PET-360 TEMA1.pptx

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In. Betty Montaño Suarez
ING. BETTY MONTAÑO SUAREZ
RESERVORIO II
PET-360

DEFINICIONES PREVIAS.
CONSTRUCCION Y SIGNIFICACO DEL DIAGRAMA DE FASES.
Los yacimientos petroleros:
Según las características de los fluidos producidos, se tienen yacimientos de:
Aceite.
Aceite ligero (volátil).
 Gas seco.
Gas húmedo.
Gas y condensado.
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Yacimientos de aceite. HC líquido negro o verde negruzco, con una densidad relativa
mayor de 0.800 y una relación gas aceite instantánea menor de 200 m3g /m30
Yacimientos de aceite volátil. HC líquido café oscuro, con una densidad relativa entre
O.740 y 0.800 y con una relación gas aceite instantánea entre 200 y 1 500 m3g /m30
Yacimientos de gas y condensado. HC un líquido ligeramente café o pajizo, con una
densidad relativa entre 0.740 y 0.780 y con relaciones gas aceite instantáneas que varían
de 1500 a 12.000 m3g /m30
Yacimientos de gas húmedo. HC líquido transparente, con una densidad relativa menor
de 0.740 y con relaciones gas aceite entre 10 000 y 20 000 m3g /m30
Yacimientos de gas seco. HC líquido ligero; transparente (si lo hay) y con relaciones gas
aceite mayores de 20 000 m3g /m30
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Componente Aceite Aceite Volátil Gas y
Condensado
Gas Seco
C1 45.62* 64.17 86.82 92.26
C2 3.17 8.03 4.07 3.67
C3 2.10 5.19 2.32 2.18
C4 1.50 3.86 1.67 1.15
C5 1.08 2.35 0.81 0.39
C6 1.45 1.21 0.57 0.14
C7+ 45.08 15.19 3.74 0.21
Peso Mol. de C7+1 231 178 110 145
Densidad
Relativa:
0.862 0.765 0.735 0.757
Rel. Gas-Aceite 110 408 3 420 21 700
Color del líquido:
Negro Anaranjado
Café ligero Acuosos
m3
m3
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DEFINICIONES PREVIAS
PROPIEDADES INTENSIVAS.
Independientes de la materia considerada.
PUNTO CRITICO.
Estado de condiciones de presión y temperatura en la cual las propiedades
intensivas de la fase liquida y gaseosa son idénticas.
PRESION CRITICA.
Presión que corresponde al punto critico.
TEMPERATURA CRITICA.
Temperatura que corresponde al punto critico.
CURVA DE BURBUJEO.
Lugar geométrico de los puntos presión temperatura, para los cuales se
forma la primera burbuja de gas, al pasar de la fase liquida a la región de dos
fases.
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CURVA DE ROCIO. Lugar geométrico de los puntos, presión temperatura,
en los cuales se forma la primera gota de líquido, al pasar de la región de
vapor a la región de las dos fases.
REGION DE DOS FASES. Región comprendida entre las curvas de burbujeo y
rocío. En esta región coexisten, en equilibrio, las fases líquida y gaseosa.
CRICONDENBAR. Máxima presión a la cual pueden coexistir en equilibrio
un líquido y su vapor.
CRICONDENTERMA. Máxima temperatura a la cual pueden coexistir en
equilibrio un líquido y su vapor.
ZONA DE CONDENSACION RETROGRADA. La cual al bajar la presión, a
temperatura constante, ocurre una condensación.
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ACEITE SATURADO.
Es aquel que a las condiciones de presión y temperatura a que se encuentra está en
equilibrio con su gas.
ACEITE BAJO SATURADO.
Es el que, a las condiciones de presión y temperatura a que se encuentra, es capaz de
disolver más gas.
ACEITE SUPERSATURADO.- Es aquel que en las condiciones de presión y
temperatura a que se encuentra, tiene mayor cantidad de gas disuelto que el que le
correspondería en condiciones de equilibrio.
SATURACION CRITICA DE UN FLUIDO.- Es la saturación mínima -necesaria
para que exista escurrimiento de dicho fluido en el yacimiento.
