domingo, 16 de noviembre de 2008MECANISMOS DE EMPUJE EN YACIMIENTOSTe gusta este artculo? Comprtelo

Mecanismos de empuje en yacimientos

La energa que mueve el hidrocarburo localizado en el yacimiento hacia el pozo mientras es extrado es suministrada por el mecanismo de empuje del yacimiento. Existen cinco mecanismos de empuje comunes: empuje de agua, expansin del gas, gas en solucin, segregacin gravitacional y empuje por compactacin. Diferentes tipos de empuje pueden ocurrir en combinacin, pero generalmente uno de ellos prevalece. Para poder tener una indicacin del mecanismo de empuje dominante se realiza un anlisis de las curvas de declinacin de produccin.

Empuje de agua

El acufero reacciona haciendo que el agua contenida en l, invada al yacimiento de petrleo originando intrusin o influjo lo cual no solo ayuda a mantener la presin sino que permite un desplazamiento inmiscible del petrleo que se encuentra en la parte invadida.

El empuje de agua fuerte o activo proporciona un excelente aporte de presin del acufero (reemplazo del 100%) con cada de presin mnima en el hoyo. Este mecanismo existe solo donde el acufero es de calidad igual o menor que el yacimiento y su volumen es mayor que el mismo. En una grfica de declinacin de presin, la curva tiende a ser plana. Un empuje de agua parcial resulta donde el acufero tiene calidad ms baja en trminos de geometra de poro o tiene un volumen limitado, por lo tanto se produce una expansin limitada del agua.

Expansin del gas

Este tipo de empuje generalmente ocurre en yacimientos con poco o nulo empuje de agua. La expansin del gas frecuentemente proporciona la energa necesaria para mover los hidrocarburos hacia el pozo. Asimismo el gas se expande para reemplazar los hidrocarburos producidos. La presin cae en proporcin al volumen de hidrocarburos removidos y la calidad del yacimiento. La eficiencia de recuperacin promedio para un yacimiento con capa de gas es del orden de 20 a 40 % del petrleo original en sitio.

Gas en solucin

La energa para empujar al petrleo al hoyo puede ser proporcionada por la expansin del petrleo debido al gas expandindose en solucin. Cuando la presin cae por debajo del punto de burbujeo del yacimiento, se forman burbujas de gas en los poros, que tambin empujan el petrleo hacia el hoyo. Este mecanismo de empuje sirve como fuente de energa para un tercio de todos los yacimientos de petrleo del mundo.

Segregacin gravitacional

En este mecanismo el gas libre a medida que sale del petrleo, se mueve hacia el tope del yacimiento mientras que el petrleo se dirige hacia abajo debido a la permeabilidad vertical. Para que esto ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical para permitir que las fuerzas gravitacionales sean mayores que las fuerzas viscosas dentro del yacimiento. Es comn en yacimientos fracturados. La eficiencia puede ser sorprendentemente alta, sobre todo si hay altos buzamientos.

Empuje por compactacin

Este tipo de empuje es comn en yacimientos someros o con sedimentos no consolidados. Esto ocurre al declinar la presin de los fluidos del yacimiento, la presin neta de confinamiento se incrementa debido a que el fluido en los poros soporta menor peso de la sobrecarga.Referencias:- Clases del profesor Angel Da Silva. Yacimientos II.-http://www.oilproduction.net/01reservorios-mecanismos.htm

Introduccin a la Ingeniera de Yacimientos IILA COMUNIDAD PETROLERA http://www.lacomunidadpetrolera.comBuscar este blogPrincipio del formulario

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AUDRA COLMENARESVer todo mi perfilSBADO, 10 DE OCTUBRE DE 2009MECANISMOS DE PRODUCCINLos mecanismos de produccin son aquellos que aportan la energa necesaria para que todos los fluidos que se encuentran en el yacimiento fluyan debido a la diferencia de presiones desplazndose hacia el pozo hasta llegar a superficie, estos mecanismos se ven influenciados por la presin del yacimiento, dependiendo si estn por encima o por debajo de la presin de burbujeo. Cuando el yacimiento permite la produccin de los hidrocarburos contenidos en l por medio de mecanismos naturales se conoce con el nombre de recuperacin primaria.

COMPRESIBILIDAD DE LA ROCA Y DE LOS FLUIDOSLa compresibilidad de cualquier material ya sea slido, lquido o gaseoso, para un intervalo de presin y temperatura especfica es el cambio de volumen por unidad de volumen inicial, causado por una variacin de presin que ocurre en dicho material, es mucho mayor en los gases que en los lquidos y slidos. Viene dada por la siguiente ecuacin:Donde:C = Compresibilidad en el intervalo de presin de P1 a P2.V = Volumen a la presin P1.dV/dP = Cambio de volumen por unidad de cambio de presin de P1 a P2.El signo negativo corresponde a la conveniencia necesaria para que el valor de la compresibilidad sea positivo al disminuir el volumen producto del incremento mecnico de la presin.

