congreso emi spe 2015 elaboracion de un modelo estatico. msc. adonay rengel
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Msc. Ing. Adonay H. Rengel Moreno
4to Congreso Nacional de Ingeniería Petrolera
SPE Student Chapter EMI – La Paz
ELABORACION DE UN
MODELO ESTATICO PARA
SIMULACION
Octubre de 2015, La Paz Bolivia
¿Qué es un Modelo Estático?
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¿Qué es un Modelo Estático?
Schlumberger: Es un modelo de un volumen
específico del subsuelo (Reservorio) que
incorpora todas las características Geológicas
del yacimiento. Estos modelos se utilizan para
cuantificar características dentro del
volumen del subsuelo que son relativamente
estables durante largos periodos de tiempo, por
consiguiente pueden considerarse estáticas.
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Objetivos del Modelo Estático
◦ Determinar la arquitectura del reservorio, sus
fallas internas, la distribución de sus propiedades
con el suficiente detalle para representar
heterogeneidades horizontales y verticales.
◦ Representar las propiedades geológicas,
petrofísicas y estructurales de la forma más
precisa posible para posteriormente llevar a
cabo la simulación dinámica.
El Modelo Estático es el dato de Entrada
Para el Modelo Dinámico 4
Equipo de Trabajo Multidisciplinario
Geofísicos: Interpretación de datos sísmicos
(horizontes, fallas, facies sísmicas).
Analista de Loggs: Interpretación cuantitativa
de los registros de pozo (contacto de
fluidos, parámetros petrofísicos).
Sedimentólogo: Descripción de testigos
(cores), correlación entre pozos, modelo de
sedimentos.
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Equipo de Trabajo Multidisciplinario
Profesionales Petrofísicos: Mediciones
petrofísicas en testigos (cores).
Geoquímicos: Análisis de fluidos, rocas y
materia orgánica.
Ingeniero de Reservorios: Síntesis de
información dinámica, simulaciones de flujo
de fluidos, predicción de la producción.
El ingeniero geólogo de yacimientos debe verificar la consistencia de la información durante cada paso del
modelaje y trabajar con cada actor del estudio integrado
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Modelo Estático = Modelo Celular
K-n, phi-n,
N/G-n
K-m, phi-m,
N/G-m
K-x, phi-x,
N/G-x
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Modelo Estático = Modelo Celular
Un modelo celular es una descripción
esquemática de un reservorio que
representa sus propiedades y su
distribución.
Es requerido para entender la
complejidad de la realidad y para poder
cuantificarla.
“Repartir un gran problema complejo en varios simples”
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¿Cómo Construir un Modelo Estático?
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
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Base de Datos
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Base de Datos
El primer paso es la elaboración de una Base
de Datos de varias disciplinas:
Geofísica.
Geología.
Petrofísica.
Registros de Pozos.
Pruebas de pozo (para el modelo dinámico).
Producción (si existiese, para el modelo
dinámico).
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Tipos de Datos Importantes
TIPO Geometría Petrofísicos Fluidos Pozos Producción
Descripción
- Forma
- Espesores
- Dimensiones
- Fallas
- Contactos
- Porosidad
- K
- Co, Cw
- Pc’s
- Kr’s
- Swi, Sorw
Bo, µo
Bg, µg
Bw, µw
- Coordenadas
- Completación
- Indice de
Productividad
- Qo
- Qg
- Qw
Origen
- Sísmica
- Geología
- Pruebas de
Pozo
- Loggs
- Núcleos
- Pruebas de
Laboratorio
Laboratorio Reportes de
Pozos Campo
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Revisión de la Información de la
Base de Datos
Objetivo:
Decidir si la calidad de información es
suficiente para llevar a cabo el estudio.
Plan de adquisición de datos para el
propósito del estudio.
¿Por qué se debe revisar la información?
Viene de diferentes fuentes de información.
Pone en evidencia inconsistencias en la
información y vacíos.
