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136
VARIABLES DE PRODUCCIÓN Especialización en Producción de Hidrocarburos Fernando E. Calvete González [email protected]

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  • VARIABLES DE PRODUCCIN

    Especializacin en Produccin de Hidrocarburos

    Fernando E. Calvete Gonzlez [email protected]

  • CURVAS DE DECLINACIN

  • La curva tpica del anlisis de declinacin se

    representa en papel semilog la Tasa de produccin vs.

    Tiempo y se busca ajustar los datos a una lnea recta.

    Este mtodo de anlisis extrapola las observaciones de

    la historia de produccin para estimar el

    comportamiento futuro de la produccin.

  • Fuente: Reservoir Engineering Handbook, Tarek Ahmed. Second Edition. 2000

  • Fuente: Reservoir Engineering Handbook, Tarek Ahmed. Second Edition. 2000

  • Fuente: Reservoir Engineering Handbook, Tarek Ahmed. Second Edition. 2000

  • Fuente: NIND, T.E. Modificada

    Perodo de Declinacin

    Perodo de Produccin Constante

  • Fuente: STEVEN W. POSTON Y BOBBY D. POE Jr. Analysis of Production Decline Curves, 2008. Captulo 1.Modificada.

  • Pozos individuales

    Anlisis de las curvas de declinacin

    El anlisis no se aplica a la primera fase de vida de un

    yacimiento (datos de produccin insuficientes).

    La confiabilidad de este anlisis depende de la calidad

    y cantidad de los datos de produccin.

    Grupos de pozos

    Al yacimiento en su totalidad

    Pozos con tendencia natural de declinacin

  • Curvas exponenciales

    Arps (1945)

    Defini expresiones que relacionan la interaccin entre la

    tasa, el tiempo y la produccin acumulada en trminos de

    una ecuacin general de una lnea recta.

    Curvas Hiperblicas Curvas Armnicas

  • Arnold y Anderson (1980)

    Ms adelante, se relacion una tasa inicial qi con una tasa

    posterior q2, para derivar las ecuaciones relevantes de las

    curvas de declinacin.

    Tasa de declinacin: prdida de produccin medida

    durante un lapso especfico de tiempo.

  • Fetkovich y Otros (1987)

    Fetkovich, Camacho-Velasquez y Raghavan mostraron

    que con frecuencia el modo de deplecin puede inferirse

    a partir de la forma de la curva de declinacin de

    produccin.

    Transiente Con flujo dominado en la

    frontera

  • Forma Incremental

    Ecuacin 2.2

    Relacin de prdida: cambio fraccional en los datos de

    produccin.

    dt

    dq

    q

    t

    q

    q

    t

    qq

    qR 22

    21

    2

    Forma Diferencial

    Johnson y Bollens (1987)

    Prdida de Produccin en

    un tiempo

    R constante: declinacin de porcentaje constante

    Una diferencia constante en la R: ajuste de una curva

    hiperblica o una ecuacin con potencias.

  • La tasa de produccin inicial (q1) puede escogerse en

    cualquier punto de la curva.

    El intervalo entre la primera y la ltima tasa siempre tiene

    que ser incluido en el procedimiento de clculo.

    Prdida incremental en la tasa

    tiempoq

    t

    q

    q

    t

    qq

    D1

    ,11

    21

    Ecuacin 2.1

    Tasa inicial Tasa posterior

  • Por conveniencia, las diferencias en la tasa tienen un lapso

    de tiempo de un ao.

    Se expresa en porcentaje y se le asigna un signo negativo

    para expresar la tasa de declinacin [% / ao]

    tiempoq

    t

    q

    q

    t

    qq

    D1

    ,11

    21

    Ecuacin 2.1

    Nicols Santos S. Variables de Produccin De Procesos Escuela De Ingeniera De Petrleos

  • Adems de la Tasa de produccin vs. Tiempo, existen

    otros tipos de tendencias que permiten analizar las

    historias de produccin, las cuales incluyen:

  • Una declinacin exponencial se presenta cuando:

    El fluido producido es ligeramente compresible

    El yacimiento es un sistema cerrado

    El pozo produce a una presin de fondo fluyendo (Pwf)

    constante.

