Craft & Hawkins - Ingeniería Aplicada de Yacimientos Petrolíferos

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  • NDICE INTRODUCCIN DEL TRADUCTOR.................................................................. 9 PRLOGO ................................................................................................................. 15 I. YACIMIENTO DE GAS................................................................................... 17 1. Historia de la ingeniera de yacimientos ...................................................... 17 2. Yacimientos de petrleo................................................................................ 20 3. Smbolos y factores de conversin................................................................ 22 4. Pesos atmicos y moleculares ....................................................................... 30 5. El mol o mol-libre.......................................................................................... 31 6. Ley de los gases perfectos.............................................................................. 32 7. Peso o gravedad especfica de gases ............................................................. 34 8. Gases no ideales o reales ............................................................................... 36 9. Gradientes, densidades y factores volumtricos del gas en el yacimiento ...................................................................................................... 43 10. Determinacin del gas en el yacimiento por el mtodo volumtrico ......... 46 11. Clculo de la recuperacin unitaria de yacimientos volumtricos de gas .............................................................................................................. 55 12. Clculo de recuperacin unitaria de yacimientos de gas con empuje hidrosttico .................................................................................................... 57 13. Balance de materiales en yacimientos de gas .............................................. 62 14. Equivalentes en gas del agua y condensado producidos............................. 69 15. Restricciones y limitaciones de las ecuaciones y errores ............................ 72 PROBLEMAS ............................................................................................................ 74 BIBLIOGRAFA........................................................................................................ 84 II. YACIMIENTOS DE CONDENSADOS DE GAS .......................................... 86 1. Introduccin................................................................................................... 86 2. Clasificacin de los tipos de yacimientos de acuerdo con los diagramas de fases (Composicin).................................................................................. 91 3. Clculo del petrleo y gas iniciales existentes en un yacimiento de condensado de gas ......................................................................................... 95 4. Comportamiento de yacimientos volumtricos de condensacin retrgrada de gas........................................................................................... 103 5. Empleo de balance de materiales para yacimientos de condensado retrgrado ...................................................................................................... 113 6. Comparacin entre las historias actual y pronosticada de produccin de yacimientos volumtricos de condensado ............................................... 117

  • 7. Operaciones de reciclo y empuje hidrosttico en yacimientos de condensados ................................................................................................... 122 PROBLEMAS ............................................................................................................ 129 BIBLIOGRAFA........................................................................................................ 133 III. YACIMIENTOS DE PETRLEO SUBSATURADO.................................... 134 1. Introduccin................................................................................................... 134 2. Solubilidad del gas......................................................................................... 136 3. Factores volumtricos ................................................................................... 138 4. Clculos del petrleo inicial en el yacimiento por medio del mtodo volumtrico y determinacin de recuperacin de petrleo ........................ 144 5. Balance de materiales de yacimientos volumtricos de petrleo subsaturado.................................................................................................... 150 6. Campo Kelly-Snyder, Yacimiento Canyon Reef......................................... 155 7. La zona Gloyd-Mitchell del campo Rodessa ............................................... 161 8. Compresibilidad de fluidos del yacimiento por encima del punto de burbujeo......................................................................................................... 170 9. Gas en solucin, factores volumtricos y compresibilidades de aguas de formacin .................................................................................................. 174 10. Compresibilidad de las formaciones ............................................................ 177 11. Clculos por encima del punto de burbujeo, incluyendo las compre- sibilidades de la formacin y del agua ......................................................... 180 PROBLEMAS ............................................................................................................ 185 REFERENCIAS......................................................................................................... 193 IV. YACIMIENTOS DE PETRLEO CON EMPUJES SIMULTNEOS: GAS EN SOLUCIN, CAPA DE GAS E HIDROSTTICO........................ 195 1. Caractersticas de los yacimientos con empuje por capa de gas y empuje hidrosttico....................................................................................... 195 2. Ecuacin general del balance de materiales ................................................ 197 3. Aplicaciones y limitaciones del balance de materiales................................ 204 4. Intrusin de agua........................................................................................... 207 5. Uso del mtodo de los mnimos cuadrados para expresar el factor volumtrico del gas........................................................................................ 219 6. Liberaciones diferencial e instantnea de gas ............................................. 223 7. Seleccin de valores de datos PVT para clculos de balance de materiales ....................................................................................................... 232 8. Yacimientos de petrleos voltiles................................................................ 241 9. La correlacin Y............................................................................................ 242 10. Inyeccin de agua en el campo Rockwell..................................................... 244 11. Rata de eficiencia mxima (REM; ingls=MER)........................................ 254 PROBLEMAS ............................................................................................................ 257 REFERENCIAS......................................................................................................... 262

