Estudio integral de yacimiento

Es un anlisis interpretativo multidisciplinario de un yacimiento como una unidad geolgica e hidrulica integral a fin de definir su naturaleza y geometra cuantificar y calificar propiedades de la roca y fluidos. Establecer distribucin y volmenes recuperables de hidrocarburos integrando aspectos estructurales petrofsicos sedimentolgicos y de fluidos en un modelo nico que permite establecer un plan de explotacin que garantice la mxima recuperacin econmica de sus reservas. A una taza optima de produccin y menor costo posible.

Medios para lograr un estudio integral de yacimiento

1. herramientas tecnolgicas2. Recursos especializadas.

3. Alto grado de calidad y cantidad de datos disponibles.

Objetivos de estudios integrales de yacimientos

1. Reducir la incertidumbre de los planos de explotacin mediante la caracterizacin detallada de yacimiento.

2. incrementar reservas.

3. Maximizar el recobro final

4. minimizar la declinacin5. maximizar el potencial de produccin6. maximizar el porcentaje de xito de la produccinActividades para la elaboracin de un estudio integral de yacimiento

1. Definir alcance y objetivos

2. Establecer un modelo lgico y detallado.

3. Finalizar/preparar informe detallado del yacimiento.

4. Analizar/preparar informe petrofsico detallado

5. Delimitar el yacimiento y elaborar mapas de calidad

6. Calibrar modelo esttico mediante balance de materiales

7. Generar un nuevo modelo esttico8. Generar modelo dinmico9. Establecer un esquema ptimo de explotacin con el simulador

10. Consolidar el informe final.

Metodologa para un estudio integral de yacimiento

1. Anlisis del comportamiento histrico del yacimiento:

anlisis del comportamiento de presin a nivel de pozo y yacimiento.

anlisis del comportamiento de la produccin del fluido.

caracterizacin de los fluidos producidos, grados API, viscosidades, PVT.

identificacin de zonas mas drenadas, nivel de agotamiento del yacimiento arial y vertical, y deteccin de la presencia de compartimiento.

revisin y elaboracin de la historia actualizada de los pozos.

evaluacin del comportamiento a nivel de pozos.

revisin de la infraestructura de produccin.

2. Propiedades termodinmicas del petrleo, gas y agua:

validacin de la informacin del laboratorio.

Identificacin del tipo de crudo.

variacin arial y vertical.

elaboracin del diagrama de fase.

utilizacin de correlacin.

3. Interaccin roca fluido

Informacin de pruebas de laboratorios(porosidad, permeabilidad y saturacin).

pruebas especiales: permeabilidades relativas, presin capilar y mojabilidad.

proceso de imbibicin(es el aumento de la mojabilidad) y drenaje (disminucin).

utilizacin de correlaciones.

4. Aplicacin de Balance de Materiales

forma general de ecuacin de balance de materiales

depletacion cuando la presin del yacimiento esta por encima del punto de burbujeo.

depletacion cuando la presin del yacimiento esta por debajo del punto de burbujeo.

empuje por capa de gas.

empuje por acufero.

Determinacin del POES

5. Aplicacin de tcnicas de interpretacin de presiones para pozos verticales y horizontales:

ecuacin de flujo

efecto de llene y efecto de dao

anlisis de prueba de presin Build-up , Draw-Down.

registro RFT y MPT

clculo de la permeabilidad, dao, presin, radio de investigacin y distancia a fallos

6. Calculo volumtrico tengo que conocer contactos de fluido

mapas de espesor neto porosidad y volumen poroso.

calculo volumtrico del POES.

clculo del factor de recobro.

7. Anlisis de curva de declinacin para el clculo de reservas

Declinaciones exponenciales hiperblicas y armnicas Grafica de tasa vs tiempo y vs acumulado de petrleo.

Grficos de corte de agua vs acumulado de petrleo.

Limite econmico.

