ECUACION DE BALANCE DE MATERIALES (EBM)

skip to main | skip to sidebar
YACIMIENTOS II
ECUACION DE BALANCE DE MATERIALES (EBM)
ECUACION DE BALANCE DE MATERIALES (EBM) |

La ecuación de balance de materiales (EBM) se deriva como el balance volumétrico que iguala la producción acumulada de fluidos, expresada como un vaciamiento, y la expansión de los fluidos como resultado de una caída de presión en el yacimiento.

Se basa enla ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante

La forma general de la EBM fue desarrollada inicialmente por Schilthuis en 1941. La EBM establece que la diferencia entre la cantidad de fluidos iniciales en el yacimiento y la cantidad de fluidos remanentes en el yacimiento es igual a la cantidad de fluidos producidos.

Para laaplicación del balance de materiales se toman en cuenta algunas consideraciones importantes, tales como:

1. Volumen poroso constante. No existe compactación ni subsidencia.
2. El PVT es representativo del yacimiento
3. Proceso isotérmico
4. Cw y Cf son despreciables
5. Se considera equilibrio termodinámico entre el gas y el petróleo a presión y temperatura de yacimiento
6. Dimensión cero.Entre las aplicaciones principales de este método tenemos la Determinar hidrocarburos iniciales en el yacimiento, Evaluar We conociendo N o G, Predecir el comportamiento y recobro final de yacimientos especialmente los que producen por gas en solución o depleción y Evaluar factores de recobro


Método de la línea recta.


La EBM expresada como una línea recta fue propuesta por VanEverginden (1953) y Havlena-Odeh (1963. El método de Havlena-Odeh consiste en agrupar ciertos términos en la EBM y graficar un conjunto de variables con respecto a otro. Para ello definimos los siguientes términos:
F = Np [Bo + (Rp − Rs)Bg] +WpBw

Eo = Bo − Boi + (Rsi − Rs)Bg

Eg = Bo(Bg/Bgi – 1)

Efw = Boi((CwSwi + Cr)/(1−Swi))Δp

Et = Eo + mEg + (1 + m)Efw


Donde F, Eo, Eg y Efwcorresponden al vaciamiento, la expansión del petróleo, gas y de la formación respectivamente.

Quedando la ecuación de la siguiente forma:

F = NEt +We


Si se escribe la ecuación de la siguiente forma:


F − We = NEt



Entonces esta es una ecuación lineal con pendiente igual a N (petróleo original en sitio) y debe pasar por el punto (0,0).

De acuerdo a las características delyacimiento la ecuación se puede simplificarse, entre estos casos tenemos:

a.- Yacimiento Volumétrico, empuje por gas en solución y compactación del volumen poroso (m=0, We=0):


F = N[Eo + Efw]



b.- Yacimiento Volumétrico, empuje por gas disuelto y capa de gas presente:

Se divide toda la ecuación entre Eo, resultando:

F/Eo = N + NmEg/Eo

Al graficar se obtiene que el punto decorte es N y la pendiente es el producto de mN.
c.- Empuje por Agua, gas disuelto y compactación del volumen poroso:
F – We = N[Eo + Efw]

Al graficar se obtiene que la pendiente es N.


d.- Empuje por Agua, gas disuelto y capa de gas presente:

(F – We)/Eo = N + NmEg/Eo



Al graficar se obtiene que el punto de corte es N y la pendiente es el producto de mN.

e.- Empuje por aguay gas disuelto:


F/Eo = N + We/Eo


Al graficar se obtiene que el punto de corte con la vertical es N y la pendiente es igual a 1.


Índices de Producción


Los índices de producción de un yacimiento corresponden a la contribución fraccionaria o porcentual de cada uno de los mecanismos de producción presentes en el reservorio para un determinado paso de presión y a unasdeterminadas condiciones. De aquí que la EBM se puede modificar para determinar cuál es la contribución de cada mecanismo de producción natural a la producción del pozo, por lo que están clasificados en:
Contribución por expansión del petróleo y su gas disuelto:


Contribución por expansión del Gas en la capa de gas



Contribución por Influjo de Agua.




Fuentes:
Clases de Ingeniería de...