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Modelo Estructural
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Modelo Estructural
Es el Marco de trabajo grueso del
yacimiento consistente de dos elementos
primarios: superficies limítrofes y fallas.
Es la representación geométrica
tridimensional de las estructuras geológicas
de subsuelo.
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Modelo Estructural
Fuentes de Datos de Entrada:
Levantamientos Sísmicos.
Registros de Pozos.
Estudios de Afloramientos.
Sondeos electromagnéticos.
Levantamientos gravimétricos.
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Modelo Estructural
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Modelo Estructural
Forma del Reservorio y Fallas 18
Modelo Estratigráfico
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Modelo Estratigráfico
El propósito de este modelo es identificar
las unidades estratigráficas (tipo de
roca), ciclos de sedimentación y su
extensión areal.
El modelo Estratigráfico de un yacimiento lo
constituyen las diferentes unidades o
formaciones geológicas que delimitan las
principales unidades de flujo del yacimiento.
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Modelo Estratigráfico
Fuentes de Datos de Entrada:
Registros de Pozos.
Análisis de Núcleos.
Estudios de Afloramientos.
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Modelo Estratigráfico Registros de pozo
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Modelo Estratigráfico Análisis de Núcleos
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Modelo Estratigráfico Estudios de Afloramientos
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Modelo Estratigráfico
HUAMAMPAMPA
ICLA
SANTA ROSA
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Modelo Estratigráfico
Identificación de Unidades Estratigráficas
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Modelo de Propiedades
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Modelo de Propiedades
O Modelo Petrofísico, define las propiedades
petrofísicas del yacimiento para caracterizar
la localidad de las rocas reservorio.
Objetivo: Discriminar las zonas que son
reservorio de aquellas que no lo son
cuantificando la porosidad y la
permeabilidad.
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Modelo de Propiedades
Fuentes de Datos de Entrada:
Registros de Pozos.
Análisis de Núcleos.
Pruebas de Presión.
Análisis de Ambiente Deposicionales.
Análisis Geo-estadísticos.
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Modelo de Propiedades
Fuentes de Datos:
Permeabilidades, K
Porosidades, ø
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Modelo de Propiedades
Limitante: A partir de los Registros de pozos, análisis de núcleos y pruebas de presión, se puede determinar: la porosidad y la permeabilidad de cada pozo… Pero no es suficiente para conocer estas propiedades a lo largo de todo el campo.
Área de Exploración
K, ø
K, ø
K, ø
K, ø
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Modelo de Propiedades
Limitante: A partir de los Registros de pozos, análisis de núcleos y pruebas de presión, se puede determinar: la porosidad y la permeabilidad de cada pozo… Pero no es suficiente para conocer estas propiedades a lo largo de todo el campo.
Área de Exploración
K, ø
???
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Modelo de Propiedades
Para poder definir las
propiedades petrofísicas
en el resto del campo, se
debe llevar a cabo un Análisis del Ambiente
Deposicional y Cálculos
Geo-estadísticos. K, ø
???
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Modelo de Propiedades
Análisis del Ambiente Deposicional:
Un ambiente deposicional o sedimentario, es un
punto geográfico donde se acumulan los sedimentos
caracterizados por una combinación de procesos
geológicos y condiciones ambientales a lo largo del
tiempo.
Las acumulaciones de Sedimentos, nos proporcionan
información respecto a la distribución de
sedimentos, lo cual se relaciona a la
distribución de porosidad y permeabilidad.
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Modelo de Propiedades
Tipos de Ambientes
Deposicionales:
Ambientes Continentales.
Ambientes de Transición.
Ambiente Deltaico.
Ambiente de Playa.
Llanura de Mareas.
Ambientes Marinos.
Ambiente de Talud.
