Curvas de declinación en la producción de hidrocarburos

CURVAS DE DECLINACION

Luis Carlos Patiño Lagos
2073050
Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas
Escuela de Ingeniería de Petróleos

Curvas De Declinación

Seminario Métodos De Producción
Seminario de Investigación: Explotación de Hidrocarburos
Tema: Mecanismos de Formación de Cuencas Sedimentarias


INTRODUCCION:

En la determinación del valor del aceite y gas en el tiempo, el pronóstico de
producción juega un papel de suma importancia.

La estimación anual del pronóstico del precio de los hidrocarburos dependerá de
los buenos pronósticos de producción.

La curva de la producción histórica de un pozo, yacimiento, campo; No brinda
mucha información. La cual mediante una buena interpretación nos da la
oportunidad de tomar buenas decisiones ,acciones y medidas correctivas y
preventivas buscando alargar la vida productiva del pozo lo más posible.



Curvas de declinación:

Las curvas de declinación son un simple análisis que consiste en graficar el
comportamiento histórico de producción con respecto al tiempo.

Conociendo los gastos futuros de producción por pozo es posible determinar la
producción futura total de un campo o yacimiento cortado por dichos pozos por lo
cual podremos tener mas certeza sobre las reservas probadas de la formación en
particular.



FUNDAMENTACION FISICA:

Estas curvas son el resultado de investigaciones empíricas y desarrollos
matemáticos aplicados para soluciones rápidas en una gran variedad de
problemas relacionados con la declinación de la producción.

Los métodos utilizados han sido estimados como estrictamente empíricos y
generalmente no científicos, pues los resultados obtenidos para un pozo o
locación son sometidos a un amplio rango de interpretaciones alternas,
principalmente como una función de la experiencia y objetivos del evaluador.



FUNDAMENTACION MATEMATICA: Principales
periodos de
Declinación

Declinación en
Declinación
estado Pseudo
Transitoria
estacionario

Exponencial Hiperbólica Armónica



DECLINACIÓN TRANSITORIA:

La Declinación Transitoria se considera una declinación natural causada por la
expansión del aceite, gas y agua en una región de drene con un incremento
continuo del radio de drene. Al abrir un pozo se altera el estado de equilibrio del
yacimiento y se crea una respuesta de presión del pozo.

El disturbio de presión se propaga gradualmente lejos del pozo, incrementando el
área de drene del pozo. Conforme el disturbio de presión se propaga hacia las
fronteras externas del yacimiento, las condiciones de producción cambian
rápidamente en función del tiempo.



DECLINACIÓN EN ESTADO PSEUDO ESTACIONARIO:

Se define como un conjunto o serie de producciones en estado estacionario para
describir el comportamiento del pozo.

El Rango de Declinación de la presión depende de:

• Rapidez con la que los fluidos son producidos.
• Expansión de los fluidos del yacimiento.
• Compactación del volumen de poros.

El efecto más importante de la declinación es el deterioro del
comportamiento de afluencia reflejado mediante la presión media del
yacimiento y el incremento de la resistencia de flujo.

Las curvas de declinación son un simple análisis que consiste en graficar el

FUNDAMENTACION MATEMATICA:



1. Declinación Exponencial (geométrica, semilog o de porcentaje constante):
Los cambios en la producción por unidad de tiempo son constantes.

2. Declinación Hiperbólica (log - log): La caída en la producción por unidad de
tiempo, expresada como una fracción del gasto de producción, es una
fracción elevada a una potencia entre cero y uno.

3. Declinación Armónica: Es un caso particular de la declinación hiperbólica,
donde la potencia de la fracción del gasto producido es la unidad.


FUNDAMENTACION MATEMATICA:
Generalmente existen tres tipos de curvas de declinación de producción las cuales se
rigen por la siguiente ecuación:

Exponencial (n=0)

Armónica (n=1)

Hiperbólica (0 < n < 1)

Grafico; Curva de Declinación versus tiempo, Exponencial, Hiperbólico, Armónico
FUENTE: Paris de Ferrer, M. Inyección de agua y gas en yacimientos petroliferos.2001.


DECLINACION EXPONENCIAL:
Es el método más utilizado para evaluar la historia de producción de un yacimiento y sus reservas.
Después de un periodo durante el cual se estabilizo la producción, se encontró que hubo un
momento en que el pozo no podía sostener su producción y su capacidad fue decayendo
constantemente (n=0).

TASA DE PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO ACUMULADO TIEMPO DE ABANDONO

RESERVAS RECUPERABLES


DECLINACION ARMONICA:
En algunas oportunidades, la tasa de declinación nominal (D) es proporcional a la tasa de producción
(q). Este tipo de declinación es común en yacimientos que producen predominantemente por
segregación gravitacional.

TASA DE PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO ACUMULADO TIEMPO DE ABANDONO

RESERVAS RECUPERABLES


DECLINACION HIPERBOLICA:
En este tipo de curva, la tasa de declinación nominal (D) es proporcional a una potencia fraccional n
de la tasa de producción, la cual varía entre 0 y 1:

TASA DE PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO ACUMULADO

TIEMPO DE ABANDONO RESERVAS RECUPERABLES



EFECTO DEL
EXPONENTE DE
DECLINACIÓN Y DE LA
TASA DE DECLINACIÓN
INICIAL

La disminución del exponente de
declinación (n) acelera la
declinación de la tasa de
petróleo. FUENTE: PARIS DE FERRER, Magdalena.
Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos


EFECTO DEL EXPONENTE DE DECLINACIÓN Y DE LA TASA DE DECLINACIÓN
INICIAL

FUENTE: PARIS DE FERRER, Magdalena. Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos

La disminución del exponente de declinación
(n) acelera la declinación de la tasa de petróleo.


