ecuacion de balance de materia

Páginas: 12 (2872 palabras) Publicado: 28 de marzo de 2014
ECUACION DE BALANCE DE MATERIALES

Normalmente está escrita en bases volumétricas:
“los hidrocarburos iniciales =hidrocarburos remanentes + agua que ha intruido”

• El yacimiento es considerado un tanque con cero dimensión
• Es una herramienta simple es decir que si se necesitan más respuestas se recurre a un método más sofisticado.

La figura muestra un tanque (yacimiento) con capa degas a condiciones iniciales. Allí, m es el tamaño de la capa de gas, ésta se obtiene a partir de registros, datos de corazones, datos de completamiento, presiones de fondo y mapas estructurales. También se ha presentado una disminución en el volumen poroso disponible a hidrocarburos causados por expansión de roca y fluido.

La ecuación de balance de materia puede escribirse como:
El volumenoriginal de hidrocarburos + volumen remanente de hidrocarburos + el
volumen de agua intruida desde un acuífero + la reducción del volumen poroso debido a la
expansión de roca y fluido
La ecuación de balance de materia se expresa en unidades de yacimiento.
Los términos que en ella intervienen se definen como sigue:
Np = Petróleo producido, BF
N = Petróleo original in-situ, BF
G = Gas inicial enel yacimiento
m = Tamaño inicial de la capa de gas o volumen inicial de la capa de gas/volumen de la
zona de petróleo (N)
Np = Petróleo producido acumulado, BF
Gp = Gas producido acumulado, pcn
Wp = Agua producido acumulado, BF
Rp = Relación gas-petróleo acumulada, Gp/Np, pcn /BF
Rs = Relación gas-petróleo, pcn/BF
ßo, ßw = Factor volumétrico de formación del petróleo y del agua, bbl/BFßg = Factor volumétrico de formación del gas, bbl/pcn
We = Intrusión acumulada de agua, BF
Sw = Saturación de agua, fracción
cw, co, cg = Compresibilidad del agua, del petróleo y de gas, 1/psi
cf = Compresibilidad del volumen poroso, 1/psi
P = Presión estática del yacimiento, psia
ΔP = Pi - P
i = inicial

Volumen de hidrocarburos iniciales = Volumen original de aceite + volumen original degas (en la capa), bbl
Volumen original de aceite = N ßoi, bbl
Volumen original de gas = mN ßoi, bbl
De modo que:
Volumen de hidrocarburos iniciales = N ßoi (1 + m)

Volumen de hidrocarburos remanentes = capa de gas original expandida + petróleo
remanente + gas neto liberado, bbl

Asumiendo que no se produce gas de la capa de gas. Existen problemas cuando el yacimiento es delgado y cuandoexiste conificación.
Capa de gas original expandida = mNβoiβg/βgi, bbl
Petróleo remanente = (N - Np) ßo, bbl
Gas neto liberado = Gas liberado - gas libre producido
gas liberado = N (Rsi - Rs)ßg, bbl
gas libre producido = Np (Rp - Rs) ßg, bbl
Gas en solución producido = Np Rs, bbl
Gas neto liberado = N (Rsi - Rs)ßg - Np (Rp - Rs) ßg, bbl
Volumen hidrocarburos remanentes =(N - Np)ßo + mNßoi(ßg/ßgi) + N (Rsi - Rs) ßg – Np (Rp - Rs) ßg,bbl
Intrusión neta de agua = (We - Wp) ßw

Por otro lado Dake define el decremento del volumen poroso disponible a hidrocarburos debido a la expansión de roca y fluido que ocurre por el decremento de presión a partir del concepto de compresibilidad como:
Involucrando todos los términos en mención, la EBM queda:


Agrupando los términos con N allado izquierdo y con Np al lado derecho, se tiene:



Despejando N:

Discusión
Tal como se presenta la EBM, se deben destacarlos siguientes aspectos.

1) Carencia en la dependencia en el tiempo
2) Función de los fluidos producidos
3) We usualmente tiene dependencia temporal
4) Generalmente existen tres incógnitas: We, N, y m

Otros usos a la EBM

1) Desarrollar una relación entre losfluidos producidos con la presión para predecir el
comportamiento del yacimiento
2) Verificar la existencia de la capa de gas
3) Comparar con el petróleo calculado volumétricamente. Esto no significa que los valores sean cercanos. Balance de materia siente la presencia de una falla (2 yacimientos) o puede haber una extensión en el yacimiento que el método volumétrico no detecta.
4) No es...
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