CALCULOS VOLUMETRICOS DEHIDROCARBUROS

El cálculo volumétrico de petróleo y/o gas es de una de lasherramientas para la estimación de reservas. Los métodospara cuantificar reservas son:

a) Método volumétrico

b) Ecuación de balance de materia

c) Curvas de declinación

d) Simulación numérica y/o matemática de yacimientos

METODO VOLUMETRICO

Para hallar volúmenes de roca a partir de mapas geológicosse utiliza el planímetro. Con este dispositivo se miden lasáreas de cada contorno.

METODO VOLUMETRICO

El volumen de un cuerpo irregular tridimensional se hallaaproximándolo a una serie de figuras incrementales acada una de las cuales se les aplica ya se la reglatrapezoidal, regla de Simpson o la piramidal

V1

V2

V3

Ao

A1

A2

An

h

h

h

hnVn

REGLA DEL TRAPEZOIDE

De acuerdo al gráfico anterior tenemos

Partimos del cálculo del área de trapezoide

nVVVVV 321Reservorio

h

a

b 2Trapecio

bahA

2

22.....222 12210Reservorio

nnnnn

hAAAAAAA

hV

REGLA DEL TRAPEZOIDE

Entonces para el cálculo del volumen V1, tenemos:

Reemplazando en la ecuación :

Factorizando términos comunes y reordenando

101 2AA

hV

nAAh

AAh

AAh

V 22110Reservorio 222

nAAAAh

V 210Reservorio 222

REGLA DEL TRAPEZOIDE

El espesor del intervalo entre el tope de la estructura y lacurva de nivel más alta, se debe calcular por separado.Por lo tanto el cálculo de volumen Vn será:

hn

An

2222 nnnn

n

hAhAV

REGLA DE SIMPSON

Utilizando la regla de integración numérica de Simpsontenemos :

Nota: En este método el requisito es que n sea impar, (esdecir las curvas de nivel del mapa isópaco).

Adicionando Vn: a la anterior ecuación tenemos:

nnn AAAAAAAh

V 123210Reservorio 42.....4243

2

42.....4243 123210Reservorio

nnnnn

hAAAAAAAA

hV

METODO DE LA PIRAMIDE

Este método esampliamente usado para elcálculo de volúmen, seutiliza el volumen de unapirámide truncada cuyafórmula es:

21213AAAA

hV

2

...2...223 121101210Reservorio

nnnnnn

hAAAAAAAAAAAA

hV

POROSIDAD La porosidad es una indicación del volumen de fluidos que

puede contener la formación. La ecuación para estimar laporosidad total de una roca es:

El Volumen poral es el producto de Volumen total delreservorio por su porosidad:

El volumen poral puede ser ocupado por gas, petróleo oagua

RocaTotalVolumenPorosoVolumen

VOLUMEN PORAL

VVporal

Factor Volumen del Petróleo, Bo

Se define el factor de volumen depetróleo Bo, como la relación entre elvolumen de petróleo en condiciones dereservorio y el volumen de petróleo encondiciones estándares de superficie.

El factor de volumen de petróleo essiempre mayor que la unidad.

Bo

Bob

Boi

1.0PRESION Pb Pi

STB

RBc.s.@)PetdeVol.(

c.r.@)DisueltoGasPet.deVol.(

Bo

Factor Volumen del Gas, Bg

Se define el factor de volumen delgas Bg, como la relación entre elvolumen ocupado por el gas encondiciones de reservorio y elvolumen en condiciones estándar. Lareducción de presión del gas naturalcausa que este se expanda cuandoeste alcanza la superficie.

SCF

CFsuperficieencúbicospiesreservorioencubicospies

Bg

Petróleo Original In Situ Se define como el volumen de petróleo medido en

condiciones de reservorio a alta presión y temperatura

La contracción del volumen de petróleo, al pasar decondiciones de fondo a condiciones de superficie, esevaluada por el factor de volumen del petróleo Boi(RB/STB)

oiSVPIOO ...

oi

oi

B

SVPIOO

...

Gas Original In Situ El volumen de gas original en sitio es estimado por la

siguiente ecuación:

El volumen de gas original en sitio a condiciones desuperficie:

giSVPIGO ...

gi

gi

B

SVPIGO

...

FACTOR DE RECUPERACION El petróleo recuperable de un reservorio Np y de gas

recuperable Gp, será una fracción del petróleo in situ o gas insitu.

FR es el factor de recuperación, indica que parte del petróleooriginal puede ser recuperado. Sus valores varían entre 0 (no serecuperan hidrocarburos) y 1 (se recupera la totalidad delpetróleo original).

El cálculo del factor de recuperación, FR, en la recuperaciónprimaria depende de cuáles son los mecanismos de drenajeimperantes, en los que podemos citar brevemente:

FRB

SVFRNN

oi

oiP

FRB

SVFRGG

gi

giP

FACTOR DE RECUPERACION Expansión monofásica del petróleo: en reservorios sin

casquete gasifero inicial, a presiones elevadas, mayoresque la presión de burbuja, sólo hay petróleo líquido en elreservorio

Expansión del gas disuelto: al avanzar la producción, lapresión cae y el gas disuelto se libera.

Expansión de casquete de gas: cuando existe una capa degas como fase separada ya sea inicialmente o creada aposteriori

Expansión de acuifero natural: cuando el volumen delacuifero que rodea al petróleo es muy importante.

Expansión de la roca: al disminuir la presión el volumenporal disminuye por que la roca reservorio se expande.

FACTOR DE RECUPERACION

EJERCICIO El mapa isópaco para la arena petrolífera presenta una

porosidad promedio de 23 %, la saturación de aguaconnata es 32 % y el factor volumétrico inicial delcrudo fue de 1.32 rb/STB.

Este yacimiento ha producido a la fecha 3.53 MM STB.

Las áreas dentro de los contornos son:

A0 = 640 Ac, A1= 480 Ac, A2=320 Ac y An = 160 Ac.

a) Calcule la cantidad de petróleo original

b) Cuál es el factor de recuperación?

Ao

A1

A2

An

h=20 pies