reservorios-iii3.pdf

Centro Universitario (M5502KFA), Ciudad, Mendoza. Casilla de Correos 405. República Argentina.
Tel. +54-261-4494002. Fax. +54-261-4380120. Sitio web: http://fing.uncu.edu.ar
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Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Cuyo
PROGRAMA DE ASIGNATURA
Asignatura: RESERVORIOS III
Profesor Titular: Ing. Mónica L. Carmona
Carrera: Ingeniería de Petróleos
Año: 2010 Semestre: 9º Horas Semestre: 75 Horas Semana: 5
OBJETIVOS
♦ Conocer aspectos de Recuperación Secundaria, en sus distintos
métodos a fin de obtener una mayor recuperación de petróleo.
♦ Simulación Numérica de Yacimientos.
CONTENIDOS
UNIDAD 1: Desplazamiento inmiscible en un reservorio homogéneo.
1.A. Ecuación del flujo fraccional.
Efectos del: buzamiento de la formación, presión capilar, mojabilidad, movilidades del petróleo y
el agua. ¿Dónde calcular M?.
Efecto de la movilidad sobre la velocidad de barrido.
Efecto de las heterogeneidades del reservorio.
1.B. Ecuación de Buckley-Leverett.
Solución de Welge. Cálculos de recuperación de petróleo.
Análisis de las permeabilidades relativas. Correlaciones más comunes para el cálculo de
permeabilidades relativas.
Normalización de curvas de permeabilidad relativa según el método de Scheneider.
UNIDAD 2: Efecto de la zona de transición capilar en los cálculos de desplazamiento en
un reservorio homogéneo.
2.A. Flujo Segregado.
Lineamientos básicos del desplazamiento bajo condiciones de flujo
segregado.
Análisis de H=h: saturación de agua promediada en función del espesor.
2.B. Pseudoparámetros.
Permeabilidades relativas promediadas con el espesor o
“pseudopermeabilidades”.
Pseudo presión capilar. Resolución gráfica y uso de ecuaciones.

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UNIDAD 3: Desplazamiento en reservorios estratificados.
3.A. Efecto de las heterogeneidades del reservorio
Efecto de las heterogeneidades del reservorio. Eficiencias de barrido areal, vertical y
volumétrica.
Métodos para evaluar la permeabilidad vertical sin flujo cruzado entre capas: 1. Valor único, 2.
Valor Variable: Coeficiente de Dykstra-Parsons, Método de Stiles. Selección de las capas.
3.B. Desplazamiento en reservorios estratificados
Desplazamiento en reservorios estratificados: 1. Capas con la presión comunicada:
pseudofunciones. 2. Capas sin comunicación de la presión: selección del número de capas y
permeabilidades: Método de Stiles, Método de Dykstra-Parsons.
Digitación viscosa.
UNIDAD 4: Eficiencias areales de barrido
4.A. Problema de las eficiencias areales de Barrido.
Problema de las eficiencias areales de Barrido. Relación de movilidades.
Configuración geométrica del arreglo o patterns: empuje en línea recta directa, empuje en línea
desplazada o zigzag, five spot, nine spot, seven spot.
4.B. Factores que controlan la eficiencia de barrido areal.
Factores que controlan la eficiencia de barrido areal. Eficiencia de barrido areal a la rotura según
el mallado. Eficiencia de barrido areal después de la rotura.
Otros factores que afectan la eficiencia de barrido areal. Estudio de Hutchinson.
Flujos en línea y periféricos. Selección del mallado.
UNIDAD 5: Método de Craig-Geffen-Morse (CGM)
5.A. Cálculos previos
Cálculos previos: 1- Cálculo del volumen poral de la malla, 2- Cálculo del petróleo original in situ
al comienzo de la secundaria, 3- Cálculo de la relación de movilidades antes de la rotura, 4-
Determinar la eficiencia de barrido a la rotura, 5- Cálculo del Reservorios III 2 máximo valor de la
Sg*, 6- Cálculo del agua inyectada al momento de la interferencia, 7- Cálculo del agua inyectada
acumulada al producirse el fillup del gas. 8- Cálculo del agua inyectada acumulada al producirse
la rotura.
5.B. Etapas
Etapas: 1- Comportamiento previo a la interferencia, 2- Desde la interferencia hasta el fillup, 3-
desde el llenado hasta la irrupción del frente en los productores, 4- desde la irrupción del frente
hasta el límite económico.

