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1. Simulación Matemática de
Yacimientos
Introducción
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 1
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

2. Simulación de Yacimientos
La simulación de yacimientos es la herramienta
mas importante para guiar las decisiones en la
administración de un yacimiento.
Desde la planeación de perforación de pozos, la
optimización de las instalaciones superficiales y
hasta las técnicas de procesos de recuperación
secundaria y mejorada, los simuladores de
yacimientos permiten a los ingenieros, predecir
y visualizar el flujo de fluidos de una forma
eficiente.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 2
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

3. Antecedentes
Administración de Yacimientos
El objetivo de la administración de un
yacimiento es determinar las
condiciones óptimas necesarias para
maximizar la recuperación de
hidrocarburos económicamente
viable, a través de la prudente
operación del campo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 3
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

4. Antecedentes
Administración de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 4
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

5. Antecedentes
Ingenieria de Yacimientos
El objetivo principal de la ingeniería de
yacimientos es optimizar la
recuperación de hidrocarburos y el
ingeniero de yacimientos es el
encargado de lograr que este objetivo
se cumpla.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 5
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

6. Antecedentes
Ingenieria Básica de Yacimientos
Para optimizar la recuperación de
hidrocarburos, nos hemos valido de
técnicas y ecuaciones cuyas soluciones
son analíticas.
Estas técnicas y ecuaciones al día de hoy
son aplicables, y de uso diario. Pero con
las restricciones principales que son
homogeneidad e isotropía.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 6
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

7. Antecedentes
Ingenieria Básica de Yacimientos
Ejemplo de ello, son los métodos de balance de
materia. Estos consideran al yacimiento como
un tanque, con propiedades petrofísicas
promedio, un solo comportamiento de fluidos,
y la existencia de las fases aceite, agua y gas.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 7
abril de 2014
Imagen tomada del libro “Recuperación Mejorara y Secundaria en Mexico”
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8. Antecedentes
Ingenieria Básica de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 8
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

9. Antecedentes
Métodos de Modelado de Yacimientos
Modelado Integrado Simulación de
Yacimientos – Pozo – Instalaciones
Superficiales
Simulación de Modelos en
Diferencias Finitas
Simulación de Líneas de
Corriente
Balance de Materia
Análisis de
Curvas de
Declinación
Analogías
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 9
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

10. Antecedentes
Ingenieria Básica de Yacimientos
La suposición de homogeneidad a lo
largo de todo el yacimiento, aunque
se ha demostrado que puede ser válida,
no existe.
Esta es una de las restricciones que hace
que métodos como el de balance de
materia sean solo una aproximación al
comportamiento de un yacimiento.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 10
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

11. Antecedentes
Fundamentos de la Simulación de Yacimientos
Para considerar el estudio de un yacimiento
heterogéneo y anisotrópico, se
considero dividir al yacimiento en
bloques; a cada uno de se les asignan
propiedades promedio y se aplica la
ecuación de balance de materia,
integramos una ecuación de flujo que
permita el flujo entre bloques.
Lo anterior es la base de la simulación
matemática de yacimientos.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 11
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

12. Antecedentes
Fundamentos de la Simulación de Yacimientos.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 12
abril de 2014
Modelo del Yacimiento Dividido en Bloques o Celdas
Modelo del Yacimiento
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

13. Es el proceso mediante el cual a
través de un modelo matemático
se describen los procesos físicos
presentes en el yacimiento y nos
permite conocer el
comportamiento del yacimiento en
una forma discreta.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 13
Simulación Matemática de Yacimientos
Definición
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

14. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 14
abril de 2014
Simulación Matemática de Yacimientos
en la Vida del Yacimiento…..
La simulación numérica se a convertido
en la herramienta de la administración
de yacimientos para todas las etapas de
la vida de un yacimiento.
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

15. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 15
abril de 2014
Simulación Matemática de Yacimientos
en la Vida del Yacimiento…..
Caracterización Estática del Yacimiento
Implementación en el Campo
Planificación
del
Desarrollo
y
la
Producción
Monitoreo
y
Control
del
Yacimiento
Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

16. Que es Simulación de Yacimientos?
SPE 23472: “Reservoir Simulation: State of the Art”
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 16
abril de 2014
El motivo principal para desarrollar la
simulación numérica de yacimientos fue la
habilidad de predecir el comportamiento
futuro de un yacimiento bajo varias
condiciones “que tal si”, de modo que se
podrían tomar mejores decisiones para
administrar el yacimiento.
Esta fuerza aun conduce el uso de la
simulación de yacimientos hoy día.
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

