Ing yacimiento

EXPLORACION Y PRODUCCION PARA NO PETROLEROS

INGENIERIA DE YACIMIENTOS

CARLOS J. ALVAREZ S.

Junio, 2003

OPICA, Consultores. Derechos Reservados, 2003

CONTENIDO

1. CONCEPTOS BASICOS DE GEOLOGIA DE PETROLEO 1.1. Definición 1.2. Tipos de Trampas Geológicas 1.3. Representación Gráfica de Yacimientos 2. PROPIEDADES DE LAS ROCAS 2.1. Porosidad 2.2. Permeabilidad 3. PROPIEDADES DE LOSFLUIDOS 3.1. Definiciones y Fundamentos 4. MECANISMOS DE PRODUCCION DE YACIMIENTOS 4.1. Balance de Materia 4.2. Producción por Expansión de Capa de Gas 4.3. Producción por Gas Liberado 4.4. Producción por Expansión de la Formación 4.5. Producción por Empuje Hidráulico 4.6. Ecuación de Balance de Materiales 5. FLUJO DE FLUIDOS EN YACIMIENTOS 5.1. Ley de Darcy 5.2. Flujo Lineal 5.3. Flujo Radial5.4. Desplazamiento de Fluidos 6. GERENCIA INTEGRADA DE YACIMIENTOS 6.1. Etapas de un Yacimiento

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1. CONCEPTOS BASICOS DE GEOLOGIA DE PETROLEO 1.1. Definición Para propósitos de ingeniería, se puede definir un yacimiento como una trampa geológica en la cual se ha acumulado ciertovolumen de petróleo y/o gas susceptible a extracción. La trampa geológica es una unidad de roca, denominada formación, la cual por razones estructurales ó estratigráficas conforma una unidad sellada que impide la migración natural de los hidrocarburos en ella contenidos. Para que ocurra un yacimiento deben estar presentes cuatro factores geológicos: 1) la fuente ó roca madre, 2) la trampa, 3) elsello y 4) el yacimiento en si, conformado por una roca porosa-permeable. En gran mayoría de los casos, los hidrocarburos contenidos en un yacimiento provienen de materia orgánica depositada simultáneamente con las partículas de roca, generalmente arcillas, calizas ó dolomitas. La materia orgánica se transforma en hidrocarburos por el efecto combinado de varios factores tales como temperatura,presión y la acción de bacterias. En la medida que la sedimentación de nuevas capas de roca ocurre, la presión que estas ejercen sobre la roca madre hace que los hidrocarburos en forma de gotas salgan de ella y migren hasta conseguir una capa de rocas impermeable que los detenga. Si esto último no ocurre, los hidrocarburos llegan hasta la superficie formando acumulaciones que pueden ser menes ó lagos deasfalto natural. 1.2. Tipos de Trampas Geológicas En sentido general, las trampas pueden agruparse en dos categorías: trampas estructurales y trampas estratigráficas. En la trampa estructural la roca yacimiento tiene por tapa una capa de roca impermeable que, conjuntamente con la geometría de su configuración facilita la acumulación de los hidrocarburos en su parte estructural más alta (ver figura1). La gran mayoría de los campos petroleros gigantes del mundo están asociados con inmensas trampas estructurales en forma de anticlinal.

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5400’ 5200’

4800’ 50 00’ A 5200’ 5400’ Sección A-A’
CAP

5000’ 4800’

A’

Tram pa estructural anticlinal
(Profundidad en pies)

M apa estructural del yacim iento

Figura 1. Trampaestructural de un yacimiento La trampa estratigráfica ocurre cuando en la formación que conforma el yacimiento se presentan degradaciones ó cambios bruscos en las características (porosidad y permeabilidad) de la roca, que impide la migración de los hidrocarburos hacia estratos superiores. En este caso, al igual que en las trampas estructurales, se requiere de la presencia de rocas impermeables porencima de la trampa estratigráfica, que permita el entrampamiento (ver figura 2).

4800’ 5000’ 5200’

A
CAP

A’

Sección A-A’ Trampa estratigráfica acuñada
(Profundidad en pies)

Mapa estructural del yacimiento

Figura 2. Trampa Estratigráfica Acuñanda

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1.3. Representación Gráfica de Yacimientos La perforación de pozos, la...