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Predicción Multicapa.
UNIDAD 6: Papers
1.- Calidad del Agua de Inyección (D.B. Bennion, D.W. Bennion, F.B. Thomas, R.F. Bietz - Hycal
Energy Research Laboratories Ltd. JCPT)
2.- Monitoreo de Reservorios Bajo Recuperación Secundaria I (Richard Baker - JCTP, Abril de
1997, Volumen 36, Nº 4)
3.- Monitoreo de Reservorios Bajo Recuperación Secundaria II (Richard Baker - JCTP, Enero de
1998, Volumen 37, Nº 1)
4.- Determinación de la Eficacia de Barrido Volumétrica en Secundarias Maduras Usando como
Datos la Producción (W. M. Cobb, SPE, y F.J. Marek, SPE, William M. el Cobb & Associates,
Inc. SPE 38902, Octubre de 1997)
5.- Determinación del Espesor Neto para los Mecanismos de Recuperación Primaria y
Secundaria (W. M. Cobb, SPE, y F.J. Marek, SPE, William M. el Cobb & Associates, Inc. SPE
48952, Septiembre de 1998)
6.- Método para Extrapolar Curva de Corte de Agua vs. Recuperación de Petróleo (Iraj Ershaghi,
SPE.AIME, Osazuwa Omoregie, Universidad del Sur de California. SPE 6977, Agosto 12, 1977)
7.- Técnica de Predicción para los Procesos Inmiscible Usando los Datos de la Producción
Histórica del Reservorio (Iraj Ershaghi, SPE, Universidad del Sur de California, Doddy Abdassah,
SPE, Universidad del Sur de California, SPE 10068, 1981)
8.- Contestación de Iraj Ershaghi a Startzman sobre la Discusión de una Técnica de Predicción
para Procesos Inmiscibles que Usa Datos de Actuación de Campo (Iraj Ershaghi, SPE,
Universidad del Sur de California, SPE 13793)
9.- Aplicación de la Técnica del X-Plot (Ershaghi, SPE, U. de California del Sur, LJ. Handy, SPE,
U. de de California del Sur, M.. Hamdi, U. de California del Sur. SPE 14209)
10.- Contestación del Autor a la Discusión de una Técnica de Predicción para Procesos
Inmiscibles Usando los Datos de Actuación del Reservorio (Ershaghi, SPE, U. de California del
Sur. SPE 19506)
11.- Análisis de la Declinación (Arps, J.J. “Analysis of Decline Curves”, Trans. AIME
(1945)160,228-247, Fetcovich, M.J. “Decline Curve Analysis Using Type Curves”, J.Petr. Tech.
(June 1980) 1065/77)
12.- An Overview of Waterflood Surveillance and Monitoring (A.W. Talash, SPE, Mobil E&P
Services Inc. SPE 18740)
13.- Reservoir Management: A Synergistic Approach (G.C. Thakur, Chevron U.S.A. Inc. SPE
20138)

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14.- Waterflood Surveillance Techniques – A Reservoir Management Approach (G.C. Thakur,
SPE, Chevron U.S.A. Inc. SPE 23471)
15.- Water Control Diagnostic Plots (K. S. Chan. SPE 30775)
16.- Reservoir Perfomance Monitoring System – Design and Applications S. M. (Chen, SPE,
MSC Research Ltd., SPE 38127)
17.- Determinación de la Eficiencia de Barrido Volumétrica en Secundarias Maduras (Cobb. SPE
38902)
18.- Practical Decline Analysis Part 2- Identification And Quantification Of Development
Opportunities (D. Laustsen)
UNIDAD 7: Recuperación Asistida
7.A. Análisis de Papers
Análisis de Papers sobre Recuperación Asistida.
7.B. Prácticas en laboratorio
Prácticas en laboratorio: 1.- con celda de Hele - Shaw con inyección de surfactante; 2.- Reología
óptica de microgeles.
Conferencias presentadas por especialistas de empresas petroleras que aplican técnicas de
recuperación asisitida.
UNIDAD 8: FUNDAMENTOS DE LA SIMULACION NUMERICA DE RESERVORIOS
8.A. Introducción.
8.B. Ecuaciones diferenciales de flujo en reservorios.Ley de conservación de masa y Ley de
Darcy. Ecuaciones de estado.
8.C. Ecuaciones básicas de flujo monofásico y multifásico. Modelo Black Oil.
UNIDAD 9: Modelos Matemáticas
9.A. Aproximación de ecuaciones diferenciales por diferencias finitas.
9.B. Cociente de diferencias de primer orden. Cociente de diferencias de segundo orden.
Precisión de aproximación. Soluciones explícitas e implícitas. Criterios de estabilidad.
9.C. Condiciones de borde. Tipos de grillas.
UNIDAD 10: Flujo fluidos incompresibles
10.A. Flujo de fluidos incompresibles
10.B. Forma implícita y explícita de las ecuaciones de flujo.
10.C. Balance de materiales.
UNIDAD 11: Flujo fluidos poco compresibles
11.A. Flujo de fluidos poco compresibles
11.B. Forma implícita y explícita de las ecuaciones de flujo.

