Yacimientos 2

INGENIERÍA DE YACIMIENTO II

LA ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIALES1
La ecuación del balance de materiales (EBM) se ha reconocido como una de las herramientas
básicas del ingeniero de petróleo para la interpretación y predicción del desempeño del yacimiento.
Cuando se aplica de forma adecuada, la EBM se puede usar para:
- estimar los volúmenes iniciales de hidrocarburo en sitio;
- predecirla presión del yacimiento;
- calcular el influjo de agua;
- predecir el desempeño futuro del yacimiento;
- predecir factores de recobro bajo distintos tipos de mecanismos de empuje primario.
Aunque en algunos casos es posible resolver la EBM simultáneamente para los volúmenes
iniciales de hidrocarburos como por ejemplo, volúmenes de petróleo y gas, y el influjo de agua;
generalmente uno o losotros se deben conocer de otros datos o métodos que no dependen de los
cálculos de balance de materiales. La exactitud de los valores calculados depende de la confiabilidad de
los datos disponibles, y si las características del yacimiento se adaptan a las suposiciones que están
asociadas con el desarrollo de la EBM. La ecuación está estructurada para guardar simplemente el
inventario de losmateriales que entran, salen y acumulan en el yacimiento.
El concepto de la EBM fue presentada por Schilthuis en 1936 y simplemente está basada en el
principio del balance volumétrico. Indica que el retiro acumulativo de los fluidos del yacimiento es
igual a los efectos combinados de la expansión del fluido, la compactación del volumen de poros, y el
influjo de agua. En su forma más simple, laecuación se puede escribir en bases volumétricas como:
Volumen inicial = volumen remanente + volumen removido
Desde que el petróleo, gas y agua están presentes en los yacimientos de petróleo, la EBM se
puede expresar para el total de fluidos o para cualquiera de los fluidos presentes. Se presentan tres
formas diferentes de la EBM:
- la EBM generalizada;
- EBM como una ecuación de una línearecta;
- la forma de Tracy de la EBM.
1. EBM generalizada
La EBM esta diseñada para tratar el yacimiento como un tanque simple o región que se
caracteriza por las propiedades homogéneas de la roca, y descrita por la presión promedio; por ejemplo,
la no variación de la presión a través del yacimiento, a cualquier momento o etapa de producción. De
allí, la EBM se refiere comúnmente como untanque modelo o modelo cero-dimensional (0-D). Por
supuesto, estas suposiciones no son realistas; ya que el yacimiento se considera generalmente
heterogéneo con variaciones considerables en la presión a lo largo del yacimiento. Sin embargo, se
muestra que para el modelo tipo tanque predice exactamente el comportamiento del yacimiento en la
mayoría de los casos, si se disponen de los datos depresión promedio y producción.
1.1. Suposiciones básicas en la EBM.
La EBM guarda una relación de todo el material que entra, sale o se acumula dentro de una región
sobre períodos discretos de tiempo durante la historia de producción. El cálculo es el más vulnerable
para muchas de sus suposiciones durante el agotamiento, cuando el movimiento de fluidos está

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Traducción de Ahmed, T. yMcKinney, P. Advanced reservoir engineering

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MSc. Ibonne Mejias

limitado y los cambios de presión son pequeños. El agotamiento desigual y el desarrollo parcial del
yacimiento componen el problema.
Las suposiciones básicas en la EBM son los siguientes:
1.1.1 Temperatura constante
Los cambios volumen-presión en el yacimiento se asumen para ocurrir sin cambios detemperatura. Si cualquier cambio de temperatura ocurre, generalmente son suficientemente pequeño
para ser ignorados si errores significativos.
1.1.2 Características del yacimiento
El yacimiento tiene porosidad, permeabilidad y espesor uniforme. Adicionalmente, el
desplazamiento en el contacto gas-petróleo o agua-petróleo es uniforme a través de todo el yacimiento.
1.1.3 Recobro de fluido...