Ecuacion de balance de materiales

Ecuación de balance de materiales.

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.

¿Qué se determina con la Ecuación de Balance de Materiales?

De un modo especial, se utiliza para estimarlas cantidades de hidrocarburos inicialmente en el yacimiento y predecir el comportamiento futuro y recuperación total de gas bajo unas condiciones de abandono dadas.

¿Qué información se requiere?

La derivación de la EBM contempla el desarrollo de los términos que caracterizan el comportamiento volumétrico de yacimientos de petróleo:
Historia de producción de petróleo, producción de agua ygas
Historia de presiones.
Análisis PVT
Saturaciones iniciales de los fluidos.

¿En qué se basa y en qué consiste la EBM?

Se basa en el Principio de la Conservación de la Masa, ni se crea ni se destruye.

La Ecuación de Balance de Materiales (EBM) o Ecuación de Schilthuis se fundamenta en el análisis volumétrico efectuado dentro de un volumen de control que corresponde a loslímites iniciales de las zonas ocupadas por los hidrocarburos.

Suposiciones y Limitaciones de la EBM

Las suposiciones generales de la EBM son:
La presión y saturaciones del yacimiento son uniformes en un tiempo dado.
Existe equilibrio termodinámico para cada componente en las fases gas y líquido en el yacimiento y en los separadores.
Las propiedades petrofísicas de la formación sonuniformes.
El yacimiento no tienen pierna de petróleo.
Solo se produce la fase gaseosa existente en el yacimiento, la fase líquida es inmóvil excepto por procesos de revaporización a bajas presiones de agotamiento.
Todos los pozos producen de la misma composición y al mismo sistema de separación superficial.
No existe empuje hidráulico.

Entre las limitaciones teoricas tenemos:

Lasuposición de que el petróleo crudo y el gas en solución se encuentran en equilibrio termodinámico. Wieland y Kennedy (1957) encontraron una tendencia en la fase líquida a permanecer sobresaturada con gas a medida que la presión disminuye, Por tanto el efecto de sobresaturación hace que las presiones del yacimiento sean menores que si se hubiese logrado el equilibrio.
La suposición de que losdatos PVT empleados en la EBM, duplican los procesos de liberación en el campo. En algunos casos los datos de PVT se basan en procesos de liberación de gas muy diferentes a los que realmente ocurren en el yacimiento. Esto aumenta el rango de error en la EBM.
La suposición de que el gas en la superficie posee la misma composición que el gas en el yacimiento. Este cambio se verifica al estudiar elcambio en la composición de los gases, por ejemplo, la composición de los petróleos volátiles contiene mayor cantidad de líquidos en la fase de vapor que se puede recuperar, pero que el proceso de liberación diferencial no considera.

Por otra parte, nos encontramos con las limitaciones prácticas. Éstas generalmente tienen que ver con la medición de datos, y dependen casi en su totalidad de laexactitud de las medidas tomadas. Datos confiables generan resultados confiables, lo contrario limita la eficiencia de la EBM.

En su mayoría estos errores dependen del factor humano y de las condiciones de trabajo, sin embargo a menudo también son generados por las condiciones del yacimiento, entre ellas destacan:

Empujes hidrostáticos y capas de gas muy grandes con respecto a las zonas depetróleo que acompañan. En estos casos las condiciones de presiones del yacimiento se mantienen casi constantes e iguales a su presión inicial. La EBM no es capaz de calcular eficazmente el POES debido a que la caída de presión en el yacimiento es muy pequeña, y generalmente el error en las mediciones de los datos muy elevada.

Yacimientos de grandes extensiones, que poseen bajos valores de...