Influjo De Agua

Influjo de Agua:

Una gran cantidad de yacimientos de petróleo y gas tienen un acuífero asociado que representa una fuente importante de energía de yacimiento. Esta energía provee un mecanismo de empuje para la producción de fluidos cuando los yacimientos son sometidos a producción.

Se cree que el gran número de yacimientos con empuje de agua esta relacionado con el origen marino de muchos yacimientos. En los casos que el volumen del acuífero es menos de 10 veces el volumen del yacimiento, el mecanismo de empuje por agua es considerado pequeño. Si el tamaño del acuífero es significativamente mayor (> 10x), el mecanismo de empuje por agua puede ser la principal fuente de energía de yacimiento.

Acuífero:

Un acuífero se entiende como una zona subterránea de roca permeable saturada con agua bajo presión. Para aplicaciones de almacenamiento de hidrocarburos un acuífero necesitará estar formado por una capa permeable de roca en la parte inferior y una capa impermeable en la parte superior, con una cavidad para el almacenamiento de hidrocarburos, en pocas palabras, un acuífero representa un volumen de agua depositado en las rocas subyacentes que están en contacto con una acumulación de hidrocarburo.

Entre el acuífero y los hidrocarburos existentes en la roca hay una zona delimitante o interface, la presión en esta zona es la que regula la entrada del agua al volumen de control que inicialmente constituye al yacimiento.

Clasificación de los Acuíferos:

Los acuíferos se puede clasificar de acuerdo a:

Grado de mantenimiento de presión:

Activo: La entrada de agua es igual a la producción de hidrocarburos

ew= HCS

Parcial: La entrada de agua es más o menos igual a la producción de hidrocarburos

eW≈ HCS

Limitado: La entrada de agua es diferente a la producción de hidrocarburos

eW ≠ HCS

Condición de Limite Externo:

Depende del Δp en el contacto agua-petróleo y cómo se observa ese cambio en el límite del yacimiento

Infinito: El efecto de la declinación de presión no se siente en el borde externo

La presión en el borde externo es igual a pi.

pborde = pi

Finito: El efecto de la declinación de presión se siente en el borde externo

La presión en el borde externo cambia en función del tiempo.

P borde ≠ pi → p = f (t)

Regímenes de flujo:

Estado estable: La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona en forma instantánea.

Estado semi-estable: El diferencial de presión entre el diferencial del tiempo es contante.

Constante

Estado inestable: La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona en forma gradual.

Geometrías de flujo

Los sistemas yacimiento-acuífero se pueden clasificar con base a las geometrías de flujo como:

Empuje lineal:

_El influjo de agua es desde un flanco del yacimiento.

_ Flujo lineal, con un áreatransversal constante.

Empuje lateral:

_ El agua se mueve dentro de los flancos del yacimiento.

_ Flujo radial, sin tomar en cuenta el flujo en la dirección vertical.

Empuje de fondo:

_En yacimientos de gran extensión areal.

_Flujo radial, se toma en cuenta el flujo en la dirección vertical.

Modelo Pot

El modelo Pot es el modelo más simple que puede ser utilizado para estimar el influjo de agua a un yacimiento.

Está basado en la definición básica de compresibilidad.

Una caída de presión en el yacimiento debido a la producción de fluidos, causa que el agua del acuífero se expanda y fluya hacia el yacimiento.

Usualmente se utiliza para acuíferos pequeños, del mismo tamaño del yacimiento.

Se necesita del conocimiento de las dimensiones y propiedades del acuífero.

Factor de Compresibilidad:

c=1/v av/ap=1/v ∆V/∆P Despejando ∆V=C V ∆P

Aplicando e Concepto básico de compresibilidad al acuífero

We= Ct Wi (pi-p)

Ct= Cw+Ct

Acuífero con flujo Radial

wi=(π(ra2-re2)h∅)/(5,615)

f=((angulo de entrada)º)/(360º)

We= (Cw+Cf) Wi f (pi-p)

Modelo Schilthuis

Esta ecuación de Schilthuis pude describirse como un balance volumétrico entre las cantidades de petróleo, gas y agua producida, con la declinación de presión del yacimiento, el volumen de agua total que pudo haber entrado al yacimiento y la cantidad de petróleo y gas presente en el mismo

La ecuación de Schilthuis no toma en cuenta la disminución en el volumen poroso debido al efecto combinado de la expansión del agua connata y la reducción

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