17. Que es Simulación de Yacimientos?
SPE 23472: “Reservoir Simulation: State of the Art”
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 17
abril de 2014
Los incentivos de los negocios actuales para
todas las aplicaciones de simulación de
yacimientos residen en una o más de las
siguientes categorías:
• Económico.
• Credibilidad y confiablidad.
• Toma de decisiones.
• Monitoreo del comportamiento del
yacimiento.
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

18. Que es Simulación de Yacimientos?
SPE 23472: “Reservoir Simulation: State of the Art”
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 18
abril de 2014
Los simuladores resuelven problemas de
flujo de fluidos de un yacimiento que
esta siento estudiado en una malla 2D o
3D.
La malla esta compuesta de celdas, las
cuales son modeladas con ecuaciones
diferenciales, que hacen un balance de
materia para cada fase, más la ley de
Darcy que describe el flujo del fluido a
través del yacimiento.
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

19. Que es Simulación de Yacimientos?
SPE 23472: “Reservoir Simulation: State of the Art”
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 19
abril de 2014
El proceso de simulación consiste en
describir el yacimiento, comparando
el histórico de producción –
inyección de un campo, para predecir
el comportamiento futuro del
yacimiento bajo varios escenarios de
desarrollo.
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

20. Que es Simulación de Yacimientos?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 20
Modelo
Matemático
Software
Modelo de
Simulación
Estudio de
Simulación
abril de 2014
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21. Introducción
¿ Que es un Modelo Matemático
de Yacimientos?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 21
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

22. Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Un modelo matemático consiste en un
numero determinado de ecuaciones que
expresan los principios de
conservación de masa y energía,
acopladas con ecuaciones
representativas de las propiedades de
los fluidos y de la roca; todo ello a
través del medio poroso.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 22
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

23. Dichos modelos matemáticos resultan
en ecuaciones diferenciales en
derivadas parciales no lineales y su
solución es posible únicamente de
forma numérica y de manera discreta,
es decir, la solución es en un numero
de puntos discretos en espacio y
tiempo, y no de una manera continua.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 23
abril de 2014
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

24. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 24
abril de 2014
En espacio, cada uno de esos puntos
discretos, se definen como bloques o
celdas.
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

25. Por ejemplo, esta representación de la
saturación de agua en el yacimiento.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 25
abril de 2014
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

26. En tiempo, cada uno de esos puntos
discretos, se definen como timesteps
o pasos del tiempo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 26
abril de 2014
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

27. Los modelos matemáticos resultan de
la integración de:
1. Conceptos Básicos de Ingenieria de
Yacimientos.
2. Propiedades de la Roca y Fluidos.
3. Ley de Conservación de Masa.
4. Ecuación de Flujo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 27
abril de 2014
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

28. Los modelos matemáticos deben de integrar cada uno de los
mecanismos de recuperación del los yacimientos.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 28
abril de 2014
Modelo Matemático de Simulación de
Yacimientos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

29. Introducción
¿ Que es un Simulador de
Yacimientos?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 29
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

30. Simulador de Yacimientos
Es el software que contiene
programados los modelos
matemáticos, así como las soluciones
numéricas; que me permitirá crear un
modelo de simulación el cual pueda
predecir el comportamiento de
explotación de un yacimiento.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 30
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

31. Etapas para Desarrollar un
Simulador de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 31
Definición del Mecanismo de Desplazamiento del
Yacimiento
Elaboración del Modelo Matemático
Desarrollo del Modelo Numérico para la Solución
del Modelo Matemático
Programación del Software
Validez del Simulador Desarrollado
El Simulador representa los Mecanismos de
Desplazamiento del Yacimiento ?
Simulador Disponible al Mercado
No
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

32. Simulador de Yacimientos
Objetivo
Hacer un programa de computo
manejable por los ingenieros de
yacimientos.
Realizar un software que maneje todos los
mecanismos de producción e integre la
información necesaria para cada uno de
ellos.
Que sea económicamente accesible a un
activo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 32
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

33. Simulador de Yacimientos
No obstante de haberse hecho todo lo
posible por incluir los mecanismos de
producción de un yacimiento de la mejor
manera, nunca podrá hacerse esto de
forma exacta, sino solo en forma
aproximada.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 33
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

34. Introducción
Clasificación de los Simuladores
de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 34
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

35. Parámetros de Selección.
 Tipo de solución.
 Tipo de yacimiento.
 Nivel de simulación.
 Numero de dimensiones.
 Tipo de geometría.
 Tipo de fluido.
 Proceso de Recuperación Mejorada.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 35
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

36. Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Solución
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 36
abril de 2014
Diferencias
Finitas
Diferencias
Finitas
Líneas de
Corriente
Líneas de
Corriente
Elemento
Finito
Elemento
Finito
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37. Ecuaciones de flujo:
Conservación de masa y la
ley de Darcy
Se resuelve el sistema de
ecuaciones y encontramos
a un nuevo tiempo valores
de presión y saturación de
fluidos.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 37
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Solución – Diferencias Finitas
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

38. • Discretización de la ecuación de
presión.
• Se resuelve para presión al nuevo
tiempo.
• Se trazan las líneas de flujo.
• Se resuelve para la saturación a
través de las líneas de flujo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 38
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Solución – Líneas de Corriente
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

39. Simple Porosidad
Doble Porosidad
Triple Porosidad
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 39
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Yacimiento
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

40. Pozo
Individual
Yacimiento
Sector del
Yacimiento
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 40
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Nivel de Simulacíon
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

41.  Cero Dimensiones.
 Una Dimensión.
 Dos Dimensiones.
 Tres Dimensiones.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 41
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Numero de Dimensiones
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

42.  Cartesianas.
 Radiales.
 No Estructuradas.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 42
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Geometría
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

43.  Monofásico.
 Bifásico
 Trifásico.
 Por Componentes.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 43
abril de 2014
Simulador de Aceite Negro
Simulador Composicional
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Tipo de Fluido

44. De Recuperación Química.
 Miscelares y Miroemulsiones, Polímeros, Surfactantes y combinación de las anteriores.
De Recuperación de Miscibles.
 Gas rico, Bióxido de carbono y Nitrógeno.
De Recuperación Térmica.
 Inyección de fluidos calientes, Agua Caliente, Vapor y Combustión in situ.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 44
abril de 2014
Clasificación de los Simuladores de Yacimientos
Proceso de Recuperación Mejorada
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

45. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 45
abril de 2014
Simulador de Yacimientos - ECLIPSE
Aceite Negro: E100 – Composicional: E300 – Térmico: E500 - Líneas
de Corriente: FrontSim
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

46. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 46
abril de 2014
Simulador de Yacimientos - CMG
Aceite Negro: IMEX – Composicional: GEM – Térmico: STARS
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

47. Introducción
¿ Que es una Modelo de
Simulación de Yacimientos?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 47
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

48. Modelo de Simulación de Yacimientos
Objetivo
Es integrar la información del modelo
estático (malla de simulación –
distribución de propiedades); análisis PVT;
análisis especial de núcleos; presión y
saturación de fluidos iniciales; y eventos e
historia de producción e inyección de los
pozos en el yacimiento; dentro de un
simulador para poder predecir el
comportamiento de un yacimiento.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 48
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

49. Que es Modelo de Simulación de
Yacimientos?
Modelo de Yacimiento
en Celdas
Geometría, Propiedades
Tipo de Malla
Volumen poroso
Transmisibilidad
Conexiones no vecinas
Fallas
Descripción del Fluido y Roca
Aceite Negro, Composicional,
Comportamiento de fases,
Kr´s, Pc´s, condiciones iniciales
Saturaciones de fluidos
Presión inicial
Volúmenes originales de
fluidos
Pozos y Sistemas de
Producción
Localizaciones, terminaciones,
Gastos de producción e
inyección
Modelos de pozos
Instalaciones superficiales
Gastos y presiones a través
del tiempo
Tablas VFP
Sistemas artificiales
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 49
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

50. Que es Modelo de Simulación de Yacimientos?
Para correr en Simulador ECLIPSE
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 50
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

51. Como Trabaja?
9 16
4 10 17 23
1 5 11 18 24 27
2 6 12 19 25 26
3 7 13 20 26
8 14 21
15 22
• Discretización en espacio y tiempo:
• Malla del Yacimiento consiste en celdas
interconectadas
• El paso adelante es sobre una secuencia de
pasos de tiempo
•Las ecuaciones de flujo de fluidos en medios porosos
para cada fase:
• Conservación de masa
• Ley de Darcy
• Ecuaciones de Estado
• La solución de las ecuaciones diferenciales parciales
no lineales, escritas en forma de diferencias finitas y
resueltas numéricamente.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 51
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

52. Como Trabaja un Modelo de
Simulación de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 52
Presión Inicial y Saturación de Fluidos Iniciales
Incremento de Tiempo
Calculo de los Volúmenes Producido e Inyectados
Calculo del Flujo entre Celdas
Resultados: Presión y Saturación de Fluidos
Ha Alcanzado el Tiempo Total de Simulación ?
Termina la Simulación
No
Si
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

