Ingenieria De Yacimiento

ÍNDICE DEL CONTENIDO

Introducción 3

CÁLCULO DE RESERVAS DE YACIMIENTOS DE GAS SECO

1.- Cálculo de gas por método volumétrico 4

2.- Ecuación de balance de materiales para yacimientos volumétricos 7

3.- Método de declinación 8

4.- Ecuación de balance de materiales para yacimientos con presiones anormales y con empuje 17

5.- Ecuación de balance de materiales para yacimientos con empuje hidráulico 22

6.- Gráfico de Cole 23

7.- Método de cálculo de intrusión de aguas 24

8.- Método de Havlena y Odem EBM como una línea recta 25

Conclusión 28

Bibliografía 29

INTRODUCCIÓN

El presente escrito esta organizado por uno de los temas como lo es “El Cálculo de Reservas de Yacimientos de Gas seco””. Y este tiene como objetivo explicar lo relacionado a este tema. Los yacimientos de gas seco son yacimientos que presentan una cantidad de agua muy pequeña. Para el calculo del gas original en sitio (GOES) se utilizan ciertos métodos como lo es:Método volumétrico, balance de materiales, curvas de declinación de presión, empuje hidráulico. Para la utilización de estos métodos se hace necesarios calcular ciertos parametros del yacimientos como temperatura y presión de formacion, compresibilidad del gas factor volumétrico del gas, saturación de agua.

A continuación se detallan los aspectos principales que se desarrollan en cada uno de ellos.

CÁLCULO DE RESERVAS DE YACIMIENTOS DE GAS SECO

1.- CÁLCULO DEL GAS POR EL MÉTODO VOLUMÉTRICO

Una vez que se ha descubierto un yacimiento de gas es necesario hacer un estimado de sus reservas. El cálculo de reservas de un yacimiento se puede hacer por los métodos o técnicas siguientes: Método volumétrico, Balance de materiales, Curvas de declinación y Simulación numérica.

Para planificar la perforación de otros pozos, la construcción de las facilidades de superficie, los contratos de ventas de gas... es necesario el conocimiento rápido del GOES (Gas original en sitio) luego que se ha perforado el primer pozo. Para hacer la estimación del GOES se utiliza el método volumétrico que único para esta operación, ya que no se tiene un historial de producción y presión a ese momento.

La ecuación general para el cálculo volumétrico del GOES tiene la forma siguiente:

G=7758 (ϕ ̅ (1-s ̅wi()h) ̅ A)/(B ̅gi) Ecuación Nº 1

B ̅gi=0.0054x((Zi Tf)/Pi) Ecuación Nº 2

Zi= Factor de compresibilidad gas a (Pi,T), adim

G: Gas original en sitio (GOES), (PCN)

∅: Porosidad, frac.

Swi: Saturación inicial de agua, frac.

Bgi: Factor volumétrico del gas a Pi y Tf, (BY/PCN)

h: Espesor, (pies)

A: Área, (acres)

Pi: Presión inicial del yacimiento, (lpca)

Tf: Temperatura del yacimiento, (°R)

ϕ ̅(,s) ̅wi(,h) ̅ yB ̅gi . Son valores promedios volumétricos (o reales) representativos de todo el yacimiento y A es el Área total del yacimiento

Ejercicio # 1:

Determinar el GOES por el método volumétrico de la arena Nº 44, Campo Deep Lake, Louisiana'.

Datos:

Profundidad promedia 11330'

Contacto agua-gas (CAG) 11420'

Gravedad especifica del gas 0.653 (aire=1)

Presión inicial promedia 5164 lpca

Temperatura del yacimiento 197 ºF

Porosidad promedia 28 %

Factor de compresibilidad del gas a Pi y Tf 0.987

Saturación de agua inicial (connata) promedia 25 %

Solución:

De Ia tabla anexa calcular las áreas y espesores de los diferentes elementos (o porciones):

Datos de campo:

Intervalos de Contorno Área Planímetro (acres)

Espesor Promedio (pies) Volumen de Arena neta Gasífera (acres-pies)

0-5 153.7 2.5 383.4

5-10 142.75 7.5 1070.6

10-15 136.78 12.5 1709.8

15-20 128.38 17.5 2246.7

20-25 183.55 22.5 4129.9

25-30 506.10 27.5 13917.8

30-30 23.77 30.0 713.1

30-35 569.70 32.5 18518.2

35-40 281.41 37.5 10552.9

40-44 132.69 42.0 5573.0

44-44 23.77 44.0 1045.9

TOTAL 59861

Determinar el GOES de la Ecuación # 1, utilizando valores promedios de

Factor volumétrico

Se sustituyen los datos en la ecuación # 2.

A la temperatura: 197 ºF, se le suman 460 para convertirla en grados Rankine.

T = (197+460)ºR = 657 ºR

B ̅g= (0.0054*(0.987*657))/5614

El factor volumétrico es el siguiente:

B ̅g= 0,000623 BY/PCN

GOES

Se sustituyen los datos en la ecuación # 1

GOES= (7758*0.28*(1-0.25)*59861)/(0.000623)

Y obtenemos el siguiente resultado

GOES = 1.565*10 9 PCN

2.- ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIALES

La EBM se usa para determinar la cantidad de gas presente en un yacimiento a cualquier tiempo durante el agotamiento. De un modo especial se usa para estimar la cantidad de hidrocarburos inicialmente en el yacimiento y predecir el comportamiento futuro y la recuperación total de gas bajo unas condiciones de abandono dadas.

Tres mecanismos de producción son los responsables del recobro en yacimientos de gas. Estos son en orden de importancia:

- Expansión del gas por declinación de presión.

- Empuje de agua proveniente de un acuífero activo asociado al yacimiento de gas.

- Expansión del agua connata y reducción del volumen poroso por compactación al ocurrir disminución de la presión de los poros.

Considerando los tres mecanismos de producción.

Gp/G=(1-Bgi/Bg) + Bgi/Bg [ (CwSwi+Cf)/(1-Swi) ]∆P + ( We-WpBw)/GBg Ecuación Nº 3

Donde:

Gp: Gas producido acumulado hasta una presión P, PCN

G: Gas original en Sitio, PCN

Bgi: Factor volumétrico del gas a (Pi, Tf), BY/PCN

We: Intrusión de agua, BY

Cw: Compresibilidad del agua, lpc-1

Swi: Saturación inicial de agua, frac.

Cf: Compresibilidad de la formación, lpc-1

Pi: Presión inicial del yacimiento, lpc

P: Presión del yacimiento a un tiempo dado, Ipc

Bg: Factor volumétrico del gas a (P, Tf), BY/PCN

Wp:

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