7. Se muestra el modelado de la porosidad de la parte superior en unyacimiento.
MAPA Kh
Figura 2.8. Se muestra el modelado de los canales de permeabilidad horizontal
en un yacimiento.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
58/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
53
Los mapas h y Kh pueden ser comparados con los datos de produccin
acumulada y productividad / inyectividad.
Tambin provee en medios de control de inyeccin y produccin para
maximizar el barrido areal y vertical en una inyeccin.
Los ndices o ritmos de inyeccin/produccin son gobernados por la
distribucin Kh, mientras, para alcanzar un frente de invasin uniforme areal y
verticalmente, los ndices de inyeccin/produccin deben ser distribuidos de
acuerdo a h.
2.3.12. Grficos. (Figura 2.9)
Figura 2.9. Grficos para % de espacio de poro, % de fluido inyectado,
Saturacin de aceite y RB/D.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
59/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
54
2.3.13. Mapa de burbuja. (Figura 2.10)
Figura 2.10. Mapa de burbuja que muestra el radio de drene y el volumen totalque invadi el agua.
2.3.14. Preparacin del reporte.
La evaluacin del yacimiento requiere obtener y organizar los datos, evaluar o
valorar la calidad de los datos, analizndolos y, finalmente, preparando un
reporte que documente todos los pasos anteriores en una forma metdica.
El reporte tpicamente contiene secciones sobre:
a) Recomendaciones y conclusiones.
b) Informacin introductoria.
c) Historia del campo.
d) Geologa del yacimiento.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
60/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
55
e) Desarrollo del campo (recuperacin primaria, secundaria y/o
recuperacin mejorada).
f) Trabajos de laboratorio realizados (PVT y permeabilidad relativa).
g) Anlisis de desempeo.
h) Simulacin (ajuste de historia y predicciones) y/o anlisis
convencionales de ingeniera de yacimientos.
i) Descripcin del pozo e instalaciones, junto con cualquier modificacin
requerida.
j) Consideraciones y proyecciones econmicas informacin detallada delestudio, en forma del un apndice.
k) Informacin detallada del estudio, en forma del un apndice.
2.3.15. Adquisicin de los datos.
Una bien formulada e integrada adquisicin de datos y programa de anlisis es
fundamental para una eficiente administracin de yacimientos.
2.3.15.1. Este programa tendr los siguientes atributos:
a) Esta diseado para identificar las necesidades actuales y futuras del
proyecto.
b) Requiere de datos de calidad preparados en modo oportuno.
c) Es flexible y fcilmente se adapta a las circunstancias operacionales,
econmicas, ambientales y legales.
d) Es fcil trabajar con l, archivar y recuperar.
e) Atractivas relaciones costo / beneficio.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
61/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
56
2.3.15.2. Un programa eficiente de flujo de datos consiste
de:
a) Planificacin de datos.
b) Recoleccin de datos.
c) Anlisis y reduccin de datos.
d) Sntesis de los datos.
2.3.15.3. La planificacin de datos involucra responderlas siguientes preguntas:
Por qu es necesario este dato?
Quin usar este dato?
Qu tipo de dato se requiere?
Cuntos datos son requeridos?
Cul el costo de adquisicin de este tipo y nmero de datos?
Cundo son requeridos los datos?
Cundo se usarn los datos?
Quin ser responsable de la adquisicin de los datos?
2.3.15.4. Recomendaciones para la adquisicin de losdatos.
Dnde deben ser recolectados los datos?
Con qu frecuencia deben ser recolectados los datos?
Cul el procedimiento correcto para recolectar datos confiables y
aplicables?
Quin auditar la exactitud y pertinencia de los datos?
Quin crear una base de datos para la informacin obtenida?
Quin dar mantenimiento a la base de datos?
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
62/175
Captulo 2 Administracin y evaluacin de yacimientos maduros_______________________________________________________________
57
Los procedimientos para la recoleccin de datos deben ser diseados para
asegurar la calidad de estos, y que cualquier dato cuestionable sea
reemplazado por un dato de calidad.
El conocimiento de procedimientos y prcticas para la adquisicin de datos, as
como el conocimiento del objetivo primordial, es obligatorio en la obtencin de
datos de calidad.
Debemos establecer una jerarqua en la adquisicin de datos. Esta jerarqua es
determinada por los objetivos de la administracin de yacimientos y la fase
particular de la vida del yacimiento.