8. Reconocer secundaria por inyeccin de agua

conocer la teora de desplazamiento inmiscible razn de movilidad

heterogeneidad del yacimiento

eficiencia de recobro arial, vertical

tipos de desplazamiento

patrones de flujo

tasa de inyeccin prediccin9. Evaluaciones econmica del proyecto

Gastos Gastos de operacin Valor presente neto

Tiempo de pago

Tasa interna de retorno

Riego e incertidumbre

10. Plan de explotacin recompletaciones

perforaciones interespaciales

pozos horizontales

multilaterales

inclinables

inyeccin por agua y gas

recuperacin tcnica Inyeccin de vapor

Combustin in situ

Agua caliente

Recuperaciones misciblesFase de un estudio integral de yacimiento

Fase I Recoleccin de data modelo del dato

1. Revisin estudios previos

2. Deteccin de unidades adiciones de informacin3. Conociendo la naturaleza y complejidad, determinar el alcance de la fase II

4. Identificacin de oportunidades inmediata.

5. Base de datos del proyecto.

tipo de data

a. Data geolgica1. necesitamos informacin estructurada

2. Definicin estratigrfica y unidades de flujo

3. correlaciones

4. informacin de ncleos5. anlisis de las propiedades de las rocas

6. correlacin ncleo perfil

7. Interpretacin ssmicab. Data de yacimiento

1. elaborar historia de pozos

2. elaborar historia de mangas de circulacin3. complentaciones de los pozos en el tiempo

4. comportamiento de produccin de petrleo, agua y gas por pozo y yacimiento.

5. pruebas de presiones validada

a) comportamientos de presiones

b) validacin de PVT

c) mecanismos de produccind) Curva de declinacine) anlisis del proyecto de recuperacin secundaria.

f) determinacin de las propiedades de la roca

g) mapas de calidad y distribucin de los fluidos.

h) permeabilidad y porosidad

i) reservas, factor de recobro, POES, reservas permanente.

Fase II caracterizacin1. modelo estructural

Es aquel que define la orientacin y geometra de los elementos y la delimitacin areal del yacimiento.2. modelo estratigrficoDefine la arquitectura interna del yacimiento marcadores del inters o unidades como estratigrficas, limites de secuencias, definicin de unidades de flujo y mapa de distribucin de arenas.

3. modelo sedimentolgicoDefine la geometra, distribucin y calidad de los depsitos de las unidades de flujo, limitos o/y barreras verticales.

4. modelo petrofsicoSuministra toda la informacin relacionada con las propiedades de la formacin (rocas-fluidos). Permitiendo determinar la calidad del yacimiento definiendo los parmetros bsicos tales como: permeabilidad, porosidad, vsh, saturacin de agua y parmetro de corte.

5. modelo fluido

Define las propiedades de los fluidos y su distribucin inicial en su yacimiento y cuantifica los volmenes de hidrocarburos in situ.

Mapa petrofsico1. Mapa de iso arcillosidad.

2. Mapa de iso porosidad afectiva

3. Mapa de iso permeabilidad

4. Mapa de iso saturacin5. Mapa de iso calidad de arena

Propiedades de la roca para una evaluacin petrofsica1. Porosidad

2. Permeabilidad

3. Saturacin de fluidos

4. Espesor de arena neta petrolfera5. Volumen de arcilla

Tipos de modelos petrofsicos1. General

Consiste en caracterizar las propiedades fsicas de la roca en toda direccin y sentido.

2. Integrado

Consiste en caracterizar las propiedades fsicas de la roca en toda la direccin y sentido en concordancia con los modelos estructural, estratigrfica y sedimentaria.

Objetivos del modelo petrofsico1. Determinar parmetros bsicos entre los cuales:

factor de cementacin exponente de saturacin coeficiente de tortuosidad

resistividad del agua de formacin densidad de la matriz

densidad de los fluidos o hidrocarburos

mineraloga de la roca/arcilla

estimacin de las propiedades geomtricasValores de corte "cut off"

Son los parmetros que representan los valores lmites o crticos que se establecen basndose en las propiedades petrofsicas.

Medios para obtener los parmetros petrofsicos:

1. perfiles de pozos

2. Informacin presente en el encabezado de los perfiles

3. Curva de los pozos vecinos cargados en el sistema

4. Valores de "cut off" existente en el yacimiento.

5. Anlisis de grupos convencionales y especiales.

6. Anlisis de muestra de canal o de pared.

Clasificacin de los pozos segn la informacin petrofsicaa. Pozos claves

Posee el set completo de registro, litolgico, resistividad, porosidad anlisis de ncleo etc.

b. Pozos de control

Posee el set completo de registro pero no el anlisis de ncleo.c. Pozos petrofsicosSon los que poseen registro gama rey, SP, porosidad, resistivo.

Que se obtiene de los anlisis de ncleo1. Anlisis convencional

Porosidad. Permeabilidad. Densidad de los granos. Descripcin de las muestras.

