Balance de materiales

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2.- INTRODUCCIÓN

La ingeniería de yacimientos puede definirse como la aplicación de principios científicos a los problemas de drenaje que surgen durante el desarrollo y producción de yacimientos de hidrocarburos. Los primeros investigadores en esta rama se dieron cuenta que para calcular los volúmenes de hidrocarburos, era necesario conocer la variación con presión de las propiedades físicasde estos fluidos, desarrollando para ello diferentes métodos tales como: el método volumétrico, la ecuación de balance de materiales, las curvas de declinación de de producción, la técnica de Havlena y Odeh entre otros. No obstante, en la actualidad se cuenta con simuladores numéricos.

La ecuación de balance de materiales, constituye una de las herramientas más importante del ingeniero deyacimientos; ésta es básicamente una expresión de la conservación de la materia, y un método de tomar en cuenta los volúmenes y cantidades de fluidos inicialmente presentes, producidos, inyectados y remanentes en el yacimiento en cualquier etapa de agotamiento.
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Los objetivos fundamentales de la ingeniería de yacimientos de gas son, a grandesrasgos, la estimación del gas original en sitio (GOES), el cálculo de porcentaje de recobro (%R), la predicción del comportamiento futuro de producción y el análisis de alternativas para mejorar el recobro. Las herramientas utilizadas para hacer los estudios de yacimientos están basadas en la mecánica que rige el flujo de fluidos a través de medios porosos, en el comportamiento termodinámico delos fluidos del yacimiento (expansión, compresión, cambios de fases, etc.) y en la mecánica de las rocas del yacimiento (compresibilidad de la formación, compactación, etc.).

El cálculo de reservas de un yacimiento se puede hacer por los métodos o técnicas siguientes:
* Métodos Volumétricos
* Balance de materiales
* Curvas de declinación
* Simulación numérica

Una gran partede la energía usada en el mundo proviene de los hidrocarburos y sus derivados. Una de estas fuentes de energía es el gas natural, el cual se da bajo condiciones de presión y temperaturas en el yacimiento, de manera que ya no existe hidrocarburo líquido o existe en muy baja proporción.

La aplicación sola o combinada de cada uno de ellos depende de la información existente al momento de hacersela evaluación del yacimiento. En este trabajo se presentara el método de balance de materiales, describiendo las consideraciones básicas para la utilización de la ecuación de balance de materiales en yacimientos de gas y estableciendo la ecuación de balance de materiales según el tipo de yacimiento.

3.- MECANISMOS DE PRODUCCIÓN
Tres mecanismos son los responsables del recobro en yacimientos degas. 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 pozos.

4.- PRINCIPIO DE EBM
El método de balance de materiales se fundamenta en elprincipio de la conservación de la masa:
Masa remanente
de hidrocarburos
Masa producida
de hidrocarburos
Masa original
de hidrocarburos

=



4.- TERMINOS DE EBM

Volumen de Fluidos Producidos = Gp * Bg + Wp * Bw

Donde:
Gp: Gas Producido Acumulado hasta una Presión P.
Bg: Factor Volumétrico del Gas
Wp: Agua Producida Acumulada hasta una Presión PBw: Factor Volumétrico del Agua

Vaciamiento:

El espacio dejado por el vaciamiento generado por la producción de los fluidos es llenado por la:

Expansión del Gas
Expansión del Agua Connata y Reducción del Volumen Poroso
Intrusión de Agua

Donde:

Recobro Por Expansión del Gas
Recobro por expansión del Agua Connata y Reducción del Volumen poroso por compactación...
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