2.3.15.5. Este ciclo puede ser divid ido en tres etapas:
a) Temprana.
b) Intermedia.
c) Madura.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
63/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
58
CAPTULO 3
INCORPORACION DE RESERVAS
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
64/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
59
3.1. Clasificacin de las reservas de hidrocarburos.
Se llama as al volumen de hidrocarburos, medido a condiciones estndar
(presin=14.7 lb/pg2 y temperatura = 60 o F), que se puede producir
econmicamente con cualquiera de los mtodos y sistemas de explotacin
aplicables (recuperacin primaria, recuperacin secundaria, etc.) en el
momento de su evaluacin.
La exactitud de las reservas depende de la calidad y cantidad de los datos
disponibles, su valor ms cercano a la realidad se obtendr a medida que
transcurra la vida productiva del yacimiento.
Cada ao, cada una de las empresas operadoras as como los pases
productores actualizan sus reservas de hidrocarburos de acuerdo con
definiciones empleadas internacionalmente y aceptadas por la comunidad
financiera. En el caso de las reservas probadas, las definiciones usadas
corresponden a las emitidas por la Securities and Exchange Comision (SEC).
Para las reservas probables y posibles se aplican las definiciones de la Societyof Petroleum Engineers (SPE), y de la World Petroleum Council (WPC).
Los esfuerzos de SPE/WPC en las definiciones propuestas, representan un
cambio muy importante. En Febrero de 1997 presentan las definiciones de
reservas para la regularidad en la evaluacin de las mismas.
Las estimaciones de las reservas generalmente sern revisadas conforme sedisponga de informacin adicional, geolgica y/o de ingeniera, y cuando
existan cambios en las condiciones econmicas (precio del petrleo, costo de
operacin o costo del barril producido).
Las reservas son definidas como aquellas cantidades de hidrocarburos que se
prev sern recuperadas comercialmente de acumulaciones conocidas a una
fecha dada.. Todos los clculos aproximados de reservas involucran la
incertidumbre en diferentes grados. Evidentemente, el nivel de la incertidumbre
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
65/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
60
depende de la cantidad de datos geolgicos los creados en la poca en que el
clculo aproximado es hecho adems de la interpretacin de dichos datos.
Es de igual importancia la incertidumbre financiera, poltica y contractual, se
debe considerar el clculo aproximado que refleje el futuro del desarrollo y de
la produccin. Para complacer los niveles de incertidumbre, las definiciones
SPR / WPC conservan las dos clasificaciones principales de reservas; como las
probables y las reservas posibles, para denotar el incremento de la
incertidumbre tcnica y financiera, o poltica. Diagrama 3.1.
Diagrama 3.1, Clasificacin de Reservas
3.1.1. Reserva original.
Es aquel valor de reservas que se calcula al considerar los volmenes
originales tanto de crudo como de gas y condensados, un factor de
encogimiento y un factor de recuperacin. El factor de encogimiento se aplicapara considerar los cambios experimentados por los hidrocarburos al pasar de
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
66/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
61
las condiciones del yacimiento a las condiciones atmosfricas. El factor de
recuperacin estima el volumen efectivo que puede ser extrado de acuerdo al
tipo de yacimiento y a la tecnologa que se aplica al momento de la explotacin.
Tambin se puede decir que la reserva original es la fraccin del recurso que
podr obtenerse al final de la explotacin del yacimiento.
3.1.2. Reservas probadas.
Son aquellos volmenes de hidrocarburos o sustancias asociadas, evaluadas a
condiciones atmosfricas, las cuales por anlisis de datos geolgicos y de
ingeniera, se estima con razonable certidumbre, que sern comercialmente
recuperables a partir de una fecha dada, provenientes de yacimientos
conocidos y bajo las condiciones econmicas actuales, mtodos operacionales
y regulaciones gubernamentales. Dichos volmenes estn constituidos por la
reserva probada desarrollada y la reserva probada no desarrollada.
3.1.3. Reservas probables.
Son aquellas reservas no probadas cuyo anlisis de datos geolgicos y de
ingeniera sugieren que son ms tendientes a no ser comercialmente
recuperables. Para los mtodos probabilsticos, esto implica que se tendr al
menos una probabilidad del 50 % de que las cantidades actualmente
recuperadas sern iguales o mayores que la suma de las reservas estimadas
tales como las probadas, las probables ms las posibles.