2. Anlisis espacial Presin capilar

Permeabilidad relativa al agua y al petrleo Factores bsicos son: (m, n, a)

Saturacin inicial del agua

Saturacin residual del petrleo Mineraloga de la roca

Propiedades geomecanicas

Modelo dinmicoComprende varios aspectos:

6. Propiedades de los fluidos.7. Presin de burbujeo.8. Factor volumtrico del petrleo.9. Viscosidad, compresibilidad.

10. Comportamiento de la presin por unidad de flujo.

11. Resultado de balance de materiales.12. Comportamiento de produccin por unidad de flujo.

13. Clculos de reserva y clculo de factor de recobro.

14. Calculo de factor de recobro

r=Np/N

Produccin total / Reserva total.

Fase III. SimulacinEs una mezcla especializada en conocimientos de varias disciplinas que se conjugan en un modelo que utiliza los datos medidos transformndolos en una representacin del comportamiento de un yacimiento.

Incorpora todos los modelos generados en las fases anteriores en un modelo numrico de clculo que utiliza:

1. Ecuaciones de transferencia de masas

2. Movimiento de fluidos en medios porosos.

Parmetros que utiliza la ubicacin de los pozos

Restricciones de flujos para algunos periodos de tiempo y la condicin de operacin durante la fase de produccin.

Objetivos de la Simulacin de Yacimiento

1. calcular a lo largo del tiempo:

Presiones en funcin del tiempo y del espacio.

Saturaciones en funcin del tiempo y del espacio.

Comportamiento de los pozos en funcin del tiempo, presiones, ubicacin, y estado mecnico.

Determinar cul es el mejor esquema de recuperacin adicional para el yacimiento incluyendo: numero de pozos inyectores, inyeccin por arreglo, tazas de inyeccin de produccin.

Determinar cul es el mejor esquema de completacion de pozos en un yacimiento con varios estratos de produccin.

Conocer que tan ceyantes son las fallas y las barreras de permeabilidad observadas.

Predecir el comportamiento de los yacimientos sometidos a diferentes esquemas de produccin, lo cual ayuda a la seleccin de las condiciones optimas de explotacin.

Pronosticar donde y cuando perforar los pozo2. Aplicaciones ms comunes de la simulacina) Determinar el comportamiento de un yacimiento bajo un proceso de inyeccin particular o agotamiento natural.

b) Evaluar las ventajas de un proceso de inyeccin de agua por flanco contra un proceso de inyeccin por arreglo.

c) Determinar el efecto de la ubicacin de los pozos y del espaciamiento.

d) Investigar el efecto sobre el recobro de las variaciones en las tazas de inyecciones i/o produccin.

e) Investigar el efecto sobre el recobro de la perforacin interespacial.

3. Etapas tpicas de un estudio de Simulacina) Definicin del problema.

b) Revisin de los Datos.

c) Adquisicin de los Datos.

d) Seleccin del enfoque.

e) Descripcin del Yacimiento y diseo del modelo.

f) Apoyo informtico.

g) Cotejo histrico.

h) Prediccin.

i) Edicin y anlisis.

j) Documentacin.

4. Informacin para el modelaje del yacimiento

La geometra del yacimiento.

Porosidad, permeabilidad espesor de arena.

Curva de permeabilidad relativa.

Presin Capilar.

Compresibilidad de la roca.

Ubicacin del pozo.

ndice de productividad.

Propiedades PVT.

Completacion de pozos e historia de produccin y presin.

5. Suposiciones bsicas de una Simulacin *Se basa en el principio de balance de materiales.

*Se base en yacimientos homogneos.

*Se basa en que existe flujo isotrmico.

*Que existe conservacin de la masa.

*Toma en cuenta la heterogeneidad del yacimiento y direccin del flujo de los fluidos.

*Toma en cuenta la localizacin de los productores e inyectores y sus condiciones operacionales.

*Toma en cuenta que los pozos pueden operarse y cerrarse de acuerdo a condiciones especificas.

*Se puede prefijar o asumir tazas de produccin y/o presiones de fondo.

*El yacimiento se divide en celdas o bloques.

*Los clculos se efectan en la fase de petrleo, agua y gas.

6. Tipos de Simuladores

1. Petrleo Negro

Los hidrocarburos se consideran un solo lquido y no influye la composicin del crudo.

2. Simulador composicional

Se usa para petrleos voltiles y condensados, permite la variacin de la composicin de las fases con presin.

3. Simulador trmico

Usa adems de las ecuaciones de flujos de fluidos las ecuaciones de transmisin de calor y de reaccin qumica, se usa en la simulacin de inyeccin de calor y combustin in situ.

4. Simulador qumico

Toma en cuenta el transporte de masa por dispersin, absorcin y fraccionamiento. Se usa para la inyeccin de polmeros, material alcalino entre otros.