    La suma de nuevas fuentes de energa pueden alterar el

    mecanismo de deplecin original.

    Suposiciones Arps:

  • En yacimientos de aceite que operan cerca al punto de

    burbuja y para yacimientos de gas a altas presiones:

    Cambios drsticos en la compresibilidad y la

    permeabilidad relativa pueden causar que la curva se

    vuelva hiperblica.

    Para este caso el IP es constante durante la vida del

    pozo, lo cual implica que la tasa de produccin es

    proporcional a la presin del yacimiento.

    Suposiciones Arps:

  • Las curvas de declinacin de Arps no deben aplicarse al

    estudio de los datos tempranos de produccin

    obtenidos de yacimientos de baja permeabilidad,

    estratificados y/o yacimientos naturalmente fracturados.

    Tener un poco de conocimiento de la geologa bsica, la

    composicin del fluido del yacimiento y caractersticas

    generales de produccin son un pre-rrequisito para

    llevar a cabo un estudio de curvas de declinacin con

    cierto grado de precisin.

    Suposiciones Arps:

  • Condiciones de Operacin Constantes

    Figura 2.13. Efecto de cambiar el tamao de choque en el anlisis de

    curvas de declinacin de la produccin.

  • Efecto de los mecanismos de Operacin

    Yacimientos que sufren una prdida

    medible en la presin del yacimiento

    Yacimientos con drenaje

    gravitacional

    Yacimientos que exhiben un

    incremento gradual en el corte de

    agua o en el GOR.

    Son altamente

    sensibles a

    cualquier tipo de

    proceso de ajuste

    de curvas

  • El volumen del fluido no deseado en el flujo del pozo

    puede incrementarse por varios aos.

    El incremento en los volmenes de agua incrementa la

    cabeza hidrosttica, la cual incrementa artificialmente la

    backpressure. Este efecto tiende a reducir la tasa de

    produccin del fluido producido primariamente.

    Efecto de los mecanismos de Operacin

  • Yacimientos Candidatos

    Los yacimientos con deplecin de presin y drenaje

    gravitacional son los ms adecuados para el anlisis de

    curvas de declinacin.

    Yacimientos con intrusin de agua o gas.

    Yacimientos malos Candidatos

  • Figura 2.14. Produccin histrica de un yacimiento con

    buen empuje de agua.

    Fuente: STEVEN W. POSTON Y BOBBY D. POE Jr. Analysis of Production Decline Curves. 2008. Modificada.

  • Conocimiento general del yacimiento

    El tipo de roca

    Tipo de fluido

    Mecanismo de empuje esperado del pozo.

    La extensin matemtica de la historia de produccin.

    El conocimiento de estas caractersticas

    ayuda en la Interpretacin de las curvas de

    declinacin.

  • El anlisis de curvas de declinacin no debe llevarse a cabo

    en yacimientos compactos en las etapas tempranas de la

    deplecin.

    La parte de la curva extendida de prediccin ocurre

    nicamente cuando predominan condiciones de flujo

    dominando en la frontera.

    Los datos de tiempos tempranos son reflejo de un drenaje

    muy cercano al wellbore cuando el lmite del yacimiento es

    pequeo.

    Conocimiento general del yacimiento

  • Segmentos de Produccin

    Los cambios en las condiciones de operacin

    (fluctuaciones) impiden replantear cualquier comparacin

    razonable de la historia de los pozos adyacentes.

    Un mtodo fundamental para evaluar la extensin del

    yacimiento y la continuidad entre pozos es comparar las

    caractersticas de produccin de los pozos adyacentes.

    Similitudes en las historias del comportamiento implican que

    los pozos estn completados en arenas de calidades

    similares y localizadas en un yacimiento comn.

  • Se define como el cambio fraccional de la tasa de

    produccin con el tiempo o, como la pendiente negativa

    de la curva que representa el logaritmo natural de la tasa

    de produccin vs. Tiempo.

    dt

    qd

    dt

    dq

    qD

    ln1 Ecuacin 2.3

    D = Tasa de declinacin nominal, aos-1

    q = Tasa de produccin de petrleo, BN/da

    t = Tiempo, aos o meses

  • Fuente: NIND, T.E. Fundamentos de Produccin y Mantenimiento de Pozos Petroleros. Mc. Graw Hill.