Ambiente Abisal
Río Serpenteante
(Meandering River)
Río Trenzado
(Braided
River)
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Modelo de Propiedades Río Trenzado (Braided River)
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Modelo de Propiedades
Ambiente Deposicional Deltaico: Río Trenzado
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Modelo de Propiedades
Análisis Geoestadístico:
Es una rama de la Geología Matemática que
se enfoca en el análisis de las distribuciones
de porosidad y permeabilidad de los
yacimientos en base a información
sedimentológica y ambientes
deposicionales.
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Modelo de Propiedades
Ambiente
Deposicional
Análisis
Geoestadístico
MODELO DE PROPIEDADES
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Modelo de Propiedades
MODELO DE PROPIEDADES
Distribución de Porosidad
Distribución de Permeabilidad
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¿Cómo Construir un Modelo Estático?
Modelo Estructural
Forma del reservorio y fallas
Modelo Estratigráfico
Estratos
Modelo de Porosidad
Modelo de Permeabilidad
Distribución de la
Porosidad
Distribución de
la Permeabilidad
Modelo Estático Bruto
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Análisis de Incertidumbres
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Análisis de Incertidumbres
Durante la Elaboración de un Modelo Estático,
gran parte de la información generada, ha sido
el resultado de análisis y supuestos.
Si bien esta información “supuesta” ha sido el
resultado de cálculos y estudios realizado, no
se sabe a ciencia cierta si representa la
realidad dentro del reservorio. Esta duda es la
“Incertidumbre”.
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Análisis de Incertidumbres
Realidad
Info Pozo
X-1 Info Pozo
X-2 Información
Supuesta
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Análisis de Incertidumbres
Objetivo: Es realizar un estudio que nos permita tener un conocimiento de la exactitud de la información en determinadas zonas del modelo estático y cuantificar su grado de incertidumbre.
Importancia: Es importante conocer el grado de incertidumbre de nuestro modelo al momento de tomar decisiones económicas con la empresa.
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Análisis de Incertidumbres
Presentes en cada etapa del diseño del modelo
Geofísica:
- Migración
- Velocidad del
modelo
- Selección de
horizontes y fallas
- Conversión
tiempo-profundidad
Geología
- Conceptos
Estructurales y
sedimentarios
- Extensión y
orientación de
cuencas
sedimentarias
- Distribución de
propiedades
Ingeniería de
Reservorios
- Transmisibilidad
de fallas
- Compresibilidad
de las Rocas
- Índice de
productividad de
pozos
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Upscaling
Base de Datos
Modelo Estructural
Modelo Estratigráfico
Modelo de Propiedades
Análisis de Incertidumbres Upscaling
¿Cómo Construir un Modelo Estático?
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Upscaling
Es un proceso de homogenización de las
propiedades del reservorio para disminuir
su resolución.
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Upscaling
Objetivo: El objetivo de disminuir la
resolución de las celdas del Modelo Estático
es Reducir el Tiempo de Corrida cuando
se lleve a cabo la Simulación Dinámica.
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Upscaling
Tiempo de Corrida: 200 Horas
Upscaling
Tiempo de Corrida: 150 Horas 50
Upscaling Proceso de Upscaling:
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Upscaling
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¿Cómo Construir un Modelo Estático?
Modelo Estático Bruto
Modelo Estático
Definitivo
Upscaling
Análisis de
Incertidumbres
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Modelo Estático Modelo Dinámico
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Consideraciones Finales
La elaboración de un Modelo Estático es
un estudio técnico que, debido a la
complejidad del trabajo, requiere un
equipo de trabajo especializado y con
experiencia considerable de varios años.
La elaboración de un Modelo Estático
requiere de una capacidad computacional
muy poderosa.
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Consideraciones Finales
Existen varias herramientas de software Especializadas para llevar a cabo simulaciones numéricas.
Los datos de los modelos deben ser actualizados periódicamente.
Los modelos estáticos y dinámicos se usan durante toda la vida productiva de un campo, desde el planeamiento de su desarrollo hasta el control de la explotación.
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