3.1.4. Reservas posibles.
Son aquellas reservas que el anlisis de datos geolgicos y de ingeniera
sugieren que son menos probables de ser comercialmente recuperables que
las reservas probables. En este contexto cuando se utilizan mtodos
probabilsticos, el termino posible implica que se tiene una probabilidad del
10% de que las cantidades sern iguales o mayores que la suma de lasreservas estimadas tales como las probadas.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
67/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
62
3.1.5. Reservas potenciales.
Es la diferencia en reas o provincias en donde la informacin geolgica y
geofsica disponible indica la presencia de factores favorables para la
generacin, acumulacin y explotacin de hidrocarburos, excluyendo las reas
de las reservas probadas y probables. Se le llama reserva potencial original a
la suma de: las producciones acumuladas, las reservas probadas, las reservas
probables y la reserva potencial.
3.1.6. Reservas desarrolladas.
Son aquellas reservas que se espera sean recuperadas de pozos existentes,
que pueden ser extradas con la infraestructura actual mediante actividades
adicionales con costos moderados de inversin. En el caso de las reservas
asociadas a procesos de recuperacin secundaria y/o mejorada, sern
consideradas desarrolladas nicamente cuando la infraestructura requerida
para el proceso est instalada o cuando los costos requeridos para ello, sean
considerablemente menores, y la respuesta de produccin haya sido la prevista
en la planeacin del proyecto correspondiente.
3.1.7. Reservas no desarrolladas.
Son reservas que se espera sern recuperadas a travs de pozos nuevos en
reas no perforadas, o donde se requiera un gasto relativamente grande para
terminar los pozos existentes y/o construir las instalaciones de produccin y
transporte. Lo anterior aplica tanto en procesos de recuperacin primaria comorecuperacin secundaria y mejorada. En el caso de inyeccin de fluidos, u otra
tcnica de recuperacin mejorada, las reservas asociadas se consideran
probadas no desarrolladas cuando tales tcnicas hayan sido efectivamente
probadas en el rea y en la misma formacin.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
68/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
63
3.1.8. Reservas no probadas.
Son volmenes de hidrocarburos evaluados a condiciones atmosfricas, al
extrapolar caractersticas y parmetros del yacimiento ms all de los lmites
de razonable certidumbre, o de suponer pronsticos de aceite y gas con
escenarios tanto tcnicos como econmicos que no son los que prevalecen al
momento de la evaluacin. En situaciones de desarrollo no inmediato, los
volmenes de hidrocarburos descubiertos comercialmente producibles, pueden
ser clasificados como reservas no probadas.
3.1.9. Reservas remanentes.
Son aquellas reservas que se calculan al restar a los componentes de la
reserva original, los volmenes de crudo, gas y condensado que han sido
extrados durante la vida productiva del yacimiento. Figura 3.1.
Figura 3.1. Vida productiva de los yacimientos en Mxico.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
69/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
64
3.1.10. Factores que afectan la recuperacin.
La recuperacin de hidrocarburos depender de diversos factores, entre otros:
a) Variaciones en las propiedades fsicas de la roca.
b) Variaciones en las propiedades de los fluidos.
c) Del tipo de empuje que predomine en el yacimiento.
d) Del proceso de explotacin (inyeccin de agua, polmeros, miscibles,
baches de CO2, etc.)
e) Del ritmo de extraccin.
f) Del nmero de pozos y su localizacin.
3.1.11. Clculo de Reservas de Aceite.
La estimacin de las reservas debe hacerse en base a estudios de prediccin
de comportamiento, ya sea estos con la ecuacin de balance de materia o con
modelos matemticos. De no ser esto posible se pueden estimar con laexpresin siguiente:
Reserva = N . FR
Donde:
N volumen original de aceite a Condiciones Base (condiciones estndar).
FR
- Factor de recuperacin del aceite, en fraccin.
3.2. Clculo del volumen original de hidrocarburos.
El volumen original de hidrocarburos se define como la cantidad que se estima
existe inicialmente en un yacimiento. Este volumen se encuentra en equilibrio,
a la temperatura y presin prevaleciente en el yacimiento, y suele referirse a
condiciones de superficie.
8/22/2019 Explotacion de Campos Maduros-Aplicaciones de Campo (Tesis)
70/175
Captulo 3 Incorporacin de reservas_______________________________________________________________
65
El volumen de hidrocarburos puede inferirse por procedimientos deterministas
o probabilistas. Los primeros incluyen, princi
Top Related