  • V. INTRUSIN DE AGUA ................................................................................... 264 1. Introduccin................................................................................................... 264 2. Analoga hidrosttica de intrusin de agua................................................. 266 3. Determinacin de la intrusin de agua por medio de la ecuacin de difusividad...................................................................................................... 269 4. Determinacin de la intrusin de agua por un mtodo diferente al de balance de materiales ............................................................................... 282 5. Expresin analtica de la intrusin de agua determinada a partir de estudios de balance de materiales................................................................. 286 6. Clculo simultneo del petrleo inicial en el yacimiento y de la intrusin de agua ........................................................................................... 292 7. Analizadores elctricos de yacimientos........................................................ 300 8. Estudios de intrusin de agua en campos de petrleo ................................ 306 9. Interferencia de presin entre yacimientos con un acufero comn.......... 316 PROBLEMAS ............................................................................................................ 322 REFERENCIAS......................................................................................................... 327 VI. MOVIMIENTO DE FLUIDOS EN YACIMIENTOS .................................... 328 1. Ley de Darcy.................................................................................................. 328 2. Viscosidad del agua, gas naturales y petrleo, a condiciones del yacimiento ...................................................................................................... 334 3. Tipos y compresibilidad de fluidos............................................................... 340 4. Clasificacin de sistemas de flujo en el yacimiento..................................... 346 5. Flujo lineal de fluidos incompresibles, estado continuo ............................. 349 6. Flujo lineal de gases, estado continuo .......................................................... 350 7. Capas lineales en serie................................................................................... 351 8. Capas lineales en paralelo............................................................................. 353 9. La Ley de Poiseuille para flujo capilar ........................................................ 354 10. Movimiento de fluidos a travs de fracturas ............................................... 357 11. Flujo radial de un fluido incompresible, estado continuo .......................... 358 12. Flujo radial en estado continuo de lquidos compresibles en reas de drenaje limitadas ........................................................................................... 360 13. Presiones promedias en sistemas de flujo radial y tiempo de readaptacin .................................................................................................. 363 14. ndice de productividad ................................................................................ 365 15. Variaciones de permeabilidad en flujo radial ............................................. 370 16. Razn de productividades y modelos elctricos .......................................... 372 17. Otros problemas de pozos resueltos por el modelo elctrico y clculos matemticos..................................................................................... 377 18. Dao zonal y estimulacin de pozos ............................................................. 383 19. Restauracin de presin en pozos con flujo en estado continuo ................ 387 20. Flujo radial en estado no continuo de lquidos compresibles..................... 390 21. Restauracin de presin en pozos de flujo de estado no continuo ............. 401 22. Flujo radial de gases, estados continuo y no continuo ................................ 410

  • 23. Restauracin de presin en pozos de gas ..................................................... 416 24. Espaciamiento, recuperacin y capacidad de produccin de pozos de gas .............................................................................................................. 418 PROBLEMAS ............................................................................................................ 426 REFERENCIAS......................................................................................................... 444 VII. DESPLAZAMIENTO DE PETRLEO Y GAS............................................. 446 1. Permeabilidad relativa.................................................................................. 446 2. Mecanismo de desplazamiento de Buckley-Leverett .................................. 453 3. Desplazamiento de petrleo por gas, con segregacin gravitacional y sin ella.......................................................................................................... 461 4. Recuperacin de petrleo por empuje interno de gas (gas en solucin) ......................................................................................................... 471 5. Clculo de la razn de permeabilidades relativas a partir de datos de campo ........................................................................................................ 488 6. Disminucin del ndice de productividad en yacimientos de empuje por depletacin .............................................................................................. 490 7. Desplazamiento de petrleo por agua en yacimientos estratificados......... 492 8. Eficiencia de barrido..................................................................................... 509 PROBLEMAS ............................................................................................................ 524 REFERENCIAS......................................................................................................... 533 GLOSARIO Y DEFINICIONES SOBRE INGENIERA DE YACIMIENTOS .. 536 NDICE DE AUTORES............................................................................................. 551 NDICE DE MATERIAS .......................................................................................... 555

  • PORTADAEDITORIALB. C. CRAFT Y M. F. HAWKINGS, JR.DERECHOSDEDICATORIAINTRODUCCIN DEL TRADUCTORNDICEPRLOGOI. YACIMIENTOS DE GAS1. Historia de la ingeniera de yacimientos2. Yacimientos de petrleo3. Smbolos y factores de conversin4. Pesos atmicos y moleculares5. El mol o mol-libre6. Ley de los gases perfectos7. Peso o gravedad especfica de gases8. Gases no ideales o reales9. Gradientes, densidades y factores volumtricos del gas en el yacimeinto10. Determinacin del gas en el yacimiento por el mtodo volumtrico11. Clculo de la recuperacin unitaria de yacimientos volumtricos de gas12. Clculo de recuperacin unitaria de yacimientos de gas con empuje hidrosttico13. Balance de materiales en yacimientos de gas14. Equivalentes en gas del agua y condensado producidos15. Restricciones y limitaciones de las ecuaciones y erroresPROBLEMASBIBLIOGRAFA