    Mxico. 1987. Cap. 2. Modificada.

  • Por ser funcin continua, se usa principalmente para

    facilitar la derivacin de otras relaciones matemticas.

    Por ejemplo, si D es 0,10 por ao, el cambio porcentual

    indica que la tasa actual de produccin est disminuyendo

    a un ritmo del 10% al ao.

  • Las tasas de declinacin Nominal mensual (Dm) y

    Nominal anual (Da) para los tres tipos de curvas de

    declinacin se relacionan de la siguiente manera:

    12/am DD Ecuacin 2.27

    ma DD *12 Ecuacin 2.28

  • Es la disminucin en la tasa de produccin desde un valor

    inicial qi hasta un valor q durante un perodo igual a la

    unidad (1 mes o 1 ao), dividido entre la produccin al

    comienzo del perodo:

    i

    i

    q

    qqd

    Ecuacin 2.4

    d = Tasa de declinacin efectiva, % aos o mes.

    q = Tasa de produccin de petrleo a un tiempo t, BN/da

    qi = Tasa de produccin de petrleo al comienzo del

    perodo de declinacin, BN/da.

  • Por lo general, esta declinacin es la ms usada, ya

    que por ser una funcin discreta concuerda mejor con

    las prcticas reales de registro de produccin.

    Declinacin efectiva mensual.

    Periodo de declinacin: un mes

    Declinacin efectiva anual.

    Periodo de declinacin: un ao

  • Las tasas de declinacin efectiva mensual (dm) y anual

    (da) para los tres tipos de curvas de declinacin se

    relacionan de la siguiente manera:

    12/111 am dd Ecuacin 2.27

    1211 ma dd Ecuacin 2.28

  • Ejemplo 2.4: Un pozo que alcanz una produccin de

    100 bl/da ha declinado a 80 bl/da al final del primer

    ao.

    1. Calclense las tasas de declinacin mensual y anual

    y las tasas de declinacin continuas mensuales y

    anuales.

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    1. Tasas de declinacin efectiva anual y mensual.

    ad 110080

    aoda /%202,0

    8,02,011 12 md

    mesdm /%84,10184,0

    Por definicin:

    Por lo que:

    Queda:

    De la ecuacin 2.28:

    ti dqq 1

    1211 ma dd

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    2. Tasas de declinacin continua anual y mensual.

    De la ecuacin 2.9:

    Entonces:

    Por lo que:

    dD 1ln

    adD 1exp

    223,0aD

    0186,012

    223,0mD

  • Se define como la integral de la curva de produccin en

    funcin del tiempo, desde el inicio de la vida productiva

    del pozo hasta un tiempo determinado:

    t

    p qdtN0

    Ecuacin 2.5

    Np= Produccin acumulada de petrleo en BN.

    q = Tasa de produccin de petrleo a un tiempo t, BN/da.

    t = Tiempo considerado, meses o aos.

  • Exponencial Armnica Hiperblica

    Existen tres tipos de curvas de declinacin:

  • Se definen segn la siguiente expresin bsica general:

    n

    q

    q

    D

    D

    ii

    Ecuacin 2.6

    Donde:

    n = Exponente de declinacin.

    Di = Tasa de declinacin al comienzo del perodo.

  • n

    q

    q

    D

    D

    ii

    Ecuacin 2.6

    Curva de declinacin exponencial, n = 0

    Curva de declinacin armnica, n = 1.

    Curva de declinacin hiperblica, 0 < n < 1.

  • 0

    ii q

    q

    D

    D

    D = Di = Constante: la cada en produccin por unidad

    de tiempo es una fraccin constante de la tasa de

    produccin.

    iDD

  • 1

    ii q

    q

    D

    D

    La cada en produccin por unidad de tiempo como una

    fraccin de la tasa de produccin es directamente

    proporcional a la tasa de produccin.

    ii

    q

    qDD

  • n

    q

    q

    D

    D

    ii

    La cada en produccin por unidad de tiempo como una

    fraccin de la tasa de produccin es proporcional a una

    potencia fraccional de la tasa de produccin, con la

    potencia variando entre 0 y 1.

