Yasimientos

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  • Publicado : 8 de marzo de 2011
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explotación del yacimiento, la masa de hidrocarburos remanentes más los extraidos es igual a la masa de los mismos que había al iniciarse la extracción; es decir, los métodos de balance de materia se basan en el principio de conservación de masa, involucrando diferentes condiciones de presión y temperatura, entrada de agua, etc. se obtienen las ecuaciones con las que, además de calcular elvolumen original de hidrocarburos, es posible predecir el comportamiento de los yacimientos, al someterlos a diferentes políticas de explotación.

ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIA PARA YACIMIENTOS BAJOSATURADOS
Generalidades
El desplazamiento de fluidos en los yacimientos ocurre por la expansión de los elementos que constituyen el receptáculo almacenante. Aunque este concepto es ampliamenteconocido, su aplicación en la predicción del comportamiento de yacimientos bajosaturados se restringió inicialmente a considerar el desplazamiento como un producto exclusivo de la expansión del aceite, empleándose la ecuación de balance de materia en la forma siguiente:
NpN=Bo - BoiBo , . . . . . . . . . (70)
Es evidente que al no considerar el empuje proporcionado por laexpansión del agua intersticial y los sólidos que constituyen la roca, se incurría en un error apreciable. Para modificar esta situación fue necesario cuantificar la compresibilidad de los elementos mencionados.
Posteriormente M. F. Hawkins desarrolló una ecuación aplicable a yacimientos bajosaturados, expresada en la forma siguiente:
N Boi Ce ∆ p = Np Bo - We + Bw Wp , . . . . (71)donde: Ce = So Co+ Sw Cw+ CfSo , . . . . (72)
Aunque aparentemente la resolución de esta ecuación no presenta dificultad alguna, su correcta aplicación requiere del conocimiento del término “Ce”, cuyo valor es sólo cuantificado con suficiente aproximación cuando se conocen con precisión los valores de la porosidad y la saturación de agua del yacimiento,lo que equivale a contar con la estimación volumétrica del contenido original de hidrocarburos.
Desarrollo de la ecuación general de balance de materia para yacimientos bajosaturados
El volumen de fluidos desplazados del yacimiento al abatirse la presión una cantidad ∆'p = (pi - p) es igual a la expansión del aceite, agua y sólidos contenidos en el yacimiento, más el volumen de entradanatural de agua:
Vfd = Volumen de fluidos desplazados = Eo + Ew + Es + We , . . . . (73)
La expansión de los elementos del yacimiento es:
Eo = Vo Co ∆'p = Vpi (1 - Sw) Co ∆'p , . . . . (74)
Ew = Vw Cw ∆'p = Vpi Sw Cw ∆'p , . . . . (75)
Es = Vs Cs ∆'p = Vpi Cf ∆'p , . . . . (76)
Obsérvese que en estas ecuaciones Sw es la saturación deagua media del yacimiento y Vpi es el volumen de poros iniciales del yacimiento.
El volumen de fluidos producidos o desplazados del yacimiento a la presión final, es:
Vfd @ c. y. = Np Bo + Wp Bw , . . . . (77)
El volumen de poros iniciales es:
Vpi=VoiSoi= NBoi(1-Sw) , . . . . (78)
Substituyendo las ecuaciones (78) en (74), (75) y (76) y posteriormente en la (73)se obtiene:
Vfd @ c.y. = N Boi ∆'p l-Sw Co+ Sw Cw+Cf 1-Sw+ We , . . . . (79)
El coeficiente de N Boi ∆'p se conoce como la compresibi1idad efectiva de los fluidos Ce; incluye la compresibilidad del agua, aceite y roca y es igual a lo expuesto en la ecuación (72).
∴ Vfd @ c.y. = N Boi ∆'p Ce + We , . . . . (80)
Igualando (80) con (77) y desarrollando, seobtiene;
N Boi Ce ∆'p= Np Bo+ Wp Bw- We , . . . . (81)
Despejando N.
N = Np Bo+ Wp Bw-We Boi Ce ∆'p , . . . . (82)
Que es la ecuación de balance de materia o volumétrico para un yacimiento bajosaturado.
Esta ecuación puede expresarse en la forma:
N Boi Ce ∆'p + We = Np Bo+ Wp Bw , . . . . (83)...
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