Este documento trata sobre la clasificación y modelos de acuíferos. Explica que los acuíferos pueden clasificarse según su grado de mantenimiento de presión, sus condiciones de límite, sus regímenes de flujo y sus geometrías de flujo. También describe que los acuíferos proveen un mecanismo de empuje importante para la producción de petróleo y gas al estar asociados a muchos yacimientos.

1. ACUÍFEROS
Ingeniería de Yacimientos II
Eveicar Ferrer C.I:23.736.529
Clasificación y
Modelos de
Acuíferos
Acuíferos

2. INTRODUCCIÓN
Una gran cantidad de yacimientos de petróleo y gas tienen un
acuífero asociado que representa una fuente importante de
energía.
Esta energía provee un mecanismo de empuje para la
producción de fluidos cuando los yacimientos son sometidos a
producción.

3. INTRODUCCIÓN
Se cree que el gran número de yacimientos con empuje de
agua está relacionado con el origen marino de muchos
yacimientos.
En los casos en que el volumen del acuífero es menos de 10
veces el volumen del yacimiento, el mecanismo de empuje
por agua es considerado pequeño.
Si el tamaño del acuífero es significativamente mayor (> 10x),
el mecanismo de empuje por agua puede ser la principal
fuente de energía de yacimiento.

4. INTRODUCCIÓN
Cuando la presión del yacimiento disminuye, se crea un
diferencial de presión a través del contacto agua-petróleo
(agua-gas) y en consecuencia, el acuífero reacciona
proporcionando los siguientes mecanismos de empuje:
 Expansión del agua en el acuífero.
 Reducción del volumen poroso del acuífero causado por
expansión de la roca.
 Flujo artesiano.

5. INTRODUCCIÓN
En yacimientos de petróleo con empuje por agua, el factor de
recobro puede variar entre 35%-65% del POES, mientras que
en el caso de empuje por gas en solución, se obtiene entre
10%-25%.
Por el contrario, en yacimientos de gas, el mecanismo de
empuje por agua puede obtener factores de recobro entre
35%-65% del GOES, mientras con expansión del gas libre, el
recobro puede variar entre 70%-90%.

6. INTRODUCCIÓN
1. Producción
Identificación de un Acuífero
𝑊𝐶𝑢𝑡 =
𝑞 𝑤
𝑞 𝑜 + 𝑞 𝑤
𝑋100 ≈ 98%
𝑊𝑂𝑅 =
𝑞 𝑤
𝑞 𝑜
𝑋100 ≈ 50%

7. INTRODUCCIÓN
Identificación de un Acuífero
2. EBM
F
E
Yto
Volumétrico
Yto no
Volumétrico

8. Clasificación de Acuíferos

9. Clasificación de Acuíferos
Los acuíferos se puede clasificar de acuerdo a:
 Grado de mantenimiento de presión.
 Condiciones de límite.
 Regímenes de flujo
 Geometrías de flujo

10. Clasificación de Acuíferos
Grado de Mantenimiento de Presión.
a) Activo
b) Parcial
c) Limitado
El influjo de agua es igual al vaciamiento total del yacimiento.
Comúnmente se caracterizan por una declinación lenta y
gradual de la presión.
Si durante un periodo largo, la tasa de producción y la presión
permanecen razonablemente constantes, la tasa de llenado de
los poros del yacimiento debe ser igual a la tasa de influjo de
agua.
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎
=
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝐴𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒
+
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝐺𝑎𝑠 𝐿𝑖𝑏𝑟𝑒
+
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎
a) Activo

11. Clasificación de Acuíferos
Grado de Mantenimiento de Presión.Grado de Mantenimiento de Presión.
Activo
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎
=
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝐴𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒
+
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝐺𝑎𝑠 𝐿𝑖𝑏𝑟𝑒
+
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎
o
𝑒 𝑤 = 𝑄 𝑜 𝐵𝑜 + 𝑄 𝑔 𝐵𝑔+ 𝑄 𝑤 𝐵 𝑤
Donde:
ew= Tasa de entrada de agua [bbl/day]
Qo= Tasa de aceite [STB/day]
Bo= Factor volumétrico de formación del aceite [bbl/STB]
Qg= Tasa de gas libre [scf/day]
Bg= Factor volumétrico de formación del gas [bbl/scf]
Qw= Tasa de producción de agua [STB/day]
Bw= Factor volumétrico de formación del agua [bbl/STB]