7. Proceso de inicializacin del modelo de Simulacin

El cual consiste en la validacin del modelo de yacimiento a travs del clculo de los volmenes originales de fluidos in situ.

Permite establecer la saturacin inicial de fluidos y la distribucin de presiones dentro del yacimiento.

Y comprende las siguientes fases:

a) La corrida preliminar de inicializacin donde detectamos los errores en el formato de la data de entrada y se obtiene la presin, la distribucin de saturacin y volmenes de fluidos en sitio.

b) Verificacin de la data de entrada

Revisin del POES, este debe ser coherente con el clculo volumtrico o balance de materiales, si el valor es muy alto o bajo tomar en cuenta los siguientes factores:

1. Alta o baja porosidad

2. Contacto de fluidos mal localizados

3. Inclusin o Exclusin celdas que pertenezcan o no al yacimiento.

4. Altos o bajos valores de presin capilar.

5. Errores en los clculos de espesores de arena neta.

Revisin de dato PVT

Es de vital importancia verificar que la relacin gas petrleo en solucin inicial se reproduzcan satisfactoriamente en los valores establecidos en la caracterizacin PVT

Revisin del tamao de la capa de gas.

Revisar que la relacin inicial entre los volmenes de gas en la capa de gas y el petrleo en el yacimiento estn en lnea con estimados volumtricamente y con el balance de materiales en caso contrario se deben revisar los parmetros de distribucin de porosidad, posicin del contacto gas- petrleo y espesor neto de la capa de gas.

Revisar el tamao del acuferoRevisin que la relacin entre los volmenes de agua en el acufero y el petrleo de un yacimiento estn en lnea con el balance de materiales, en caso contrario revisar el nmero y tamao de los bloques que lo representa, porosidad, espesor neto del acufero y la posicin del contacto agua-petrleo.

Revisar presiones iniciales de los fluidosEn este caso se debe verificar que la distribucin de la presin inicial a la profundidad de referencia datum calculada por el modelo que este en lnea con la presin promedio reportada.

PROCESO PARA EL COTEJO HISTORICO PASOS PARA EL COTEJO HISTORICO:

1-seleccionar mtodo de solucin

2-efectuar corrida para cotejar presiones promedios esta se realiza en dos etapas:

Primera etapa se trata de reproducir el comportamiento global del yacimiento

Segunda etapa se trata de cotejar los pozos individualmente, en esta etapa:

a) Se debe revisar las tasas de petrleo, intervalo de completacion y valores de arena neta permeable

b) ajustar la energa del modelo si el valor de la presin promedio calculado se aparta del comportamiento observado

c) se debe revisar la magnitud y distribucin de volumen poroso as como la fortaleza del acufero

d) se debe ajustar el flujo de fluido entre regiones

3-cotejo del comportamiento histrico de la RGP y del % AyS se debe revisar los siguientes parmetros:

a) los ya mencionados en el ajuste de presin

b) las curvas de permeabilidad relativa para cada capa

c) distribucin vertical de la permeabilidad

d) el carcter o forma de la curva de permeabilidad

4-cotejos de pozos individuales se realiza siguiendo el siguiente paso:

a) ajustar el nivel de energa del pozo de ser muy baja o alta se debe considerar , incrementar, o reducir la permeabilidad arial y vertical o ambas segn sea el caso

b) cotejar la relacin gas-petrleo esta depende de la relacin KRG/KRO la cual se puede modificar en la curva de KRG/KRO

c) se debe cotejar el corte de agua en este caso se debe hacer lo siguiente:

Graficar el comportamiento del corte de agua real y la simulada vs contra tiempo para cada pozo. Graficar la saturacin de agua en el bloque de pozo contra tiempo y aumentar la permeabilidad relativa de agua o KRW cuando la curva de corte real sea mayor a la simulada y disminuimos la permeabilidad relativa al agua o KRW cuando el valor simulado es mayor al valor real. Repetir los pasos A y B hasta obtener el cotejo.5-despues de cotejar el comportamiento del yacimiento de los pozos validar el modelo retrocediendo 5 aos en la historia reproduciendo su potencial de produccin y de presiones y efectuar una corrida sin otra restriccin que las impuestas por el sistema de produccin.6-documentar en esta etapa se deben resaltar las dificultades encontradas durante en el proceso y como fueron solucionadas se debe indicar las limitaciones o impedimento que no permitieron un ajuste satisfactorio en caso de que ocurra y debe incluir recomendaciones sobre datos e informaciones y adicin requerida.