    II. YACIMIENTOS DE CONDENSADOS DE GAS1. Introduccin2. Clasificacin de los tipos de yacimientos de acuerdo con los diagramas de fases (Composicin)3. Clculo del petrleo y gas iniciales existentes en un yacimiento de condensado de gas4. Comportamiento de yacimientos volumtricos de condensacin retrgrada de gas5. Empleo de balance de materiales para yacimientos de condensado retrgrado6. Comparacin entre las historias actual y pronosticada de produccin de yacimientos volumtricos de condensado7. Operaciones de reciclo y empuje hidrosttico en yacimientos de condensadosPROBLEMASBIBLIOGRAFA

    III. YACIMIENTOS DE PETRLEO SUBSATURADO1. Introduccin2. Solubilidad del gas3. Factores volumtricos4. Clculos del petrleo inicial en el yacimiento por medio del mtodo volumtrico y determinacin de recuperacin de petrleo5. Balance de materiales de yacimientos volumtricos de petrleo subsaturado6. Campo Kelly-Snyder, Yacimiento Canyon Reef7. La zona Gloyd-Mitchell del campo Rodessa8. Compresibilidad de fluidos del yacimiento por encima del punto de burbujeo9. Gas en solucin, factores volumtricos y compresibilidades de aguas de formacin10. Compresibilidad de las formaciones11. Clculos por encima del punto de burbujeo, incluyendo las compresibilidades de la formacin y del aguaPROBLEMASREFERENCIAS

    IV. YACIMIENTOS DE PETRLEO CON EMPUJES SIMULTNEOS: GAS EN SOLUCIN, CAPA DE GAS E HIDROSTTICO1. Caractersticas de los yacimientos con empuje por capa de gas y empuje hidrosttico2. Ecuacin general del balance de materiales3. Aplicaciones y limitaciones del balance de materiales4. Intrusin de agua5. Uso del mtodo de los mnimos cuadrados para expresar el factor volumtrico del gas6. Liberaciones diferencial e instantnea de gas7. Seleccin de valores de datos PVT para clculos de balance de materiales8. Yacimientos de petrleos voltiles9. La correlacin Y10. Inyeccin de agua en el campo Rockwell11. Rata de eficiencia mxima (REM; ingls=MER)PROBLEMASREFERENCIAS

    V. INTRUSIN DE AGUA1. Introduccin2. Analoga hidrosttica de intrusin de agua3. Determinacin de la intrusin de agua por medio de la ecuacin de difusividad4. Determinacin de la intrusin de agua por un mtodo diferente al de balance de materiales5. Expresin anlitica de la intrusin de agua determinada a partir de estudios de balance de materiales6. Clculo simultneo del petrleo inicial en el yacimiento y de la intrusin de agua7. Analizadores elctricos de yacimientos8. Estudios de intrusin de agus en campos de petrleo9. Interferencia de presin entre yacimientos con un acufero comnPROBLEMASREFERENCIAS

    VI. MOVIMIENTO DE FLUIDOS EN YACIMIENTOS1. Ley de Darcy2. Viscosidad del agua, gas naturales y petrleo, a condiciones del yacimiento3. Tipos y compresibilidad de fluidos4. Clasificacin de sistemas de flujo en el yacimiento5. Flujo lineal de fluidos incompresibles, estado continuo6. Flujo lineal de gases, estado continuo7. Capas lineales en serie8. Capas lineales en paralelo9. La Ley de Poiseuille para flujo capilar10. Movimiento de fluidos a travs de fracturas11. Flujo radial de un fluido incompresible, estado continuo12. Flujo radial en estado continuo de lquidos compresibles en reas de drenaje limitadas13. Presiones promedias en sistemas de flujo radial y tiempo de readaptacin14. ndice de productividad15. Variaciones de permeabilidad en flujo radial16. Razn de productividades y modelos elctricos17. Otros problemas de pozos resueltos por el modelo eltrico y clculos matemticos18. Dao zonal y estimulacin de pozos19. Restauracin de presin en pozos con flujo en estado continuo20. Flujo radial en estado no continuo de lquidos compresibles21. Restauracin de presin en pozos de flujo de estado no continuo22. Flujo radial de gases, estados continuo y no continuo23. Restauracin de presin en pozos de gas24. Espaciamiento, recuperacin y capacidad de produccin de pozos de gasPROBLEMASREFERENCIAS

    VII. DESPLAZAMIENTO DE PETRLEO Y GAS1. Permeabilidad relativa2. Mecanismo de desplazamiento de Buckley-Leverett3. Desplazamiento de petrleo por gas, con segregacin gravitacional y sin ella4. Recuperacin de petrleo por empuje interno de gas (gas en solucin)5. Clculo de la razn de permeabilidades relativas a partir de datos de campo6. Disminucin del ndice de productividad en yacimientos de empuje por depletacin7. Desplazamiento de petrleo por agua en yacimientos estratificados8. Eficiencia de barridoPROBLEMASREFERENCIAS

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