balance de materia by prmd
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BALANCE DE MATERIA
INTRODUCCION.-
El balance de materia aplica el principio de la
conservación de la materia y a diferencia del
método volumétrico no requiere conocer las
medidas del reservorio ni sus propiedades
petrofísicas, pero sí se requiere información
medida en campo como: presiones de fondo,
volumenes de producción acumulada y factores
volumétricos. Solo puede aplicarse cuando se
tienen historiales de producción.
YACIMIENTO DE GAS SIN EMPUJE DE
AGUA.-
[Masa de gas producido] = [Masa de gas inicialmente en el yac.] – [Masa de gas remanente en el yac.]
Balance de Materiales:
[PCS producidos del yac.] = [PCS inicialmente en el yac.] – [PCS remanente en el yac.]
Balance de Materiales en términos de PCS
Balance de Materiales en términos de moles de gas
1
Si (Vi) es el volumen poroso inicial disponible para gas en
pies cúbicos, y si a una presión final (Pf) entran (We) pies
cúbicos de agua al yacimiento y se producen (Wp) pies
cúbicos de agua del mismo, entonces el volumen final (Vf)
después de producir (Gp) pies cúbicos normales de gas
es:
2
Considerando las ecuaciones 1 y 2 se tiene la sgte. relación
3
Si el yacimiento carece de intrusión de agua y la
producción de agua es insignificante, la ecuación anterior
se reduce a:
4
5
6
Reemplazamos las ecuaciones 5 y 6 en la ecuación 4:
Sustituyendo Vi, por su equivalente G/Bgi:
Sustituyendo lo anterior se tiene la sgte. Ecuación:
7
9 8
10
En la anterior ecuación dividir por Bgf:
11
Si los factores volumétricos del gas se expresan en [pies
cúbicos del yacimiento] por [PCS].
En lugar de [PCS] por [pies cúbicos del yacimiento].
Entonces los factores volumétricos se invertiran.
Sí, no existe intrusión de agua la ecuación queda:
Invertimos la última ecuación entonces expresaremos:
12
13
14
Sabiendo que:
La temperatura del yacimiento se mantiene invariable,
entonces la ecuación 17 se convierte en:
Reordenando tenemos:
18
19
En la anterior curva de Gp como función de p/z es lineal y
puede extrapolarse a presion cero para encontrar el gas
inicial en el yacimiento, o el valor de abandono de p/z para
hallar la reserva inicial. La pendiente m se determina de la
anterior figura.
Luego para Psc=14,7 lpca, Tsc=60°F y Ty=200°F
P/Z
Gp
Empuje de agua activo
Empuje agua parcial
Empuje de agua debil
Efecto de empuje agua en relación P/Z
versus Gp
De la anterior ecuación se tiene la siguiente expresión:
En estudios de geología y reservorios, se puede calcular We
en cada etapa que comprende el cálculo de Balance de
Materia.
El valor de Wp que es el agua acumulada producida se
obtiene por medición directa.
21
Consideraciones sobre
inyeccion DE GAS
La inyección de gas como método de recuperación mejorada
consiste en intoducir al reservorio gas pebre en componentes
pesados a presiones que permitan crear las codiciones de un
proceso miscible de modo de formar una sola fase con los
hidrocarburos que permanecen en el yacimiento para ser
removidos y extraidos. Gran parte del gas de inyección
frecuentemente proviene del mismo reservorio como residuo
de la extracción de líquidos y licuables.
El gas pobre que se inyecta al reservorio se mezcla con el
fluido de reservorio y como resultado se tiene un nuevo fluido
con diferente composición. Al modificarse la composición
también se modifican las propiedades físicas.
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