  • La integracin de estas ecuaciones diferenciales

    bsicas proporciona la relacin Tasa vs. Tiempo

    como se muestra en la clasificacin de las curvas

    de declinacin de produccin presentadas en la

    tabla 2.1.

  • Es la ms usada por los ingenieros de produccin, por

    su facilidad.

    Se usa incluso, cuando se es consciente que la

    declinacin hiperblica describe mejor las

    caractersticas de la mayora de los pozos.

  • Fuente: NIND, T.E. Modificada

    Declinacin

  • En este tipo de curva, la tasa de declinacin nominal es

    constante:

    Integrando la ecuacin 2.1 para D = cte, se obtiene una

    expresin para la tasa de produccin en funcin del

    tiempo:

    1

    0

    i

    iq

    qDD teconsDD i tan Ecuacin 2.7

    teqq i

    Di

    Ecuacin 2.8 dt

    qd

    dt

    dq

    qD

    ln1

  • La grfica de la produccin contra el tiempo en papel

    semilogartmico es una lnea recta, siendo la

    pendiente de la recta igual a menos la relacin de

    declinacin nominal: m = - D.

    teqq i

    Di

    Ecuacin 2.8

  • Fuente: NIND, T.E. Modificada

    teqq i

    Di

  • Donde,

    Sustituyendo la ecuacin 2.7 en la ecuacin 2.6, se obtiene:

    Esto indica que, con este tipo de declinacin, la tasa de

    produccin en perodos sucesivos (meses o aos)

    puede representarse mediante una serie geomtrica.

    dD 1ln Ecuacin 2.9

    tdqq i 1 Ecuacin 2.10

  • tdqq i 1 Ecuacin 2.10

    tdqqdqdqdqq iiii 1...11132

    Ecuacin 2.11

    Integrando la ecuacin 2.8:

    D

    qqe

    D

    qN i

    Dti

    p

    1 Ecuacin 2.12

    teqq i

    Di

    Produccin de petrleo acumulada

  • La produccin acumulada durante el perodo de

    declinacin es igual a la diferencia entre la produccin inicial

    y la actual dividida entre la declinacin nominal.

    D

    qqe

    D

    qN i

    Dtip

    1 Ecuacin 2.12

    d

    dqN

    ti

    p

    1ln

    ]11[

    Ecuacin 2.13

    dD 1ln Dqq

    eD

    qN i

    Dti

    p

    1

    Ecuacin 2.9 Ecuacin 2.12

  • d

    qq

    q

    q

    Dt ai

    a

    i

    a

    1ln

    /lnln

    1Ec. 2.14

    De la ecuacin 2.8, el tiempo de vida productiva

    remanente antes del abandono (ta), correspondiente a la

    tasa econmica lmite qa:

    tD

    iieqq

    Ecuacin 2.8

  • Un pozo tiene una tasa inicial de 550 BN/da y una tasa

    inicial de declinacin de 2% mensual. Determine la tasa y la

    produccin acumulada despus de tres aos para el caso

    de una declinacin exponencial.

    1. Aplicando la ecuacin 2.8 resulta:

    tD

    iieqq

    12302,0550 eq diaBNq /7,267

    Tasa:

  • 2. Aplicando la ecuacin 2.12:

    Produccin Acumulada en 3 aos:

    D

    qqe

    D

    qN i

    Dti

    p

    1

    41667,30

    02,0

    7,267550

    D

    qqN ip

    BNN p 310.429

  • En este tipo de curva, la tasa de declinacin es

    proporcional a la tasa de produccin:

    ii q

    q

    D

    DbqD Ecuacin 2.15

    i

    i

    q

    Db Ecuacin 2.16

    La constante b se determina bajo condiciones iniciales

    como:

  • Integrando la ecuacin 2.3 para D=bq, se obtiene una

    expresin para la tasa de produccin en funcin del tiempo:

