Metodología para la Estimación del Volumen Original de Aceite y

10/10/2014
ASOCIACIÓN REGIONAL DE EMPRESAS DEL
SECTOR PETRÓLEO, GAS Y BIOCOMBUSTIBLES
EN LATINOAMÉRICA Y EL CARIBE
Metodología para la Estimación del
Volumen Original de Aceite y Gas
a través de
Balance Materia, Casos en Pemex
M.I. Raúl Barrón Torres
Ing. Francisco Reyes Alanís
Pemex Exploración y Producción
86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) “Gestión de Reservorios”
6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina
Contenido
Objetivo
Metodología propuesta
Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción,
propiedades de los fluidos).
Identificación de mecanismos de producción.
Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario.
Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia.
Estimación de resultados.
Ajuste de historia de presión.
Casos en Pemex
Conclusiones
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Objetivo
Contar con metodologías confiables y de
implementación sencilla, para la estimación del volumen
original de hidrocarburos en yacimientos de aceite y
gas.
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Contenido
Objetivo
Metodología propuesta
Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción,
propiedades de los fluidos).
Identificación de mecanismos de producción.
Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario.
Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia.
Estimación de resultados.
Ajuste de historia de presión.
Casos en Pemex
Conclusiones
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Análisis y validación de la información
La historia de presión y producción que se
utilicen deben estar actualizadas y validadas.
Para ello es importante verificar si la
información es consistente o si la información
requiere depuración. La información de
propiedades de los fluidos se toma a
partir de un análisis PVT validado.
1.6
1.4
1.2
PR E S I Ó
N DE
R OC IO
Zf
UNA FASE
1.0
FACTOR Z
0.8
0.6
Z 2f
DOS FASES
0.4
0.2
0.0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
PRESIÓN (PSIA)
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Identificación de mecanismos de producción.
En una gráfica de presión contra producción acumulada, se determinan los mecanismos de
producción, de acuerdo al comportamiento del yacimiento. En ella cada cambio de tendencia en
la curva, nos indica que esta comenzando a actuar otro mecanismo de producción, que puede
ser el predominante a las condiciones actuales de explotación.
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario.
La gráfica de diagnóstico para
determinar el flujo pseudo-estacionario
en el yacimiento, está basada en una
gráfica de Np vs (Np ∆p / ∆ Np) en
escala doble logarítmica.
En esta gráfica se observa una
pendiente unitaria que corresponde a
flujo pseudo-estacionario. El flujo
pseudo-estacionario se observa cuando
el disturbio de presión, generado por la
extracción de hidrocarburos ha
alcanzado todas las fronteras del
yacimiento, y es cuando se considera
aplicable el balance de materia.
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia.
La aplicación de la ecuación de balance de materia y los parámetros a utilizar en la ecuación
deben estar congruentes con el tipo de yacimiento y del mecanismo de producción
predominante, es decir se debe considerar si el yacimiento es de aceite saturado o bajo
saturado, es de gas y condensado o de gas seco, si tiene empuje importante del acuífero y si
tiene inyección de fluidos.
NB oi + mNB oi = (N − N P )B O + mNB oi (B g / B gi ) + NB g (R s i − R s ) − N p B g (R p − R s )
+ We − W p B w
+ (1 + m )NB oi [(C w S wi + C f ) / (1 − S wi )]∆ p
Volumen original de hidrocarbu ros = volumen remanente de hidrocarbu ros
+ entrada de agua neta del acuífero
+ reducción del volumen poroso de la zona impregnada
de hidrocarbu ros
C
e
f , w
=
C
w
S wi + C
1 − S wi
f
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Estimación de resultados.
Las gráficas específicas se utilizan para estimar en primer lugar, la compresibilidad efectiva del
sistema y posteriormente la estimación de volumen original de hidrocarburos en el periodo de
flujo pseudo-estacionario.
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Estimación de resultados.
Posteriormente se confirma el valor del volumen original de hidrocarburos, y estima el valor de
la entrada de agua al yacimiento a través de la ecuación de balance de materia, sin considerar
el modelo del acuífero; posteriormente a través del modelo de Fetkovich se determinan las
características del acuífero tales como la máxima expansión y la productividad.
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Metodología propuesta
Ilustrativo
Ajuste de historia de presión.
Py = Pi -
Datos medidos
Ajuste
600
Presión (kg/cm 2)
El último paso que es el
ajuste la historia de presión
por medio de la comprobación
de resultados. Esta se hace a
través de la misma ecuación
de balance de materia
despejando la presión del
yacimiento y dejándola en
función de todos los
parámetros ya estimados.
BLOQUE AIII
Comportamiento de la presión
700
500
400
300
200
100
0
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
Fecha (años)
NpBo
NBoiCef,w
(We- Wp)Bw
(Bo - Boi)
+
+
BoiCef,w
NBoiCef,w
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Contenido
Objetivo
Metodología propuesta
Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción,
propiedades de los fluidos).
Identificación de mecanismos de producción.
Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario.
Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia.
Estimación de resultados.
Ajuste de historia de presión.
Casos en Pemex
Conclusiones
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Casos en Pemex
Esta metodología se comenzó a emplear en el año 2002 con datos de algunos yacimientos
utilizados en la literatura especializada y posteriormente se empezó su aplicación en campos
de Pemex con buenos resultados, como es el caso de los campos Paredón, Luna y JujoTecominoacán, desde entonces se aplicado en otros campos de los Activos:
•
Abkatún-Pol Chuc,
•
Bellota-Jujo
•
Muspac
•
Samaria - Luna
•
Macuspana
•
Ku-Maloob-Zaap
•
Veracruz
•
Poza Rica - Altamira
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Contenido
Objetivo
Metodología propuesta
Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción,
propiedades de los fluidos).
Identificación de mecanismos de producción.
Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario.
Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia.
Estimación de resultados.
Ajuste de historia de presión.
Casos en Pemex
Conclusiones
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Conclusiones
Entre los resultados que se pueden mencionar con la aplicación de esta metodología, de
manera cualitativa, se encuentran los siguientes:
•
Estimar con mayor precisión el volumen original de hidrocarburos utilizando un método
dinámico así como determinar la compresibilidad del sistema (incluyendo medios de doble
porosidad), la entrada de agua y la caracterización del acuífero asociado.
•
Optimizar el desarrollo del campo en cuanto al número de pozos y las dimensiones de la
infraestructura en superficie. Esta metodología al ser integrada con otras metodologías, o
modelos dinámicos de yacimientos, puede utilizarse para elaborar pronósticos de
producción y estimar reservas de hidrocarburos a recuperar.
•
Contar con una herramienta confiable y sencilla que pueda ser manejada por los
ingenieros de yacimientos, sin que se tenga la necesidad de contar con la licencia de algún
software comercial para la aplicación del balance de materia.
Esta metodología esta documentada como una mejor práctica en Pemex desde el 2005.
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