12. Clasificación de Acuíferos
Grado de Mantenimiento de Presión.
Activo
La anterior ecuación puede expresarse en términos de
producción acumulada introduciendo los siguientes términos
derivados:
𝑒 𝑤 =
𝑑𝑊𝑒
𝑑 𝑡
= 𝐵𝑜
𝑑𝑁 𝑝
𝑑 𝑡
+ (𝐺𝑂𝑅 − 𝑅 𝑠)
𝑑𝑁 𝑝
𝑑 𝑡
𝐵𝑔+
𝑑𝑊𝑝
𝑑 𝑡
𝐵 𝑤
Donde:
We= Acumulado de influjo de agua[bbl]
t= tiempo [days]
Np= Producción acumulada de aceite[STB]
GOR= Relación gas-aceite actual [scf/STB]
Rs= Solubilidad del gas actual [scf/STB]
Bg= Factor volumétrico de formación del gas [bbl/scf]
Wp= Producción acumulada de agua [STB]
dNp/dt= Tasa diaria de aceite Qo [STB/day]
dWp/dt= Tasa diaria de agua Qw [STB/day]
dWe/dt= Tasa diaria de influjo de agua ew [bbl/day]
(GOR-Rs)dNp/dt= Tasa diaria de gas [scf/day]

13. Clasificación de Acuíferos
Grado de Mantenimiento de Presión.
Ejercicio: Calcule la tasa de influjo de agua ew cuando la
presión del yacimiento se estabiliza a 3000 psi.
Activo
Pi= 3500 psi
dNp/dt=32000 STB/day
Bo= 1.4 bbl/STB
GOR= 900 scf/STB
Rs= 700 scf/STB
Bg= 0.00082 bbl/scf
dWp/dt=0
Bw= 1.0 bbl/STB

14. Clasificación de Acuíferos
Grado de Mantenimiento de Presión.
Ejercicio: Calcule la tasa de influjo de agua ew cuando la
presión del yacimiento se estabiliza a 3000 psi.
Activo
Pi= 3500 psi
dNp/dt=32000 STB/day
Bo= 1.4 bbl/STB
GOR= 900 scf/STB
Rs= 700 scf/STB
Bg= 0.00082 bbl/scf
dWp/dt=0
Bw= 1.0 bbl/STB
𝑒 𝑤 =
𝑑𝑊𝑒
𝑑 𝑡
= 𝐵𝑜
𝑑𝑁 𝑝
𝑑 𝑡
+ (𝐺𝑂𝑅 − 𝑅 𝑠)
𝑑𝑁 𝑝
𝑑 𝑡
𝐵𝑔+
𝑑𝑊𝑝
𝑑 𝑡
𝐵 𝑤

15. Clasificación de Acuíferos
Condiciones de Límite
a) Infinito
El efecto de los cambios de presión en la frontera yacimiento –
acuífero no se siente en el borde externo. La presión en el
borde externo es igual a Pi.
b) Finito
El efecto de la declinación de presión se siente en el borde
externo del acuífero. La presión en el borde externo cambia en
función del tiempo.

16. Clasificación de Acuíferos
Regímenes de Flujo
Existen tres regímenes de flujo que influencian la tasa de
influjo de agua hacia el yacimiento:
a) Estado Estable
La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el
acuífero reacciona en forma instantánea.
b. Estado Inestable
La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el
acuífero reacciona en forma gradual.
c. Estado Pseudo Estable
La caída de presión en el yacimiento se comporta como una
función lineal con el tiempo.

17. Clasificación de Acuíferos
Regímenes de Flujo
Estado Estable
Estado Pseudo
estable
Estado
Inestable
Tiempo
Presión

18. Clasificación de Acuíferos
Geometrías de Flujo
Los sistemas yacimiento-acuífero se pueden clasificar con base
en las geometrías de flujo como:
Acuífero Petróleo
Empuje Lineal
Acuífero
Yacimiento
Empuje de Fondo
Acuífero
YacimientoEmpuje Lateral