recuperacion mejorada

DESPLAZAMIENTO DE PETROLEO POR INYECCION DE AGUA EN YACIMIENTOS ESTRATIFICADOS

TEMA 5
DESPLAZAMIENTO DE PETROLEO POR INYECCION DE AGUA
EN YACIMIENTOS ESTRATIFICADOS
Muchas zonas productoras presentan variaciones tanto en la permeabilidad vertical como en
la permeabilidad horizontal. Las zonas o estratos de mayores o menores permeabilidades,
generalmente exhiben continuidad lateral en elyacimiento o parte de él.
Cuando existe tal estratificación de permeabilidad, el agua desplazante barre más
rápidamente las zonas más permeables dejando bastante petróleo en las zonas menos
permeables, que debe producirse en un periodo largo con altas razones agua-petróleo.
PREDICCION DEL COMPORTAMIENTO DE UN YACIMIENTO SOMETIDO A INYECCION
DE AGUA.
1. METODO DE STILES
Stiles desarrolló unmétodo para calcular la recuperación de petróleo y la producción
fraccional de agua de estos sistemas estratificados. Al igual que en todas las soluciones
teóricas en problemas de yacimientos, su método se basa en varias suposiciones necesarias
para deducir las ecuaciones y mantener los cálculos relativamente simples.
El método de Stiles asume:
a) Geometría lineal.
b) La distancia de avancedel frente de inundación en cualquier zona es proporcional a la
permeabilidad absoluta de dicha zona.
c) No existe flujo vertical o cruzado entre las zonas.
d) La producción de cualquier zona en el extremo de salida (pozos) cambia
repentinamente de petróleo a agua.
e) La producción fraccional de agua en los extremos productores (pozos) depende a
cualquier instante de los milidarcy-pies decapacidad de flujo de petróleo fluyente y de
los milidarcy-pies que han comenzado a producir agua.
f) Todas las capas tienen la misma porosidad, la misma permeabilidad relativa al petróleo
delante del frente de inundación y la misma permeabilidad relativa al agua detrás del
frente de inundación y está sometida al mismo cambio de saturación de petróleo ΔSo,
debido al desplazamiento de agua.
g)La relación de movilidades igual a 1.

Ing. José Pedro Salazar

1 de 34

PET – 420
TEMA 5: DESPLAZAMIENTO DE PETROLEO POR INYECCION DE AGUA EN YACIMIENTOS ESTRATIFICADOS

Fig. 5.1
La fig. 5.1 muestra un reservorio con 6 capas, por conveniencia se ha ordenado en una
secuencia de capas con permeabilidad decreciente, tal cual lo requiere el Método de Stiles. La
parte derecha muestra lacapa de mayor permeabilidad en el tope y la de menor en el fondo.
Se numera las capas desde la mayor permeabilidad, la cual irrumpe primero, hasta la de
menor permeabilidad.
Para n capas, las permeabilidades son: K1 (mayor), K2, …..Kn (menor)
Los espesores de las n capas son: Δh1, Δh2,……….Δhn

Fig. 5.2
La recuperación fraccional es proporcional a la distancia alcanzada por el frente de flujoen
cada estrato. Si el frente está en extremo del estrato k luego:
Fracción recuperada para el estrato k:

k = kk/kj

La distancia fraccional atravesada:
(1)
Ing. José Pedro Salazar

2 de 34

PET – 420
TEMA 5: DESPLAZAMIENTO DE PETROLEO POR INYECCION DE AGUA EN YACIMIENTOS ESTRATIFICADOS

Para el estrato k+1, k+2, kn….
(2)
De esta forma, la recuperación total es la suma de todaslas contribuciones individuales de los
estratos por encima del tiempo al cual el estrato j ha sido alcanzado.
(3)
La recuperación total fraccional, será la recuperación total a un determinado tiempo como
fracción del total posible a la salida del flujo de cada estrato en el sistema. La recuperación
total posible es dependiente de los espesores de los estratos (sistema lineal).
(4)Simplificando:
(5)
Donde:
Ct es la capacidad cumulativa de la formación.
Cj es la capacidad cumulativa por encima del estrato j
Este método asume que el estrato produce solo petróleo hasta que llega el rompimiento del
frente y a partir de ese momento solo produce agua. La ecuación de flujo fraccional en el
reservorio, puede expresarse como:
(6)
En condiciones de superficie se debe incluir los...