    Ecuacin 2.17

    Ecuacin 2.16 Donde:

    tD

    qq

    i

    i

    1

    i

    ii

    d

    dD

    1 tD

    DD

    i

    i

    1

  • Sustituyendo la ecuacin 2.17 en la ecuacin 2.5, e

    integrando, se obtiene una expresin para la Np en funcin

    del tiempo o de la tasa de produccin:

    q

    q

    D

    qtD

    D

    qN i

    i

    ii

    i

    ip ln1ln Ecuacin 2.19

    tD

    qq

    i

    i

    1 t

    p qdtN0

    Ecuacin 2.15

  • El tiempo de vida productiva remanente antes del abandono

    (ta) correspondiente a la tasa lmite econmico (qa) es:

    1

    1

    a

    i

    i

    aq

    q

    Dt Ecuacin 2.20

  • Un pozo tiene una tasa inicial de 550 BN/da y una tasa

    inicial de declinacin de 2% mensual.

    Determine la tasa y produccin acumulada despus de

    tres aos para el caso de una declinacin armnica.

    tD

    qq

    i

    i

    1

    3602,01

    550

    q

    1. Aplicando la ecuacin 2.17 resulta:

    daBNq /8,319

  • 2. Aplicando la ecuacin 2.19:

    q

    q

    D

    qtD

    D

    qN i

    i

    i

    i

    i

    i

    p ln1ln

    8,319

    550ln

    02,0

    41667,30550pN

    BN457.453pN

  • Considera que la tasa de declinacin vara con el

    tiempo.

    Se recomienda para yacimientos que producen por

    gas en solucin.

    n

    ii q

    q

    D

    D

    nbqD

    Ecuacin 2.21

  • La constante b se determina en condiciones iniciales:

    Relacin para la tasa de produccin en funcin del

    tiempo.

    Ecuacin 2.22 n

    i

    i

    q

    Db

    Ecuacin 2.23 n

    ii tnDqq/1

    1

    111 nii dn

    DtnD

    DD

    i

    i

    1

    Ecuacin 2.24

  • Ecuacin 2.25

    Integrando la ecuacin 2.23, se obtiene una expresin

    para la produccin de petrleo acumulada en funcin

    del tiempo o de la tasa de produccin:

    nni

    i

    n

    inn

    i

    i

    i

    p qqDn

    qtnD

    Dn

    qN

    11/1

    111

    1

  • Ecuacin 2.26

    El tiempo de vida productiva remanente antes del

    abandono (ta) correspondiente a la tasa lmite

    econmico, qa es:

    1

    1n

    a

    i

    i

    aq

    q

    nDt

  • Ejemplo 2.3. Un pozo tiene una tasa inicial de 550 BF/da

    y una tasa inicial de declinacin continua de 2% mensual.

    Determine la tasa y produccin acumulada despus de

    tres aos para el caso de una declinacin hiperblica. El

    exponente de declinacin es 0,6.

    nii tnDqq/1

    1

    daBFtnDqq nii /3,3023602,06,01/55016,0/1/1

    Aplicando la ecuacin 2.23 resulta:

  • 2. Aplicando la ecuacin 2.25 resulta:

    nni

    i

    ninn

    ii

    ip qq

    Dn

    qtnD

    Dn

    qN

    11/1

    111

    1

    BFN p 204.4453,302550

    02,06,01

    41667,30*5504,04,0

    6,0

  • En la figura 2.5 se muestran:

    Tasa de Produccin vs. Tiempo

    Tasa de Produccin vs. Produccin Acumulada

    Para los tres tipos de declinacin usando tres tipos

    diferentes de escala: cartesiana, semi-logartmica y

    logartmica.

  • Fuente: PARS DE FERRER, Magdalena cita a HERNANDEZ, A., FRICK, TH., ARPS, J.J. Modificada

  • Tasa de Produccin vs. Tiempo, se convierte en una

    lnea recta en escala semilogartmica, (Figura 2.5c).

    Declinacin exponencial, (I).

  • Tasa de Produccin vs. Produccin acumulada es una lnea

    recta en coordenadas cartesianas (Figura 2.5b).

    En ambos casos, el valor absoluto de la pendiente es igual a la

    fraccin de declinacin nominal D.