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MECANISMOS DE DESPLAZAMIENTO DE LOS FLUIDOS EN LOS YACIMIENTOS
1.- Expansión de la roca y los líquidos.
2.- Empuje por gas di suelto liberado.
3.- Empuje por capa de gas.
4.- Empuje por agua.
5.- Desplazamiento por segregación.
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EXPANSIÓN DE LA ROCA Y LOS LÍQUIDOS
Ocurre en yacimientos bajo saturados, hasta que se alcanza la presión de saturación.
La expulsión del aceite se debe a la expansión del sistema.
Dada la baja compresibilidad del sistema, la declinación de la presión con respecto a
la extracción, es muy pronunciado.
La liberación del gas disuelto en el aceite ocurre en la tubería de producción, al nivel
en que se obtiene la presión de saturación.
La RGP producida permanece, cte durante la etapa de explotación, e igual a Rsi.
La saturación de aceite prácticamente no varía.
La Φ y la K absoluta disminuyen ligeramente, así como la μo.
El βo aumenta también en forma muy ligera.
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EMPUJE POR GAS DISUELTO LIBERADO
 Iniciada, la liberación del gas disuelto en el aceite, al alcanzar la presión de
saturación.
El agua intersticial y la roca continuaran expandiéndose, su efecto resulta
despreciable, pues
 La Cg es mucho mayor que la de los otros componentes de la formación.
El gas liberado, se acumula en forma de pequeñas burbujas aisladas,
Por declinación de presión, el gas forma una fase continua, que permite el flujo de
gas hacia los pozos.
La Sg mínima para que ocurra flujo del mismo se denomina Sgc.
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En esta etapa, la Sg es menor que la Sgc,
La Rp disminuye ligeramente, el gas disuelto en el aceite, queda atrapado en el
yacimiento.
La So disminuirá constantemente, a causa de su producción
Por lo tanto, mientras que la Ko disminuye continuamente, Kg aumentará.
El gas fluirá más fácilmente que el aceite, debido a que es más ligero, menos viscoso
La movilidad del gas es mucho mayor que la del aceite.
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La RGP aumentará constantemente y la Rp mostrará un progresivo incremento.
Hasta que la presión del yacimiento se abata substancialmente.
Las recuperaciones son casi siempre bajas, generalmente entre el 5 y el 35% del
aceite contenido a la presión de saturación.
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EMPUJE POR CAPA DE GAS
Consiste en la invasión progresiva de la zona de aceite por gas, acompañada por un
desplazamiento direccional del aceite fuera de la zona de gas libre y hacia los pozos
productores.
 Los requerimientos básicos son:
I.- Que la parte superior del yacimiento contenga una alta saturación de gas.
II.- Que exista un continuo crecimiento o agrandamiento de la zona ocupada por el
casquete de gas.
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La zona de gas libre requerida puede presentarse de tres maneras
•Existir inicialmente en el yacimiento como casquete.
•Bajo ciertas condiciones, puede formarse por la acumulación de gas liberado
por el aceite al abatirse la presión del yacimiento, a consecuencia de la
segregación gravitacional.
•La capa de gas puede crearse artificialmente por inyección de gas en la parte
superior del yacimiento, si existen condiciones favorables para su
segregación.
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La producción de aceite proviene de los pozos localizados en la zona de aceite,
El aceite producido es reemplazado por el que se mueve adelante del frente de gas.
El proceso obliga al aceite a moverse hacia la parte inferior del yacimiento.
La ventaja consiste en una adecuada localización y terminación de los pozos.
 El gas libre se acumula en la parte superior del yacimiento.
Dicho gas libre se utiliza para desplazar el aceite
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Si el Vgi es grande, comparado con el Voi, y si no se produce gas libre durante la
explotación; La decliminación de presión para la invasión total de la zona de aceite por el
casquete de gas será ligera y el comportamiento del yacimiento se aproximará al obtenido
con inyección de gas.
Si el Vgi es pequeño, la presión declinara a mayor ritmo, permitiendo la liberación del
gas disuelto y el desarrollo de una saturación de gas libre en la zona de aceite.
