ECUACIÓN GENERAL DE BALANCE DE MATERIA PARA YACIMIENTOS
INTRODUCCION
Normalmente está escrita en bases volumétricas:
“los hidrocarburos iniciales =hidrocarburos remanentes + agua que ha intruido”
• El yacimiento es considerado un tanque con cero dimensión
• Es una herramienta simple es decir que si se necesitan más respuestas se recurre a un método más sofisticado.
La figura muestra untanque (yacimiento) con capa de gas a condiciones iniciales. Allí, m es el tamaño de la capa de gas, ésta se obtiene a partir de registros, datos de corazones, datos de completamiento, presiones de fondo y mapas estructurales. También se ha presentado una disminución en el volumen poroso disponible a hidrocarburos causados por expansión de roca y fluido.
[pic]
La ecuación de balance de materiapuede escribirse como:
El volumen original de hidrocarburos + volumen remanente de hidrocarburos + el
volumen de agua intruida desde un acuífero + la reducción del volumen poroso debido a la
expansión de roca y fluido
La ecuación de balance de materia se expresa en unidades de yacimiento.
Los términos que en ella intervienen se definen como sigue:
Np = Petróleo producido
N = Petróleooriginal
G = Gas inicial en el yacimiento
m = Tamaño inicial de la capa de gas o volumen inicial de la capa de gas/volumen de la
zona de petróleo (N)
Np = Petróleo producido acumulado
Gp = Gas producido acumulado
Wp = Agua producido acumulado
Rp = Relación gas-petróleo acumulada, Gp/Np
Rs = Relación gas-petróleo
ßo, ßw = Factor volumétrico de formación del petróleo y del agua,
ßg = Factorvolumétrico de formación del gas
We = Intrusión acumulada de agua
Sw = Saturación de agua, fracción
cw, co, cg = Compresibilidad del agua, del petróleo y de gas
cf = Compresibilidad del volumen poroso
P = Presión estática del yacimiento
?P = Pi – P
i = inicial
Volumen de hidrocarburos iniciales = Volumen original de aceite + volumen original de
gas (en la capa)
Volumen original deaceite = N ßoi
Volumen original de gas = mN ßoi
De modo que:
Volumen de hidrocarburos iniciales = N ßoi (1 + m)
Volumen de hidrocarburos remanentes = capa de gas original expandida + petróleo
remanente + gas neto liberado, bbl
Asumiendo que no se produce gas de la capa de gas. Existen problemas cuando el yacimiento es delgado y cuando existe conificación.
Capa de gas original expandida =mN?oi?g/?gi
Petróleo remanente = (N – Np) ßo
Gas neto liberado = Gas liberado – gas libre producido
gas liberado = N (Rsi – Rs)ßg
gas libre producido = Np (Rp – Rs) ßg
Gas en solución producido = Np Rs
Gas neto liberado = N (Rsi – Rs)ßg – Np (Rp – Rs) ßg
Volumen hidrocarburos remanentes =(N – Np)ßo + mNßoi (ßg/ßgi) + N (Rsi – Rs) ßg – Np (Rp – Rs) ßg
Intrusión neta de agua = (We – Wp) ßwPor otro lado Dake define el decremento del volumen poroso disponible a hidrocarburos debido a la expansión de roca y fluido que ocurre por el decremento de presión a partir del concepto de compresibilidad como:
[pic][pic]Involucrando todos los términos en mención, la EBM queda:
[pic]
Agrupando los términos con N al lado izquierdo y con Np al lado derecho, se tiene:
[pic]
Despejando N:[pic]
Discusión
Tal como se presenta la EBM, se deben destacarlos siguientes aspectos.
1) Carencia en la dependencia en el tiempo
2) Función de los fluidos producidos
3) We usualmente tiene dependencia temporal
4) Generalmente existen tres incógnitas: We, N, y m
Otros usos a la EBM
1) Desarrollar una relación entre los fluidos producidos con la presión para predecir elcomportamiento del yacimiento
2) Verificar la existencia de la capa de gas
3) Comparar con el petróleo calculado volumétricamente. Esto no significa que los valores sean cercanos. Balance de materia siente la presencia de una falla (2 yacimientos) o puede haber una extensión en el yacimiento que el método volumétrico no detecta.
4) No es bueno tratar de hallar N con la Ecuación de balance de materia en…