53. Resultados de la Simulación
• Resultados son reportados para cada paso
de tiempo:
• Presiones en cada celda
• Saturaciones de fluidos en cada celda
• Composición del fluido
• Comportamiento de pozos
• Ajuste de Historia:
• El ingeniero de yacimientos cambia los
parámetros de entrada para ajustar el
comportamiento histórico del yacimiento
• Predicción:
• Evaluar el comportamiento futuro para
diferentes estrategias de desarrollo del
yacimiento.
• Recuperación secundaria y mejorada
de hidrocarburos.
• Administración del yacimiento
mediante la evaluación económica de los
escenarios de explotación.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 53
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

54. Cuanto me puede llevar esto?
• Una corrida de simulación puede tomar
minutos, horas, días, semanas……..
• Depende principalmente:
• Tamaño de la malla de simulación
• El proceso a ser modelado
• Aceite Negro o Composicional
• Capacidad de Computo
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 54
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

55. Cuanto me puede llevar esto?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 55
abril de 2014
Tiempo CPU en un Modelo de Simulación Composicional
Fuente: SPE 26634 “Is Parallel Computing Ready for Reservoir Simulation? A Critical Analysis
of the State of the Art” SPE 68th Annual Technical Conference and Exhibition – Octubre 1993
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

56. Cuanto me puede llevar esto?
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 56
abril de 2014
Modelo Composicional, Doble Porosidad, Full Implicit, Paralelo para
Procesos de EOR
Fuente: SPE 100079 “A Full Implicit, Compositional, Parallel Simulator for IOR Processes in
Fractured Reservoirs” SPE Journal – Septiembre 2007
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

57. Ejemplo de un Simulador de
Inyección de Químicos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 57
abril de 2014
Fuente: SPE 143671 “Detailed Modeling of ASP Process by Coupling a Multipurpose Reservoir
Simulator to the Chemistry Package PHREEQC” SPEREE – Agosto 2012
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

58. Ejemplo de un Simulador de
Inyección de Químicos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 58
abril de 2014
Fuente: SPE 143671 “Detailed Modeling of ASP Process by Coupling a Multipurpose Reservoir
Simulator to the Chemistry Package PHREEQC” SPEREE – Agosto 2012
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

59. Para esto se requiere de la experiencia y
el buen juicio del ingeniero de
simulación de yacimientos para decidir
cual es el modelo a utilizar, así como
evaluar de una manera apropiada la
información que se van a utilizar en ello.
Sobre la base de lo anterior, el ingeniero
definirá la certidumbre de los
resultados que se obtengan de dicho
modelo.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 59
abril de 2014
Experiencia y resultados?
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

60. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 60
abril de 2014
Fuente: Martinez Romero, Néstor “Administración del Conocimiento Orientada a Resultados”
Segundo Congreso y Exposición Internacional del Petróleo en México – Junio 2017
Modelo de Simulación de Yacimientos
Diferencia entre datos, información y conocimiento
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

61. La selección del modelo a utilizar,
además del aspecto económico, esta en
función del proceso de
recuperación que se desea simular y
de la información disponible para ello.
Una regla general es utilizar el
modelo más simple capaz de resolver
el problema planteado.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 61
abril de 2014
Modelo de Simulación de Yacimientos
Regla General: Realizar un Modelo Simple
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

62. 1. Comprender el problema y definir los objetivo.
2. Mantenerlo siempre simple.
3. Entender la interacción entre diferentes partes: Geología -
Yacimientos - Producción - Instalaciones.
4. No asumir que lo mas grande es siempre lo mejor.
5. Conocer las limitaciones y confiar en los criterios definidos.
6. Ser razonable en las expectativas.
7. Cuestionar los datos que hacen el ajuste de historia.
8. Nunca intentar suavizar en los extremos.
9. Poner atención a las mediciones, no creer en todos los datos.
10. No reducir costos en los trabajos de laboratorio necesarios.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 62
abril de 2014
Modelo de Simulación de Yacimientos
10 Reglas de Oro para Ingenieros de Simulación
Fuente: “Ten Golden Rules for Simulation Engineers” Journal of Petroleum Technology –
Noviembre 1989
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

63. Introducción
Planeación de un Estudio de
Simulación de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 63
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

64. Tiempo
Definición del Problema
Análisis y Validación de la Información
Adquisición de Datos
Descripción del Yacimiento y Diseño del Modelo
Ajuste de la Historia
Predicción
Análisis de Resultados
Toma de Decisiones
Planeación de un Estudio de Simulación de
Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 64
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