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11.C. Balance de materiales.
UNIDAD 12: Flujo fluidos compresibles
12.A. Flujo de fluidos compresibles (gases reales) Revisión de las ecuaciones de flujo para
gases reales.
12.B. Uso de correlaciones para el cálculo de las propiedades PVT de gases. Cálculo de la
pseudo presión relativa.
12.C. Solución de la ecuación de flujo. Balance de Materiales
UNIDAD 13: Flujos Multifásicos
13.A. Flujo multifásico. Cálculo de kr (método de Stone y modificaciones).
13.B. Ecuaciones básicas para el flujo de gas-petróleo en una dimensión
13.C. Flujo trifásico. Compresibilidad de la roca. Solución para flujo gas petróleo. Método IMPES
UNIDAD 14: Simulación Numérica
14.A. Simulación numérica del flujo bifásico agua-petróleo. Aplicación a la recuperación
secundaria de petróleo.
14.B. Modelo matemático: sistema de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales no
lineales. Solución numérica del modelo unidimensional lineal. Método IMPES (implícito en
presiones y explícito en saturaciones).
14.C. Método totalmente implícito. Análisis de kr.Uso del simulador BOAST.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Reservorios III está formada por dos áreas diferenciadas una Recuperación Secundaria y otra
Simulación numérica, que se dictan simultáneamente en distintos días de la semana.
Recuperación Secundaria:
Cada clase teórica (2 horas semanales) o práctica (1 hora semanal) se dicta con apoyo de
presentaciones Power Point, el material de estudio es enviado vía e-mail al correo de cada
alumno. La práctica está formada por 18 ejercicios de complejidad creciente.
Se realiza una visita a laboratorio de la Facultad.
Se realiza una visita a yacimientos de Mendoza con Recuperación Secundaria.
Fundamentos de la Simulación Numérica:
Las clases se dictan en la sala de Computación
Consta de dos partes:

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I: conceptos teóricos para introducir a los alumnos al uso del simulador. Se entregan apuntes
teóricos basados en la bibliografía y de acuerdo se vaya avanzando en el dictado del temario.
Se desarrollan 5 trabajos prácticos para fijar conocimientos con ejercicios y cuestionarios. Se
incentiva el trabajo en equipo y el intercambio de opiniones por lo que los alumnos. Los
ejercicios se entregan al finalizar la clase.
II: uso del simulador numérico. Consta de 11 ejercicios.
Actividad
Carga horaria por
semestre
Teoría y resolución de ejercicios simples 45
Formación Experimental – Laboratorio 5
Formación Experimental - Trabajo de campo 5
Resolución de problemas de ingeniería 20
Proyecto y diseño 0
Total 75
BIBLIOGRAFÍA
Título Autor(es) Editorial
Año de
edición
Ejemplares
disponibles
Gas reservoir
engineering. SPE
Textbook Series
Lee, W. John
Wattenbarger, Robert
A.
Society of
Petroleum
Engineers
1996 1
Petroleum reservoir
engineering
Amyx, James W.
Bass, Daniel M.;
Whiting, Robert L
McGraw-Hill 1960 3
Reservoir engineering
manual
Cole, Frank W.
Texas , Gulf
Publishing
1961 1
Reservoir simulation
Mattax, Calvin C.,
Dalton, Robert L.,
Henry L. Doherty
Series
1990 1
Improving oil and gas
recoveries within
sustainable
development: reservoir
engineering and
enhanced oil recovery
Latin American and
Caribbean Petroleum
Engineering Conference
Society of
Petroleum
Engineers-
Instituto
Argentino del
Petróleo
1994 1
The reservoir
engineering aspects of
waterflooding
Craig, Forrest F.
Henry L. Doherty
Series.
New York,
Society of
Petroleum
1993 3