    Declinacin exponencial, (I).

  • Tasa de Produccin vs.

    Tiempo, es una lnea

    recta de ngulo 45 en

    escala logartmica

    (Figura 2.5e), (IIIa), si en

    vez del tiempo lineal t

    se utiliza un tiempo

    modificado t definido como:

    tDt i 1

    Ecuacin 2.29

    Declinacin armnica

  • Tasa de Produccin vs. Produccin acumulada tiene el

    mismo comportamiento (lnea recta) en escala semi

    logartmica (Figura 2.5d), (IIIa).

    En ambos casos, el

    valor absoluto de la

    pendiente es igual a

    Di/qi.

    Declinacin armnica

  • Tasa de Produccin vs. Tiempo (IIa), se convierte en

    una lnea recta en escala logartmica (Figura 2.5e), si en

    vez del tiempo lineal t se utiliza un tiempo modificado t.

    tnDt i 1

    Ecuacin 2.30

    El valor absoluto de la

    pendiente es igual a 1/n.

    Declinacin hiperblica

  • Tasa de Produccin vs. Produccin Acumulada se

    convierte en una lnea recta de pendiente positiva en escala logartmica si se utiliza Np.

    n

    i

    pii

    pq

    NDnqN

    1

    Ecuacin 2.31

    Declinacin hiperblica

  • Fuente: WALSH & LAKE. Citado por PARS DE FERRER, Magdalena. Modificada.

    Disminuye n

    La disminucin de n acelera la declinacin de la tasa de petrleo. Para el caso lmite en que n=0 (exponencial), el grfico de logaritmo de la Tasa Normalizada vs. t es lineal. Walsh y Lake sealan que en la mayora de los casos n vara entre 0 y 0,4, por lo que son muy raros los casos de declinacin armnica (n=1) y de declinacin exponencial (n=0).

    Casos ms comunes

    Caso poco comn

    Caso poco comn

  • Fetkovich

    Caso n

    Empuje por gas en solucin Cerca de 0,30

    Pozos de gas 0,40 a 0,50

    Lquido una sola fase Cerca de 0

    Yacimiento de petrleo con empuje de agua Cerca de 0,50

    Fuente: PARS DE FERRER, Magdalena cita a FETKOVICH. Modificada.

  • Fuente: WALSH & LAKE. Citado por PARS DE

    FERRER, Magdalena. Modificada.

    Si n < 0 (tericamente), el

    agotamiento es muy

    rpido y mayor que el de

    una declinacin

    exponencial.

  • Fuente: WALSH & LAKE. Citado por PARS DE FERRER, Magdalena. Fundamentos de Ingeniera de

    Yacimientos. 2009. Cap. 9. Modificada.

  • Fuente: WALSH & LAKE. Citado por PARS DE FERRER, Magdalena. Fundamentos de Ingeniera de

    Yacimientos. 2009. Cap. 9. Modificada.

  • Este mtodo de basa en la ecuacin 2.24:

    La tasa de declinacin D, disminuye desde un

    mximo (t=0) a medida que el tiempo aumenta.

    tnD

    DD

    i

    i

    1

    ntDD i

    11

    Ecuacin 2.32

  • ntDD i

    11

  • En la prctica, los datos de produccin no se

    reproducen exactamente con declinacin hiperblica.

    Ajuste (prueba y error): se seleccionan datos de

    produccin y se eliminan los que corresponden a

    medidas anormales, reduciendo el intervalo de

    variacin de Di y n.

    Los mejores valores se consiguen relacionando los dos

    grficos, esto es: q vs. t y Np vs. t.

  • Nicols Santos S. Variables de Produccin De Procesos Escuela De Ingeniera De Petrleos

    Como se observa en la ecuacin 2.33, D es funcin de la

    derivada dqdt

    que puede calcularse numricamente de los

    datos de q vs. tiempo, usando la siguiente ecuacin:

    1

    1

    ln

    jj

    j

    j

    tt

    q

    q

    D

    Nivel de tiempo.

    ecuacin 2.33.

  • 1. Se seleccionan los datos de q vs. t.

    2. Se calcula D para cada incremento de tiempo usando la

    ecuacin 2.33.

