como se caracteriza un yacimiento

1. Caracterización de Yacimientos.
La caracterización de un yacimiento es un proceso de amplia base científica en el cual son aplicados diversos conocimientos sobre
ingeniería para así interpretar lógicamente todos los datos y características del yacimiento mediante herramientas y técnicas
modernas, en otras palabras es el conjunto de productos orientados a la definición y al estudio de las características geológicas,
petrofísicas y dinámicas que controlan la capacidad de almacenamiento y de producción de los yacimientos petroleros, así como la
cuantificación del volumen de hidrocarburos, también se incluye la definición de las estrategias y alternativas de explotación de los
yacimientos, con el propósito de apoyar los planes de operación para optimizar la explotación del área de estudio, incrementando las
reservas o la producción de los mismos
Modelo Estático de Yacimiento.
El modelo estático de yacimiento es aquel que representa las propiedades de un yacimiento que no varían en función del tiempo,
como es el caso de la permeabilidad, porosidad, espesor, topes, limites, fallas, ambiente de sedimentación, continuidad vertical y
lateral de las arenas, petrofísicas de los lentes, litología y límites de la roca, que unidos a pruebas de yacimientos (datos de presión,
producción, pruebas de presión), permiten definir con mayor claridad el yacimiento.
*La caracterización de yacimientos (descripción de las propiedades del sistema, roca-fluido) es una tarea compleja, en las que
intervienen diversas disciplinas tales como: petrofísica, geología, geofísica, geoquímica, producción, etc. Si tomamos en cuenta la
integración de equipos, los avances realizados en visualización, la generación de nuevas técnicas de análisis e interpretación en las
diferentes disciplina, la posibilidad de manejar mayores volúmenes de datos así como la incorporación de una serie de técnicas
geoestadísticas para la integración de información de diferentes fuentes y escalas y diferentes grados de incertidumbres (núcleos,
registro, sísmica, pruebas de pozos y datos de producción), se observa que la realización de estudios integrados ha evolucionados a
grandes pasos, abriendo nuevos horizontes que permiten desarrollar procedimientos y estudios cada vez más sofisticados, los cuales
han permitido obtener una mejor comprensión del sistema roca-fluido.
El modelo estático comprende a su vez una serie de modelos que nos llevan a la caracterización del yacimiento en estudio, dichos
modelos son los siguientes:
*Modelo Estructural:
Las secciones estructurales muestran las profundidades y deformaciones sufridas por los estratos. Este modelo se logra con la
revisión de la sísmica con la cual se puede observar el tope del yacimiento, los lentes que los conforman, además definir orientación y
geometría de los elementos estructurales, y delimitar las estructuras o cierres que confinan la acumulación. Esta revisión abarca tanto
el marco regional como del marco local, para determinar y general planos de fallas, mapas estructurales.
*Modelo Estratigráfico:
El objetivo de hacer secciones estratigráficas, es determinar las relaciones laterales y verticales entre las unidades geológicas
atravesadas por diferentes pozos. Una información importante obtenida de un buen mallado de secciones estratigráficas, es la de
relaciones verticales entre las unidades para predecir la movilidad de los fluidos, este modelo define la arquitectura interna del
yacimiento.
*Modelo Petrofísico:
Un análisis petrofísico consiste en estudiar las propiedades de las rocas y su relación con los fluidos que contienen en estado estático;
algunas de las propiedades físicas y texturales de las mismas pueden ser medidas en el laboratorio analizando sus núcleos.
*Modelo de fluidos:
En esta fase del estudio integrado de yacimientos se definen las propiedades de los fluidos y su distribución inicial en el yacimiento.
Cuantifica volúmenes de hidrocarburos en sitio. Específicamente este modelo encierra el análisis de propiedades físico-químicas de
los fluidos, la determinación de las propiedades P.V.T
Modelo dinamico
Para completar la caracterización también se usan medios dinámicos que detectan y evalúan los elementos que afectan el
comportamiento de un yacimiento. Las herramientas usadas son las pruebas de presión, datos de producción, registros de producción
y pruebas muy especializadas, como son las pruebas de trazadores que sirven para detectar líneas de preferenciales.