Página 7 de 2
Año de
edición
Ejemplares
disponibles
Engineers
Fundamentals of
reservoir engineering
Dake, L. P.
Amsterdam,
Elsevier
1978 11
Applied reservoir
engineering - I
Smith, Charles Robert;
Tracy, G. W.; Lance
Farrar, R.
Oklahoma, OGCI 1992
Vol 1
Vol 2
Reservoir engineering
of fractures reservoirs :
fundamental and
practical aspects
Saidi, Ali M. Paris, Total 1987 1
Worldwide practical
petroleum reservoir
engineering methods
Slider, H. C.
Oklahoma, Penn
Well
1983 1
Integrated petroleum
reservoir management
Satter, Abdus; Thakur,
Ganesh C.
Oklahoma,
Pennwell Books
1994 2
Recuperación
secundaria y asistida
Jornadas de
recuperación
secundaria y asistida
Mendoza,
Instituto
Argentino del
Petróleo
2005 1 CD
Thermal methods of oil
recovery
Boberg, Thomas C.
New York, John
Wiley
1988 1
Thermal methods of oil
recovery
Burger, Jacques;
Sourieau, Pierre
Paris, Technip 1985 1
Mechanics of secondary
oil recovery
Smith, Charles Robert Florida, Krieger 1966 1
Applied
enhanced oil recovery
Carcoana, Aurel
New Jersey ,
Prentice-Hall
1992 1
Enhanced oil recovery Lake, Larry W.
New Jersey,
Prentice-Hall
1989 2
Enhanced oil recovery
Green, Don W.; Willhite,
G. Paul
Richardson,
Society of
Petroleum
Engineers
1998 2
The design engineering
aspects of waterflooding
Rose, Buckwalter,
Woodhall
SPE Doherty
Series,
Monograph Vol
11
1989 1
Waterflooding Willhite, Paul SPE 1986 3
The practice or
reservoir engineering
Dake, L Elsevier 1994 4
Wettability Literature Anderson, W.G JPT (Journal of Dec.1987 1

Página 8 de 2
Año de
edición
Ejemplares
disponibles
Survey –The Effects of
Wettability on
Waterflooding
Petroleum
Technology)
Analysis of Decline
Curves
Arps, J.J. Trans. AIME 1945 1
Reservoir Management
for Waterfloods Part I
Baker, Richard
JCPT (Journal of
Canada
Petroleum
Technology)
1997 1
for Waterfloods Part II
Baker, Richard
JCPT (Journal of
Canada
Petroleum
Technology)
1998 1
Injection Water Quality
– a Key Factor to
Succesful
Waterflooding
Bennion D.B., Bennion
D.W., Thomas F.B.,
Bietz R.F. - Hycal
Energy Research
Laboratories Ltd.
JCPT (Journal of
Canada
Petroleum
Technology)
1998 1
SPE 30775 – Water
Control Diagnostic Plots
Chan, K. S. –
Schlumberger Dowell
Society of
Petroleum
Engineers
1995 1
SPE 38902 -
Determinación de la
Eficacia de Barrido
Volumétrica en
Secundarias Maduras
Usando Datos de
Producción
Cobb, W. M. - SPE y
Marek, F.J. - SPE,
William M. el Cobb &
Associates Inc.
Society of
Petroleum
Engineers
1997 1
SPE 48952 -
Determinación del
Espesor Neto para los
Mecanismos de
Recuperación Primaria
y Secundaria
Cobb, W. M. - SPE, y
Marek, F.J. - SPE,
William M. el Cobb &
Associates
Society of
Petroleum
Engineers
1998 1
Waterflooding. Curso
dictado por Cobb,
Argentina, 1995
Cobb, W., Smith, J. T IAPG 1995 1
Waterflooding. Curso
dictado por Cobb,
Argentina, 1996
Cobb, W., Smith, J. T IAPG 1996 1
Applied Petroleum
Reservoir Engineering
Craft, B.C.; Hawkins, M.
and Terry, R. E.
Prentice - Hall 1990 1
Aspectos de la
ingeniería de
Craig Forrest F. Jr.
Society of
Petroleum
1971 1

