Yacimientos, Petroleo, Gas, Ingenieria, IUPSM

1. INGENIERÍA DE
YACIMIENTOS I
ING. LENIN ALI

2. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE
YACIMIENTOS
UNIDAD I

3. Que es un yacimiento de hidrocarburos?
• Se entiende por yacimiento a una
unidad geológica (trampa
subterránea) de volumen limitado,
porosa y permeable que contiene
hidrocarburos comercialmente
explotables en estado líquido y/o
gaseoso.

4. Condiciones necesarias para la formación de
los yacimientos
SISTEMA PETROLERO
• ROCA MADRE
• ROCA YACIMIENTO
• PROCESO DE MIGRACIÓN
• TRAMPA
• SELLO

5. ¿Que es un mecanismo de producción?
•Una vez perforados los pozos estos comienzan a producir debido a la acción de fuerzas naturales que desplazan los
fluidos del yacimiento hasta los pozos productores. Estas fuerzas naturales a medida que se va produciendo van
disminuyendo, hasta el punto donde el yacimiento alcanza su límite físico, las fuerzas capilares que se desarrollan entre
los fluidos y los poros de la arena que los contiene, dejan atrapados al petróleo y este deja de fluir naturalmente, y es a
partir de allí donde se aplican los mecanismos de producción inducidos. (Métodos de Producción).
Mecanismo de Producción
Gas en
Solución
Capa de Gas
Segregación
Gravitacional
Empuje
Hidráulico
Expansión de
la Roca y los
Fluidos
Combinado

6. •Son conocidos como sistemas de levantamiento artificial y son empleados
para llevar los fluidos del yacimiento a superficie cuando el mismo no puede
seguir produciendo por flujo natural.
¿Que son los Métodos de Producción?
Bombeo Mecánico
Levantamiento Artificial por Gal
Bombeo Electrosumergible
Bombeo de Cavidad Progresiva
Bombeo Hidráulico

7. Clasificación de los yacimientos de
hidrocarburo
• EMPUJE HIDRÁULICO
• GAS EN SOLUCIÓN
• CAPA DE GAS
• EXPANSIÓN DE LA ROCA Y FLUIDOS
• SEGREGACIÓN GRAVITACIONAL
• COMBINADO
De acuerdo al mecanismo de producción.

8. Clasificación de los yacimientos de
hidrocarburo
De acuerdo al tipo de estructura geológica
1. Estructurales.

9. Clasificación de los yacimientos de
hidrocarburo
De acuerdo al tipo de estructura geológica
2. Estratigráficos.

10. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCA
UNIDAD II

11. Clasificación de los yacimientos de
hidrocarburo
e acuerdo al estado termodinámico de los fluidos
Yacimientos de gas seco o de
una sola fase gaseosa
Yacimientos de punto de
roció o de condensado
retrogrado
Yacimientos de punto de
burbujeo, subsaturados o de
gas disuelto
Yacimientos con capa de gas
o yacimientos saturados
123
4

12. Clasificación de los yacimientos de
hidrocarburo
e acuerdo a los tipos de hidrocarburos que contiene
Yacimientos de
Petróleo
Yacimientos de Gas
•Petróleo Negro
•Volátil
•Gas Condensado o retrogrado
•Gas Húmedo
•Gas Seco

13. Todas las rocas que cubren la tierra de acuerdo con la forma como ellas han
sido formadas, se agrupan en tres clases principales: ígneas, metamórficas y
sedimentarias.
Rocas Ígneas: Se forman del enfriamiento y solidificación del material de roca
que se encuentra debajo de la corteza terrestre en estado líquido. Pueden ser
formadas debajo de la superficie por enfriamiento muy lento o formadas en la
superficie cuando el material fundido es forzado hacia la superficie de la tierra.
En esta categoría se encuentran granitos, dioritas, lavas, basaltos, etc.
Rocas Metamórficas: Originalmente pueden ser ígneas o sedimentarias, sus
características originales han sido cambiadas grandemente por las acciones
de presión, temperatura y otros factores que actuaron sobre ellas dentro de la
corteza de la tierra. Ejemplo de estas rocas son: filitas, esquistos, etc.

14. Rocas Sedimentarias: Estas rocas provienen de la consolidación de
sedimentos formados sobre la superficie de la tierra o ambientes marinos,
originados por descomposición mecánica de fragmentos de rocas pre-
existentes por efecto de meteorización, erosión y transporte (depositación
mecánica), también por precipitaciones químicas de soluciones o por
secreción de organismos vivientes (depositación química). Frecuentemente,
fueron depositados en capas o estratos.
En su mayoría todo el petróleo producido en el mundo proviene de rocas
sedimentarias. Para localizar los yacimientos que contienen petróleo, se
requiere del conocimiento de la naturaleza de los sedimentos.
Las rocas sedimentarias están en su mayoría formadas por minerales que
permanecen estables sometidos a condiciones normales de esfuerzos y
temperatura derivados de procesos y pueden ser divididas en dos grandes
grupos mecánicos y químicos.