*PRUEBAS DE VARIACION DE PRESION
Una prueba de variación de presión consiste en enviar una señal al yacimiento y recibir una respuesta. Efectuar un análisis de esta
consiste en aplicar conocimientos matemáticos en forma de modelos e identificar también el modelo del yacimiento.
*INTERPRETACION DE PRUEBAS DE POZOS
Las pruebas de pozos se dividen en dos tipos:
- Pruebas de presión
- Registros de producción
Simulaciones:
La simulación numérica presenta una formulación rigurosa del sistema físico a ser modelado. Estas ecuaciones matemáticas pueden
ser manipuladas para obtener los complicados fenómenos del yacimiento que serán estudiados.
Un simulador numérico reduce el balance de materiales (tanque) a un pequeño elemento y considera este elemento como uno de
muchos dentro del límite del yacimiento. Cada elemento es considerado contiguo y en comunicación con los otros que lo rodean, así
mismo los elementos pueden ser arreglados areal y verticalmente para representar la geometría física del yacimiento a ser estudiado,
asimismo las características de roca y yacimiento pueden ser variadas para representar cualquier heterogeneidad de un yacimiento.
Una vez que se ha preparado la representación del yacimiento en la forma de elementos individuales, el modelo de simulación
numérica ejecuta para cada serie de tiempos un conjunto de ecuaciones de balance de materiales para todos los bloques hasta que
los efectos dinámicos del movimiento de fluidos, causado ya sea por producción o inyección en uno o más bloques, sea balanceado.
Estas ejecuciones son efectuadas en tiempos pequeños para indicar el comportamiento del yacimiento en general y para cada pozo
activo considerado por el modelo.

2. * Tipos de modelos de Simulador.
*Simuladores de yacimientos de gas.- pueden ser modelados en una o dos fases dependiendo si existe agua móvil.
*Simuladores de yacimientos de petróleo negro (black oil).- es capaz de simular sistemas donde están presentes gas, petróleo y agua
en cualquier proporción. Este es el simulador más comúnmente usado en yacimientos de petróleo y la principal suposición es que las
composiciones del petróleo y el gas no cambian significativamente con la depleción
*Simuladores de yacimientos composicional.- toman en cuenta el comportamiento composicional entre los componentes individuales
de los hidrocarburos en las fases de gas y líquidos. Esto es debido a que la información PVT no describe el comportamiento del fluido
adecuadamente para los petróleos volátiles y condensados. La transferencia de masa entre cada uno de los elementos es calculada
en fracciones molares de cada componente individual o seudocomponentes combinando dos o más de los componentes hidrocarburos
individuales. Este tipo de modelo es necesario para yacimientos de condensado (retrógrado) y petróleo volátil así como cierto tipo de
inyección de gas y/o procesos de recuperación mejorada.
*Modelos de doble porosidad.- Son necesarios para modelar el comportamiento de yacimientos naturalmente fracturados así como
algunos sistemas de carbonatos. El comportamiento de flujo y presión de este tipo de yacimientos puede ser considerado más
complejo que un sistema de porosidad simple.
*Modelos termales.- Para simular procesos EOR tales como inyección de vapor o combustión in-situ. Todos estos modelos pueden
tener una, dos o tres dimensiones.
* TIPOS DE SIMULADORES (NUMERO DE DIMENSIONES)
*Simulador de cero dimensiones. A este modelo se le conoce también como modelo tanque o de balance de materia. Se dice que es
un modelo de cero dimensiones debido a que las propiedades petrofísicas, las propiedades de los fluidos y los valores de presión no
varían de un punto a otro, a lo largo de todo el yacimiento.
