Comportamiento de Yacimientos: Flujo, Presión y Métodos de Análisis
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Condiciones y Ecuaciones Fundamentales en Yacimientos
Condiciones Iniciales
La presión inicial en el yacimiento se define como:
P (x, y, z, ..., t=0) = p
Condiciones de Frontera
- Producción (Caudal)
- Presión
La ecuación general que describe el comportamiento del yacimiento es una combinación de:
- Ecuación de continuidad
- Ecuación de movimiento
- Ecuación de estado
Balance de Masa en el Yacimiento
(Masa que entra) – (Masa que sale) + (Cantidad de masa introducida) = Incremento en el contenido de masa en el yacimiento.
Yacimientos Bajosaturados
Para yacimientos bajosaturados, la viscosidad (μ) y el factor volumétrico de formación (B0) se consideran constantes y, por lo tanto, pueden salir de la integral. Al no haber gas libre, la permeabilidad relativa al petróleo (Kro) depende solo de la saturación de agua inicial (Swi) y, por ende, es constante. El término de turbulencia se elimina porque solo es relevante para pozos de gas.
Pruebas de Variación de Presión
Las pruebas de variación de presión son cruciales. Permiten determinar si el pozo tiene daño. Un daño detectado puede reducirse para aumentar la producción del yacimiento.
Estranguladores en la Cabeza del Pozo
Un estrangulador es un dispositivo con un orificio que se utiliza para controlar la tasa de flujo de fluido o la presión del sistema aguas abajo. Existen dos tipos principales:
- Estranguladores Fijos: Más resistentes a la erosión, ideales para operación prolongada con fluidos abrasivos.
- Estranguladores Ajustables (Regulables): Permiten modificar los parámetros de presión y flujo.
Radio de Drenaje No Circular
Se considera cuando el radio de drenaje no es circular.
Curva de Productividad del Yacimiento (IPR)
La curva IPR (Índice de Productividad) representa el potencial de producción del pozo al aplicarse una caída de presión. La forma de la curva depende de:
- Presión del yacimiento
- Permeabilidad de la formación productora
- Espesor de la formación productora
- Viscosidad y factor de volumen del fluido
- Radio de drenaje
- Radio del pozo
- Factor de daño
Métodos para determinar la IPR:
- Métodos con índice de productividad lineal
- Método de Vogel
- Curva generalizada
- Método de Standing
- Ecuación de Darcy para flujo radial
- Curva de IPR en período de flujo transitorio
Análisis con Curvas Tipo
Se utilizan métodos de curvas tipo (ver diapositivas 61, día 4).
Regiones de Tiempo en Pruebas de Presión
Las pruebas de presión se dividen en tres regiones de tiempo:
- Región de tiempos iniciales: Muestra el comportamiento de la presión cerca del pozo.
- Región de tiempos medios: Refleja el comportamiento de la presión más allá de la zona cercana al pozo, dentro del volumen total de formación.
- Región de tiempos tardíos: Indica el comportamiento de la presión cuando el radio de investigación alcanza el límite de drenaje del pozo.
Métodos de Análisis de Pruebas de Presión
- Métodos Convencionales: Identifican los diferentes períodos de flujo característicos durante la prueba.
- Métodos Utilizando Curvas Tipo
Derivada de Presión
El uso de la derivada de presión contrarresta las desventajas de la interpretación con métodos semi-logarítmicos (como Horner y MDH). La derivada de presión es más significativa que la presión misma, ya que la pendiente de la recta en el gráfico semilog se utiliza para obtener información del yacimiento.