15. Rocas Clásticas: Están formadas de restos provenientes de la alteración y
descomposición de rocas pre-existentes que pueden ser transportadas,
frecuentemente a distancias considerables, por el viento, agua o hielo
desde el sitio de erosión hasta el sitio de depositación. Estos sedimentos,
los cuales se asientan bajo la acción de la gravedad a distancias desde
sus orígenes son denominados “Exógenos”. Las partículas están
usualmente unidas por un cemento de origen químico o bioquímico
formando posteriormente la despositación. Ejemplo: Calizas y dolomitas.
Las rocas sedimentarias se clasifican según su composición en:
Rocas Carbonáticas: Son formadas por carbonatos de calcio y de
magnesio precipitados en las aguas marinas por procesos químicos y
bioquímicos. Ejemplo: Calizas y dolomitas.

16. Areniscas
Conglomerados
Lutita
Calizas
Lutitas Diatomeas
Fosforitas
Dolomitas
Evaporitas
(Algunas Calizas)
Precipitaciones
Restos Biológicos y
Precipitaciones
Carbón Orgánico
Restos Orgánicos Soluciones
Descomposición
Mecánica
Roca Fuente
Minerales Preexistentes
Descomposición
Química
Clasificación de las Rocas Sedimentarias

17. PETROFÍSICA
Petrofísica, es la especialidad que caracteriza las
propiedades físicas de las rocas mediante la
integración del entorno geológico, perfiles de pozos,
análisis de muestras de roca (Núcleos) y sus fluidos
(Propiedades) e historias de producción.

18. Es el volumen poroso por unidad de volumen de formación. Es la
fracción del volumen total de una muestra que está ocupada por
poros o espacios vacios.
En términos físicos relacionado con yacimiento, la porosidad no es más
que la capacidad de almacenamiento del mismo.
Vt
Vp
POROSIDAD
Ø = Volumen Poroso
Volumen Total

19. POROSIDAD
Clasificación y empaque de los granos que forman la roca

20. FACTORES QUE AFECTAN A LA POROSIDAD
1. Tipo de empaque.
2. Material cementante.
3. Presión de las capas suprayacentes y confinantes.
4. Geometría de distribución de los grano.
5. Arcillosidad.

21. CLASIFICACIÓN DE LA POROSIDAD SEGÚN LA
DISTRIBUCIÓN Y FORMA DE LOS POROS:
Porosidad Primaria: La matriz de la roca esta compuesta de
granos individuales, los cuales son más o menos esféricos y se
encuentran empacados de alguna forma donde existen poros entre
ellos, que es conocida como porosidad intergranular o de la matriz.
Porosidad Secundaria: La porosidad secundaria es causada por
la acción de las agua de formación (Formando cavidades de
disolución o pequeñas cavernas) o de las fuerzas tectónicas
(Causadas por redes de fracturas o fisuras) sobre la matriz de la
roca después de la depositación.

22. Porosidad
Primaria
Porosidad Total (Øt):
Incluye poros conectados y
no conectados
Porosidad Efectiva (Øe):
Incluye poros conectados

23. Permeabilidad: Medida de la facilidad con que una roca
permite el flujo de fluidos a través de sus poros
interconectados.
qL
AP
k=
q q
x=L
A
P
Ley de Darcy
K, es una constante de proporcionalidad,
que relaciona la tasa de flujo y un
diferencial de presión aplicada.
Es intrínseca del medio poroso y no
depende del fluido, su tasa o la presión
diferencial (Flujo Darciano).
La unidad de permeabilidad es el Darcy, la cual es muy grande, tanto
que la parte de mil es generalmente utilizada: el milidarcy (md). El
símbolo para la permeabilidad es k.

24. Absoluta: Medio poroso que está completamente saturado
(100%) con el fluido que se mueve a través de los canales
porosos.( HORIZONTAL; VERTICAL)
Efectiva: Facilidad con que una roca permite el flujo de un
fluido, en presencia de otros u otros fluidos.
Kefec < Kabs.
Relativa: Cociente entre la permeabilidad efectiva a un fluido y
una permeabilidad base.
Tipos de Permeabilidad

25. Medición de Permeabilidad
Puede ser medida en laboratorio
sobre tapones o núcleos
completos.
Generalmente se usa gas, el
cual, no reacciona con la
roca, pero ocasiona efectos no
Darcianos (Mayor K).
La K debe corregirse a líquido
con la función de Klinkenberg.
Celda de Hassler

26. Permeabilidad
POROSIDAD
40%
Permeabilidad
Horizontal 1500 md
Permeabilidad
Vertical 1000 md
Anisotropia

27. Permeabilidad Relativa
b) Normalizadas: se usan como bases las permeabilidades máximas
(extremas) al fluido en cuestión:
k
k
k
k
k
k
k
k
k
g
rg
w
rw
o
ro 
a) No normalizada: se usa la permeabilidad absoluta como base:
maxmaxmax g
g
rg
w
w
rw
o
o
ro
k
k
k
k
k
k
k
k
k 
Agua - Petróleo: Somax =1 -Swc Swmax = 1-Sorw
Gas - Petróleo : Somax = 1 - Swc - Sgc Sgmax = 1-Sorg - Swc
Las permeabilidades máximas se calculan así:

28. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS
UNIDAD III

29. BALANCE DE MATERIALES
UNIDAD IV

30. CONTENIDO
• INTRODUCCIÓN
• ANTECEDENTES
• LA ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIALES
• CONSIDERACIONES
• APLICACIONES
• ÍNDICE DE EMPUJE
• FORMA LINEAL DE LA ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIALES
• LA EBM COMO LÍNEA RECTA EN LOS YACIMIENTOS DE GAS
• PROBLEMAS

31. INTRODUCCIÓN