* Simulador 1D:
Pueden usarse para investigar la sensibilidad del comportamiento del yacimiento a la variación de ciertos parámetros del mismo. Para
simular efectos gravitacionales y experimentos de laboratorio.
El modelo de una dimensión en forma radial es útil para pruebas de formación y pruebas de incremento y decremento de presión. El
modelo de una dimensión se puede aplicar si se tiene un yacimiento en el que el flujo en una dirección es predominante; por ejemplo,
en los casos de inyección de gas en la cima de un yacimiento, en la inyección o entrada natural de agua por el flanco de otro
yacimiento.
* SIMULADOR 2D
El modelo de dos dimensiones (Simulador 2D) consiste en una celda en dos dimensiones y de sólo una celda en la tercera dimensión.
Como se verá, un simulador en dos dimensiones puede ser areal, de sección transversal o de forma radial.
*Simulador 2D (Areal): Cuando el patrón de flujo areal domina el comportamiento del yacimiento (poco espesor). Reducciones de 3D a
2D mediante el uso de pseudo funciones. Efecto de heterogeneidades en el flujo hacia un pozo. Este tipo de simulador se aplica en
yacimientos donde generalmente los espesores son pequeños con respecto a su área y no existe efecto muy marcado de
estratificación.
*Simulador 2D (Sección Transversal): En 2Dp-Cartesiana- simulación de inyección de gas en el casquete; evaluación de la interacción
de fuerzas gravitacionales, capilares y viscosas y efecto sobre las eficiencias de desplazamiento y barrido verticales. En 2D con
geometría cilíndrica (r-z): se pueden estudiar fenómenos de conificación de gas y/o agua. Con este tipo de modelo se puede simular la
conificación de agua o de gas y los efectos gravitacionales.
*Simulador de dos dimensiones en forma radial: Este modelo es útil para simular la conificación de agua o de gas. Además tiene la
ventaja de poder analizar con mayor detalle los cambios bruscos de presión y saturación que ocurren en la cercanía del pozo.
* SIMULADOR 3D
* Es el más complejo ya que cuenta con la mayoría de las fuerzas que se presentan en el yacimiento; esto es, considera además de
los efectos de barrido areal los efectos de barrido vertical.
* Su uso va para todos aquellos yacimientos que presentan una geología muy compleja, que puede dar como resultado el movimiento
de fluidos a través del medio poroso en varias direcciones.
Prediccion de un yacimiento
Predecir el comportamiento de un yacimiento de petróleo consiste en el estudio actual del mismo para así estimar sus condiciones
futuras. Algunas veces, estas condiciones futuras se expresan por dos curvas: Producción en función de presión y producción
acumulada de petróleo en función de la razón gas petróleo instantánea, Ri.
Existen muchos métodos para pronosticar el comportamiento de yacimientos, siendo cada uno específico para un problema en
particular. Entre los más comunes se encuentran el método de Pirson, el método de Schilthuis, el método de Tarner, el método de
Muskat y el método de Tracy.
La ecuación de balance de materia se usa para evaluar las cantidades de fluido presentes en el yacimiento a cualquier tiempo. De un
modo especial, se usa para estimar la cantidad de hidrocarburos iniciales en el yacimiento y predecir el comportamiento futuro y
recuperación total de los mismos
Luego de un ajuste histórico exitoso el comportamiento se cuenta con un modelo capaz de predecir el comportamiento futuro del
yacimiento. Las características del yacimiento, el conocimiento del ingeniero acerca del área de estudio, las líneas de producción, y el
programa estratégico determinará las opciones de explotación que serán tomadas en cuenta para el yacimiento.
Aspectos económicos.
La administración de yacimientos es el método que busca maximizar el valor de un activo petrolero. Con la Simulación Numérica de
yacimientos es posible obtener pronósticos; es decir, es posible simular el comportamiento del yacimiento bajo un gran número de
esquemas de producción. Al hacer esto, es posible seleccionar la mejor alternativa de producción, considerando la mayor ganancia
para el activo.