Capitulo 1 Generalidades

1. GENERALIDADES
El objetivo de la ingeniería de yacimientos se
conocimiento de las características del yacimiento
reservas recuperables, determinar el esquema
recuperar la máxima cantidad de hidrocarburos a
comportamiento del yacimiento.

centra en adquirir un mejor
con la finalidad de estimar las
de explotación que permita
un mínimo costo y predecir el

En este análisis, se debe asumir que elcomportamiento real del yacimiento puede
ser representado adecuadamente mediante un modelo determinado.
En general, los modelos pueden ser clasificados como modelos físicos y modelos
matemáticos. Los modelos físicos son reproducciones de laboratorio que buscan
duplicar los procesos físicos que ocurren en el yacimiento. Los modelos
matemáticos son conjuntos de ecuaciones que buscan describirteóricamente el
comportamiento de los procesos que ocurren en el yacimiento.
Algunos ejemplos de modelos físicos que en alguna época fueron utilizados en
ingeniería de yacimientos son: los modelos potenciométricos, mallas eléctricas RC (resistivo-capacitativo) y los modelos electrolíticos. De otro lado, la ecuación de
balance de materiales, la teoría de Buckley- Leverett y la simulación numérica deyacimientos son ejemplos de modelos matemáticos.

1.1

ASPECTOS GENERALES DE UN SIMULADOR NUMERICO.

Un simulador numérico está constituido fundamentalmente de tres modelos:
diferencial, numérico y de computador.
El modelo diferencial está conformado por el conjunto de ecuaciones diferenciales
que describen los procesos físicos y químicos asociados al flujo de fluidos en el
yacimiento en función delespacio y el tiempo.
Con la finalidad de dar solución numérica al modelo diferencial, se hace necesario
tratar el yacimiento como un sistema compuesto de un conjunto de bloques o
celdas individuales, adyacentes entre sí, y un sistema de nodos. Para lograr este
objetivo, el yacimiento se enmarca en una malla conforme a su geometría como,
por ejemplo, se ilustra en la Figura 1.1. A cada bloque se leasigna un valor
específico de cada propiedad (por ejemplo, permeabilidad, espesor, porosidad,
contenido de fluidos, elevación, viscosidad y densidad). Los pozos productores o
1

inyectores son ubicados en algunos de los nodos a los cuales se les asigna ratas
de producción o inyección.
Una vez asignada la ubicación de pozos y las propiedades de la roca y fluidos a
cada bloque, se plantean ydiscretizan las ecuaciones fundamentales de flujo en
cada nodo del sistema, a diferentes niveles de tiempo. De esta forma, se genera
un sistema con un alto número de ecuaciones discretas que constituyen el modelo
numérico del simulador.

Límites del
Yacimiento

Malla

Nodos
FIGURA 1.1

Esquema de un Yacimiento Enmarcado en un Sistema de
Mallas (Vista en Planta)

La solución del sistema de ecuaciones queconforman el modelo numérico
requiere de un trabajo considerable. Por esta razón, se hace necesario escribir un
programa de computador para su solución (utilizando alguna técnica numérica). A
este programa de computador se le conoce como modelo de computador del
simulador.
La ejecución del modelo de computador requiere del conocimiento de la siguiente
información básica:
a. Geometría delyacimiento.
b. Localización de los pozos productores e inyectores.
2

c.
d.
e.
f.
g.

Propiedades de la roca en cada bloque.
Distribución inicial de fluidos en el yacimiento.
Presión promedia en cada nodo al inicio de la simulación.
Propiedades de los fluidos (datos PVT) en cada bloque.
Ratas de producción e inyección.

La clase de resultados obtenidos del simulador depende del tipo de modelo y de laaplicación que a éste se le dé. En general, los simuladores numéricos se corren
con la finalidad de estudiar el comportamiento del yacimiento bajo diferentes
esquemas de producción (recuperación primaria, inyección de agua o gas,
inyección de polímeros, etc.), diferentes esquemas de ubicación de pozos y
diferentes ratas de producción e inyección de fluidos. La información suministrada
por el...