65. El objetivo principal es plantear los alcances del
estudio de simulación de yacimientos, y
contestar las siguientes preguntas:
• Tengo la información suficiente para realizar
un modelo de simulación?
• Con los resultados que obtenga serán
suficientes para plantear mi estrategias de
explotación del campo?
• Tengo el personal necesario para realizar un
estudio de simulación?
Planeación de un Estudio de Simulación de
Yacimientos
Definición del Problema
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 65
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

66. • Cuento con el software para el estudio?
• Cuento con el hardware para realizar la
simulación?
• Necesito especialistas técnicos para el apoyo
en la definición de procesos físicos del
yacimiento?
• Cuanto?
• Donde?
• Tiempo?
Planeación de un Estudio de Simulación de
Yacimientos
Definición del Problema
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 66
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

67. Planeación de un Estudio de Simulación de
Yacimientos
Ajuste de la Historia (Proceso de Ensaye y Error)
Información
Disponible y
Validada
.
Modelo de
Simulación con
la Información
Disponible
Simular el
Comportamiento
Histórico del
Yacimiento
Comparar el
Comportamiento
Histórico vs
Calculado
Ajuste
Satisfactorio
Revisar Aspectos
Geológicos, de
Producción, de
Ingenieria
Parámetros
Reajustados
.
Modelo de
Yacimiento listo
para realizar los
Escenarios de
Explotación
NO
SI
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 67
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

68. Planeación de un Estudio de Simulación de
Yacimientos
Ajuste de la Historia (Pws, Observado vs Calculado)
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 68
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

69. Introducción
Beneficios prácticos de la
Simulación de Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 69
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

70. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Cuando un modelo de simulación ha sido
probado y calibrado adecuadamente,
representa la herramienta más poderosa
con que cuenta un ingeniero.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 70
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

71. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
El yacimiento físicamente puede producirse
una sola vez y lo más probable es que no
sea en la forma más adecuada, dado que
un error cometido en el proceso afectara
cualquier cambio subsecuente.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 71
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

72. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
El modelo permite producir un
yacimiento varias veces y en muy
diferentes maneras, con lo cual se
pueden analizar varias alternativas y
seleccionar la mejor de ellas.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 72
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

73. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
El observar el comportamiento del modelo
bajo diferentes condiciones de
operación, ayuda a seleccionar un
conjunto de condiciones óptimas para el
yacimiento.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 73
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

74. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Campos Nuevos
 Definir las fronteras internas y externas del yacimiento.
 Definir es espesor neto, volumen y reservas.
 Determinar el numero optimo y configuración de pozos.
 Optimizar el tiempo de entrada y dimensionamiento de
instalaciones superficiales.
 Seleccionar el proceso optimo de recuperación.
 Estimar el potencial del recuperación de hidrocarburos.
 Anticipar la producción de fluidos y los cambios
operacionales.
 Determinar los gastos críticos de agua y gas de
conificación o canalización de fluidos.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 74
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

75. Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Campos Maduros
 Monitorear el avance de los contactos de fluidos.
 Evaluar la degradación de la productividad de los pozos.
 Evaluar el comportamiento histórico del yacimiento.
Determinar porque el comportamiento no ajusta a las
predicciones
 Determinar las zonas de agua y gas; identificar pozos a
reparar.
 Monitorear el barrido del aceite e identificar zonas no
drenadas; especificar pozos intermedios.
 Estimar los beneficios de los procesos de recuperación
secundaria y mejorada.
 Determinar la interferencia entre pozos; fallas sello,
fallas conductivas y conectividad entre formaciones.
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 75
abril de 2014
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

76. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 76
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Saturaciones de Fluidos – Contactos de Fluidos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

77. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 77
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Contactos de Fluidos – Ventanas Operacionales
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

78. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 78
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Recuperación mediante diferentes Escenarios de Explotación
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

79. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 79
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Procesos de Recuperación Primaria, Secundaria y Mejorada
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

80. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 80
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Procesos de Recuperación Primaria, Secundaria y Mejorada
Simulación de Yacimientos
Fuente: “Llego el momento para la tecnología EOR” Oilfield Review – Invierno 2010/2011
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

81. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 81
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Pronostico de Producción de cualquier Evento en el Pozo
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

82. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 82
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Modelado de Pozos – Interferencia entre Pozos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

83. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 83
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Optimizar los Sistemas de Recolección – Infraestructura Superficial
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

84. Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 84
abril de 2014
Utilidad de la Simulación de Yacimientos
Optimizar la Ubicación de los Nuevos Pozos
Ing. Oscar Osorio Peralta - Facultad de Ingeniería UNAM

85. Utilidad de la Simulación de
Yacimientos
Simulación Matemática de Yacimientos – Introducción 85
abril de 2014
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