 Cuando la saturación de gas libre forme una fase continua, su exclusión de los pozos
productores será imposible y el mecanismo de desplazamiento se aproximará al de empuje
por gas disuelto.
Las recuperaciones varían del 20 al 40% del aceite contenido originalmente, pero si
existen condiciones favorables de segregación se pueden obtener recuperaciones del orden
del 60% o más.
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EMPUJE POR AGUA
Similar al del casquete de gas.
Tiene lugar en este caso atrás y en la interfase agua-aceite móvil.
En este proceso el agua invade y desplaza al aceite progresivamente.
Si la magnitud del empuje hidráulico es lo suficientemente fuerte para mantener la
presión del yacimiento o permitir solo un ligero abatimiento de ella.
Entonces el aceite será casi totalmente recuperado por desplazamiento con agua.
Puesto que no habrá liberación de gas en solución o dicha liberación será pequeña y
asimismo el desplazamiento que ocasione.
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EMPUJE POR AGUA
Los requerimiento básicos para este proceso son:
1º Una fuente adecuada que suministre agua en forma accesible al yacimiento.
2º Una presión diferencial entre la zona de aceite y la zona de agua, que induzca y
mantenga la invasión.
El empuje hidráulico puede ser natural o artificial:
 Natural debe existir, junto a la zona productora, un gran volumen de agua en la misma
formación, sin barreras entre el aceite y el agua.
La permeabilidad de la formación facilitar su filtración adecuada.
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EMPUJE POR AGUA
Generalmente la invasión de agua tiene lugar por la expansión de la roca y el agua en el
acuífero, como resultado de la declinación de presión transmitida desde el yacimiento.
Debido a que las compresibilidades de la roca y el agua son muy pequeñas, requerirá de
un acuífero extenso.
Tan pronto el agua invade la zona de aceite y desplaza algo de él, la saturación de agua
aumenta, la formación adquiere e incrementa su permeabilidad al agua y ésta tiende a fluir
junto con el aceite.
Como agente desplazante el agua tiene una ventaja sobre el gas, debido a su menor
movilidad (mayor viscosidad).
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EMPUJE POR AGUA
La presión del yacimiento se conserva a un nivel relativamente alto cuando se
abandona su explotación.
La Rp no sufre cambios substanciales, debido a que al mantenerse alta la presión,
evita la liberación del gas disuelto y su disipación en la producción.
Las recuperaciones varían entre el 35 y el 75%
Las recuperaciones bajas corresponden a yacimientos heterogéneos o con aceite
viscoso.
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COMPARACIÓN DE COMPORTAMIENTOS DE YACIMIENTOS
DE ACUERDO AL MECANISMO DE EMPUJE OPERANTE
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DESPLAZAMIENTO POR SEGREGACIÓN
GRAVITACIONAL
Puede clasificarse como un mecanismo de empuje; sin embargo, se considera más bien
como una modificación de los demás.
La tendencia del aceite, gas y agua a distribuirse de acuerdo a sus densidades
Poseen espesores considerables o alto relieve estructural, alta permeabilidad.
La recuperación de gas y/o de agua, es sensible al ritmo de producción.
A menor gastos, menores serán los gradientes de presión y mayor la segregación.
Si se establece contra flujo de aceite y gas, se desarrollará una capa de gas y la relación
gas-aceite producida mostrará una disminución.
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DESPLAZAMIENTO POR SEGREGACIÓN
GRAVITACIONAL
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COMBINACIÓN DE EMPUJES
Yacimientos sometidos durante su explotación a uno o mas mecanismos de desplazamiento
explicados.
Un yacimiento grande puede comportarse inicialmente como productor por empuje de gas
disuelto.
Después de un corto período de producción, la capa de gas asociado actúa efectivamente y
contribuye substancialmente a desplazar aceite.
Existen también las fuerzas viscosas. que se oponen al movimiento del elemento gaseoso
considerado.
Posteriormente, después de una extensa extracción, la presión del yacimiento caerá lo
suficiente como para establecer la entrada de agua del acuífero
De modo que el empuje por agua se presentará como parte importante del mecanismo de
desplazamiento.
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