    3. Se representa grficamente (1/D) vs. t.

    4. Se estiman 1/Di (el intercepto) y n (la pendiente).

    5. Se estiman q y Np en funcin del tiempo usando las

    ecuaciones y los valores calculados de Di y n.

    Procedimiento

  • 6. Se representan grficamente q y Np en funcin del

    tiempo y se comparan los valores estimados con los

    reales.

    7. Si los valores no son satisfactorios, se ajustan los

    valores de Di y n, y se repite el procedimiento.

    8. Si los valores estimados son iguales a los reales, las

    curvas de declinacin podrn utilizarse para realizar la

    prediccin del comportamiento de la produccin.

    Procedimiento

  • Las curvas tipo vienen para varios valores de n y Di.

    Este mtodo fue propuesto en 1968 por Slider y

    posteriormente en 1980 por Fetkovich.

    Representan grficamente el logaritmo de la tasa de

    produccin normalizada vs. el producto de Di*t para

    varios valores de n.

    Cuando se determina cul curva se ajusta mejor a los

    datos de declinacin, se obtienen los valores de n, Di y

    qi.

  • nii tnDq

    q/1

    1

    1

    Ecuacin 2.32

    n = 0

  • 1. Se seleccionan los datos de q vs. t.

    2. Graficar en log log: q vs. t.

    3. Se superpone el grfico obtenido y se desliza

    paralelamente hasta conseguir que coincidan los

    dos ejes.

    4. El valor ptimo de n est dado por la curva que

    mejor coincida con el desarrollado.

    5. Se comparan los ejes horizontales para obtener el

    valor ptimo de Di.

    Procedimiento para usar curvas tipo

  • Fuente: SLIDER, H.C. Citado por ESCOBAR, Freddy. Fundamentos de Ingeniera de Yacimientos. Universidad

    Surcolombiana. 2006. Cap. 7. Modificada.

  • Fuente: SLIDER, H.C. Citado por ESCOBAR, Freddy. Fundamentos de Ingeniera de Yacimientos. Universidad

    Surcolombiana. 2006. Cap. 7. Modificada.

  • Las curvas tipo adimensionales estn limitadas para

    tiempos adimensionales > 0,1. No obstante, esto no produce errores importantes en la estimacin de n y Di.

  • El valor ptimo de n en la figura 2.11 es 0,2

  • Dividiendo Di*t entre t = 10aos resulta Di=0,29 aos-1.

    En general, para determinar Di se realiza la comparacin

    directa con los ejes horizontales de los dos grficos.

  • Cualquiera que sea el mtodo utilizado se debe tener en

    cuenta que los resultados son muy subjetivos y

    aproximados, y dependen de que la Tasa real de

    Produccin vs. Tiempo siga una declinacin hiperblica.

  • Qu efecto puede tener sobre el ritmo de declinacin

    un incremento en la produccin (proyecto acelerado)?

    a

    a

    ii

    D

    q

    D

    q

    Dq

    qD

    i

    a

    ia D

    qqe

    D

    qN i

    Dti

    p

    1 Ec. 2.35

    Declinacin

    continua y original

    Dtq

    qtD

    a

    i

    iaa expexp Ecuacin 2.36

    La vida futura de un proyecto acelerado est dado por:

    Relacin entre la produccin

    nueva y la original.

  • Ejemplo 2.4: Un pozo que alcanz una produccin de

    100 bl/da ha declinado a 80 bl/da al final del primer

    ao.

    1. Calclense las tasas de declinacin mensual y anual

    y las tasas de declinacin continuas mensuales y

    anuales.

    2. Si el lmite econmico del pozo es de 2 bl/da,

    calclense la vida del pozo y la produccin

    acumulada.

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    1. Tasas de declinacin efectiva anual y mensual.

    ad 110080

    aoda /%202,0

    8,02,011 12 md

    mesdm /%84,10184,0

    Por definicin:

    Por lo que:

    Queda:

    De la ecuacin 2.28:

    ti dqq 1

    1211 ma dd

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    2. Tasas de declinacin continua anual y mensual.