FACTORES QUE AFECTAN LAS CURVAS DE DECLINACION:

Periodos
Reducción del
desiguales entre Completamiento
índice de
pruebas de de nuevos pozos
productividad
medición de pozos

Cierres de Cambios de
producción parámetros


METODO GRAFICO:
Este método se basa en la siguiente
ecuación:

El reciproco de esta ecuación es:

Donde:


PROCEDIMIENTO:
1. Se seleccionan los datos de q vs t Y se calcula D para cada incremento de tiempo.

3. Se representa gráficamente 1/D vs t.

4. Se estima en el grafico anterior 1/Di (el intercepto) y n (la pendiente).

5. Se estiman q y Np en función de tiempo usando las ecuaciones y aplicando los
valores calculados de Di y n.
6. Se representan gráficamente q y Np en función de tiempo y se comparan los
valores estimados con los actuales. Si los valores son satisfactorios, se ajustan los
valores de Di y n y se repite el procedimiento.
7. Una vez que los valores estimados sean iguales a los actuales , las curvas de
declinación podrán usarse para realizar la predicción del comportamiento de
producción.

MÉTODO CURVA TIPO:


PROCEDIMIENTO:
1. Seleccionar los datos de q vs t.

2. Se obtiene un papel log vs log similar al de la curva tipo y se construye el grafico de
q vs t.

3. Se superpone el grafico obtenido y desliza paralelamente hasta conseguir que
coincidan los dos ejes.

4. El optimo valor de n esta dado por la curva que muestra una mejor coincidencia
con el construido.

5. Se comparan los ejes horizontales para obtener el optimo valor de Di.



CALCULO DE: RESERVAS:
PROBLEMA

Dada la siguiente tabla de historia de producción, se pide:

a) Indicar el tipo de declinación a usar en la extrapolación.
b) Calcular D.
c) Estimar qo al 1/95 (enero del 95).
d) Calcular Np entre el 1/92 (enero del 92) y el 1/95
e) Calcular la fecha de abandono (qabandono = 1m3/d)
f) Calcular Np entre el 1/95 y la fecha de abandono.



PROBLEMA: 3
Fecha qo (m /d)
Ene-81 100
Ene-82 60
Ene-83 44
Ene-84 34
Histórico de producción Ene-85 28
Ene-86 23.5
Ene-87 20
Ene-88 17
Ene-89 14.5
Ene-90 12.3
Ene-91 10.4
Ene-92 8.9


La efectividad del estudio de
VENTAJAS
las curvas de declinación
Es aplicable a producción de depende de la calidad y
petróleo y gas, en pozos cantidad de datos de
individuales, en grupo o en la producción.
totalidad de un yacimiento. No es aplicable a la primera
etapa de vida de un
yacimiento debido a la falta
Factores que afectan la
de datos de producción.
producción en el pasado lo

DESVENTAJAS
harán en el futuro. Los estimados de reservas
obtenidos con las curvas de
Permiten pronosticar
declinación estarán limitados
rápidamente la futura
bajo las condiciones adversas
capacidad de producción.
existentes en el pozo.
Las graficas son fáciles de
La historia de producción
realizar
debe basarse en la capacidad
de producción sin cambios
operacionales.



CONCLUSIONES
• Las curvas de declinación son herramientas de cálculo que
permiten hacer extrapolaciones del comportamiento futuro o
predecir el mismo para un pozo o campo. Sin embargo no se
tienen bases físicas, lo que implica que no siempre el
comportamiento del campo va a ser el esperado.

• Desde el punto de vista económico el análisis de la declinación de
un pozo o campo tiene un sentido práctico ya que el ingeniero o
el evaluador puede determinar su tratamiento o abandono del
pozo.
• La declinación exponencial, produce ligeras reservas
conservativas, pero es satisfactoria en la mayoría de los casos.


CONCLUSIONES
• No es recomendable hacer en etapa temprana del yacimiento ya
que estos trabajos son para cortos periodos de producción
(aprox=6 meses).


BIBLIOGRAFIA

• BLANCO, Ariel, VELASQUEZ, Juan Carlos, Análisis avanzado curvas de
declinación A.D.A; Universidad Industrial de Santander, (Tesis) 1992.

• ESCOBAR,FREDDY HUMBERTO ESCOBAR ,Ph.D. FUNDAMENTOS DE
INGENIERIA DE YACIMIENTOS.

• RICO, Rodrigo, Consideraciones generales sobre las curvas de
declinación, diseño de programas para microprocesadores, Universidad
Industrial de Santander, (Tesis) 1984.
• R.W. Gentry, SPE-AIME, Edinger, Inc y A. W. McCray-AIME, U. of
Oklahoma: The Effect of Reservoir and Fluid Properties on Production
Decline Curves.
• http://www.atlahua.com/temporal/curvas de declinacion.pdf


GRACIAS …..

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