Página 9 de 2
Año de
edición
Ejemplares
disponibles
Reservorio para la
Inyección de Agua
Engineers
The Reservoir
Engineering Aspects Of
Waterflooding
Craig, Forrest F. Jr.
Henry L. Doherty
Series.
New York,
Society of
Petroleum
Engineers
1993 1
SPE 19506 – Author’s
Reply to Discussion of A
Prediction Technique
for Inmiscible
Processes Using Field
Perfomance
Ershaghi, Iraj - SPE -
Universidad del Sur de
California
JPT (Journal of
Petroleum
Technology)-
Society of
Petroleum
Engineers,
Universidad de
California del Sur
- Society of
Petroleum
Engineers
1989 1
SPE 13793 – Author’s
Reply to Discussion of A
for Immiscible Process
Using field Perfomance
Data
Ershaghi, Iraj – SPE -
California
Society of
Petroleum
Engineers
1985 1
SPE 10068 – A
for Immiscible
Processes Using Field
Perfomance Data
Ershaghi, Iraj - SPE -
California; Abdassah,
Doddy - SPE -
California
Society of
Petroleum
Engineers
1981 1
SPE 6977 – A Method
for Extrapolation of Cut
vs Recovery Curves
Ershaghi, Iraj – SPE,
AIME, Osazuwa
Omoregie - Universidad
del Sur de California
Society of
Petroleum
Engineers
1977 1
SPE 14209 - Application
of the X-Plot Technique
Ershaghi, SPE,
Universidad de
California del Sur,
Handy, LJ. - SPE,
Universidad de
California del Sur,
Hamdi, M. –
Universidad de
California del Sur
Society of
Petroleum
Engineers
1987 1
Decline Curve Analysis
Using Type Curves
Fetcovich, M.J.
JPT (Journal of
Petroleum
1980 1

Página 10 de 2
Año de
edición
Ejemplares
disponibles
Technology)
SPE 18740 - An
Overview of Waterflood
Surveillance and
Monitoring
Talash, A.W.; SPE;
Mobil E&P Services Inc.
JPT (Journal of
Petroleum
Technology)
1988 1
SPE 20748 –
Implementation of a
Program
Thakur, G.C. - Chevron
U.S.A. Inc.
Society of
Petroleum
Engineers
1990 1
SPE 23471 -
Waterflood Surveillance
Techniques – A
Approach
Thakur, G.C. - Chevron
U.S.A. Inc.
Society of
Petroleum
Engineers - JPT
(Journal of
Petroleum
Technology)
1991 1
Simulación numérica de
reservorios
Ing. Mezzatesta
Servicio de
Minería y guía de
explotación
1983 1
Sahara, curso de
entrenamiento
Interfaces Interfaces 2006 6
Integrated waterflood
asset management
Thakur, Satter Pen Well 1998 3
SPE Reprint Series
Numerical Simulation II
Nº20
SPE 1986 1
SPE Reprint Series
Numerical Simulation II
Nº11
SPE 1973 1
Fanchi, J
Applied reservoir
simulation
Gulf Publishing
Company
1997 3
Petroleum Workbench
Black Oil simulation
User Manual
Scientific
Software
Intercomp INC
1995 1
Ertekin, Abou Kassen,
King
Basic Applied Reservoir
Simulation
SPE Texbook
series
2001 1
Patton
Applied water
technology
Campbell
Petroleum Series
1986 1
Aziz, Settari
Petroleum Reesrvoir
Simulation
Applied Science
Publishers
1
Ing. Rafael Cobeñas
Curso de simulación de
reservorios
ITBA 2000 1

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EVALUACIONES
Para obtener la regularidad los alumnos deben aprobar los prácticos, los parciales y deben tener
un 75 % de asistencia.
Para aprobar la materia se debe rendir un examen final
Programa de examen
Bolilla 1: Temas: 2B 3ª 4B 5ª 6
Bolilla 2: Temas: 1B 3B 4ª 5B 6
Bolilla 3: Temas: 2ª 1B 4B 5ª 6
Bolilla 4: Temas: 2B 1ª 3B 5B 6
Bolilla 5: Temas: 3ª 2ª 4B 5ª 6
Bolilla 6: Temas: 3B 2B 4ª 5B 6
FECHA, FIRMA Y ACLARACIÓN TITULAR DE CÁTEDRA

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