Pruebas de Pozos

Índice

Introducción

Reseña histórica

Definición de Pruebas de Pozos

Características de las Pruebas de Pozos

Funciones de las Pruebas de Pozos

Objetivos de las Pruebas de Pozos

Flujo de fluidos en el yacimiento

Tipos de pruebas de presión

Diseño de las Pruebas de Pozos

Planificación de las Pruebas de Pozos

Parámetros de las Pruebas de Pozos

Análisis de las Pruebas de Pozos

Finalidad de las Pruebas de Pozos

Heterogeneidades

Conclusión

Bibliografía

FLUJO DE FLUIDOS EN EL YACIMIENTO

Para aplicar de una manera más confiable los diversos modelos de flujo que se utilizaran en la interpretación d pruebas de presión es conveniente conocer la naturaleza del flujo en el yacimiento, las bases matemáticas así como las suposiciones involucradas en cada modelo.

Naturaleza de flujo en el yacimiento

Toda prueba de presión involucra la producción (o inyección) de fluidos, ya que la respuesta de presión es afectada por la naturaleza del flujo alrededor del pozo en estudio.

Modelos básicos de flujo y ecuaciones el flujo que ocurre en el yacimiento durante una prueba de presión involucra cambios de la presión con el tiempo, ya que el sistema roca-fluido se expande o contrae; esto significa que la presión cambia continuamente en todos los puntos del yacimiento.

La producción de fluido la genera la expansión del yacimiento (fluido más roca), la cual se puede cuantificar a través de la comprensibilidad total del sistema.

En la figura anexa se muestra la distribución de presión alrededor de un pozo a diferentes tiempos de producción; nótese que en los perfiles de presión tiende a bajar a medida que el tiempo transcurre.

Desacuerdo con lo anterior:

q= Producción = Expiación de yacimiento

Por otro lado, la comprensibilidad del sistema incluye el efecto de cada uno de los componentes del medio, esto es:

Donde:

Cf: Comprensibilidad de la formación=

Si: Saturación de la fase i.

Co: Comprensibilidad del aceite+gas disuelto.

Cg: Comprensibilidad del gas libre.

Cw: Comprensibilidad del agua.

Existen dos variables que tienen un efecto importante en la manera como se transmiten los cambios de presión en el yacimiento, las cuales son:

Transmisibilidad

Es la facilidad con que fluye el fluido en el medio poroso y es proporcional a la permeabilidad y al espesor del yacimiento e inversamente proporcional a la viscosidad.

Coeficiente de difusividad hidráulica

Es la facilidad con que se transmiten los cambios de presión y es directamente proporcional a la permeabilidad e inversamente proporcional al producto de la viscosidad, porosidad y comprensibilidad total.

Al cambiar estas dos variables se puede obtener una tercera que representa la cantidad de fluido que hay que remover o añadir al medio por unidad de área para modificar la presión en una unidad, esta variable.

Capacidad de almacenamiento:

Ecuación de difusión:

Al inicio de la producción, la presión en el pozo cae abruptamente y los fluidos cerca al pozo se expanden y se mueven hacia el área de menor presión. Dicho movimiento es retardado por la fricción contra las paredes del pozo y la propia inercia y viscosidad del fluido. A media que el fluido se mueve se crea un desbalance de presión que induce a los fluidos aledaños a moverse hacia el pozo. El proceso continúa hasta que la caída de presión creada por la puesta en producción se disipa a lo largo del yacimiento. El proceso físico que toma lugar en el yacimiento puede describirse mediante la ecuación de difusividad cuya deducción se muestra a continuación.

El flujo transitorio de fluidos en el yacimiento puede ser descrito a través de la ecuación de difusión expresada en términos de la presión como la variable dependiente. En general la ecuación de difusión puede expresarse como:

Donde:

Las suposiciones que llevan a esta ecuación son:

Flujo transitorio de un fluido ligeramente comprensible.

El fluido posee viscosidad y comprensibilidad constante.

El flujo es isométrico.

El medio poroso es homogéneo e isométrico.

Las propiedades del medio son independientes de la presión.

Los efectos de gravedad son despreciables.

Los gradientes de presión en el yacimiento son pequeños.

La ecuación anterior es una ecuación diferencial de de las derivadas parciales; y requiere para su solución establecer condiciones iniciales o de fronteras.

Condiciones iniciales y de fronteras

Condiciones iniciales: Una suposición hacha con frecuencia es considerar que inicialmente el yacimiento tiene una presión uniforme a través de todo el medio, esto es:

Para todo punto en el yacimiento

También sería posible considerar una distribución inicial de la presión arbitraria.

Condiciones de fronteras: para obtener la solución de la ecuación de difusión aplicable para un casa particular es necesario definir bajo qué condiciones “actúan” las fronteras; es decir, si la frontera es impermeable o se mantiene a presión o si hay producción a través de la frontera.

Tipos de fronteras:

Frontera con flujo constante: es una frontera de area A por la cual atraviesa un flujo constante que como se muestra en la figura siguiente, en donde el fluido de viscosidad µ fluye por el medio poroso de permeabilidad K, de acuerdo con la ecuación de Darcy:

De aquí:

Frontera impermeable: como un caso particular de la condición de frontera de tasas de producción constante se tiene la frontera impermeable, para la ecuación se reduce a:

Esto indica que le gradiente de presión en una frontera impermeable es nulo.

Frontera mantenida a presión constante: Esta situación requiere que la frontera exhiba un nivel de presión en cualquier tiempo tal como se indica en la figura siguiente:

Notase que los perfiles de presión en las vecindades de las fronteras muestran un gradiente que decrece a medida que transcurre el tiempo; esto se traduce en un flujo decreciente. La ecuación en este caso es:

Yacimientos infinitos: En algunas ocasiones resulta ventajoso aplicar las soluciones

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