    De la ecuacin 2.9:

    Entonces:

    Por lo que:

    dD 1ln

    adD 1exp

    223,0aD

    0186,012

    223,0mD

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    3. Vida del pozo.

    a. Si se usa un ao como unidad de tiempo:

    tD

    i

    ieqq

    223,0

    365*2

    365*100

    D

    q

    qi

    )223,0(exp*365*100365*2 t

    pozodelVidaaost 5,17

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    3. Vida del pozo.

    b. Usando un mes como unidad de tiempo:

    tD

    i

    ieqq

    0186,0

    42,30*2

    42,30*1000

    D

    q

    q

    )0186,0exp(*42,30*10042,30*2 t

    pozodelVidaaosmesest 5,17210

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    4. Produccin Acumulada.

    a. Si se usa un ao como unidad de tiempo:

    De la ecuacin 2.10 :

    223,0

    365*2

    365*100

    0

    D

    q

    qi

    Se tiene: blN p 000.160

    ti dqq 1

  • Ejemplo 2.4: Solucin

    4. Produccin acumulada.

    b. Usando un mes como unidad de tiempo:

    De la ecuacin 2.10 :

    Se tiene: blN p 000.160

    0186,0

    42,30*2

    42,30*100

    0

    D

    q

    qi

    ti dqq 1

  • Ejemplo 2.5. La historia de produccin del yacimiento

    Rotting Horse es la siguiente:

    AOS Tasas de

    produccin, bl/da

    0 5000

    1 3730

    2 2940

    3 2350

    4 1900

    5 1590

    6 1320

    7 1160

    Si el lmite econmico del yacimiento es de 200 bl/da,

    cul ser el tiempo de lmite econmico?

  • Ejemplo 2.5: Solucin.

    1. Se determinan los ritmos de declinacin anuales, en el

    1er ao:

    293,0

    254,0

    150003730

    21

    21

    21

    D

    d

    d

    dD 1ln

    adD 1exp

    Los valores correspondientes para D3, D5, etc., son 0.238,

    0.225, 0.212, 0.178, 0.186 y 0.129. Es evidente que D no

    es constante, sino que declina con el tiempo.

  • Figura 2.15. Ejemplo 2.5: Reciproco de la declinacin de la tasa graficado

    contra tiempo.

    Fuente: NIND, T.E. Fundamentos de Produccin y Mantenimiento de Pozos Petroleros. Mc. Graw Hill. Mxico. 1987.

    Cap. 2. Modificada.

    Curvas superpuestas

    n=0,5

    1/Di = 3.17 Di = 0,315

  • Si se utilizan estos valores para n y Di y en la ecuacin

    2.23, se obtiene:

    nii tnDqq/1

    1

    21575.01

    5000

    tq

    La produccin calculada con esta expresin a t = 1, 2, 3,

    4, 5, 6, 7 es generalmente baja con relacin a los datos

    reales del campo.

  • Para corregir esto se prueba con un valor de Di = 0,31.

    La produccin al final de los aos sucesivos desde la

    primera a la sptima prueba sern 3750, 2910, 2330,

    1910, 1590, 1340 y 1150 bl/da, que son los valores ms

    cercanos a los medidos.

    aosta 8,251

    200

    5000

    31,0*5,0

    15,0

    1

    1n

    a

    i

    i

    aq

    q

    nDt

    El tiempo del lmite econmico (ecuacin 2.26):

  • Perodos desiguales entre pruebas de medicin de

    pozos.

    Reduccin del ndice de productividad o incremento del

    factor de dao.

    Condiciones en el yacimiento: cambios en la presin

    de fondo, relacin gas petrleo, porcentaje de agua.

    Completamiento de pozos nuevos.

    Cierres de produccin.

  • 1. ESCOBAR, Freddy. Fundamentos de Variables de

    Produccin. Universidad Surcolombiana. 2006. Cap 7.

    2. NIND, T.E. Fundamentos de Produccin y

    Mantenimiento de pozos petroleros. Mc. Graw Hill.

    Mxico. 1987. Cap. 2.

    3. PARS DE FERRER, Magdalena. Fundamentos de

    Variables de Produccin. Venezuela. 2009. Cap.9.