COMPRESIBILIDAD DE LA ROCAEste mecanismo de produccin se ve influenciado por fuerzas capilares debido a la presin capilar, fuerzas gravitacionales debido a la gravedad, y fuerzas viscosas debidas a los diferenciales de presin y a potenciales de flujo, no afecta la presin del yacimiento si se encuentra por encima o por debajo de la presin de burbujeo.COMPRESIBILIDAD DE LOS FLUIDOS

Cuando ocurre un pequeo cambio de presin, la expansin de los fluidos se origina para contrarestar el vaco en el espacio poroso.COMPRESIBILIDAD DE LOS LIQUIDOSAl ocurrir un pequeo cambio de presin, se supone una compresibilidad promedio constante para un intervalo de presin considerado, esta compresibilidad se podra obtener a partir de la siguiente ecuacin, donde V1 y V2 son volmenes de lquido:

V2 = V1 * (1 - P)

COMPRESIBILIDAD DE LOS GASESLa compresibilidad de los gases es mucho mayor que la de los lquidos, disminuyendo a medida que aumenta la presin debido al mayor acercamiento entre las molecula, este parmetro depende directamente del factor de compresibilidad (Z), el cual permite la correccin en la ecuacin general de los gases ideales, PV= ZnRT, que en conjunto con la ecuacin de compresibilidad se obtiene:Cg = (1 / P) (1 / Z) * (dZ /dP)LIBERACIN DE GAS EN SOLUCIN

Cuando la presin del yacimiento se ubica por debajo de la presin de burbuja comienzan a liberarse pequeas burbujas de gas, esta liberacin de gas disuelto en el petrleo empieza a expandirse y escapar, generando el empuje del petrleo desde el pozo hacia la superficie. El empuje por gas disuelto es el que resulta en menores recuperaciones, las presiones de fondo disminuyen rpidamente y la recuperacin final suele ser menor al 30%.

SEGREGACIN GRAVITACIONALA medida que disminuye la presin y el gas en solucin es liberado, este comienza a desplazarse hacia el tope del yacimiento debido a la densidad y a la resistencia al flujo vertical, si el flujo vertical es apto y las fuerzas gravitacionales son mayores que las fuerzas viscosas dentro del yacimiento, se comenzar a formar una capa de gas que permitira desplazar el petrleo hacia el pozo, si por el contrario ese flujo vertical tiene alta resistividad entonces ese gas se desplazara a una zona de menor presin, que en nuestro caso sera el pozo y por consiguiente se comenzar a producir. La recuperacin de petrleo para este mecanismo usualmente esta en el rango de 40 a 80% y es el ms eficiente en comparacin con los otros mecanismos naturales.

EMPUJE POR CAPA DE GASLa presin inicial del yacimiento es igual a la presin de burbuja, existiendo inicialmente una capa de gas, a medida que disminuye la presin por efecto de produccin, la capa de gas comienza a expandirse desplazando al petrleo hacia el pozo. La eficiencia de recuperacin promedio para un reservorio con capa de gas es del orden de 20 a 40 % del petrleo original en sitio.

EMPUJE HIDROSTTICO

Est asociado directamente a la existencia de un acufero en el yacimiento, el cual se expande a medida que disminuye la presin, ocupando el lugar que anteriormente habia ocupado el petrleo desplazndolo hacia el pozo, este mecanismo es independiente de la de la presin de burbuja y de la existencia o no de capa de gas. El acufero puede ser: Confinado: cuando el agua en el yacimiento se encuentra entrampada sin contacto con la superficie. No confinado: cuando el acufero est en contacto con la superficie. En este caso la pruccin se genera por la expansin del agua en el yacimiento y por el volumen de agua extra que entra al yacimiento. Este tipo de yacimientos presentan una alta produccin de agua.INYECCIN DE FLUIDOSEste mtodo es utilizado cuando la energa del yacimiento y los mecanismos anteriormente mencionados no permiten la eficiente produccin de los hidrocarburos, consiste en la inyeccin continua o alternada de fluidos al yacimiento para mejorar el flujo de los fluidos del yacimiento a superficie. Dentro de estos tenemos: Inyeccin de gas: se inyecta gas en zonas del yacimiento para mantener la presin, con la condicin de que este gas inyectado no sea producido o sea la menor cantidad posible.

Inyeccin de agua: se inyecta de agua a ciertas partes del yacimiento para mantener la presin del yacimiento y mejorar la produccin.

Inyeccin de vapor: se inyecta vapor a la arena productora modificando las propiedades de los fluidos del yacimiento para permitir el fluido hacia los pozos productores.

Al asociar estos mecanismos de produccin se puede predecir una ecuacin que represente la cantidad de hidrocarburo poducido:Vaciamiento = (Compresibilidad de la roca y de los fluidos)+(Expansin por liberacin de gas disuelto)+(Empuje por capa de gas)+(Segregacin gravitacional)+(Empuje hidrulico)+(Inyeccin de fluido)Publicado porAudra Colmenaresen13:08No hay comentarios:PARMETROS PVTPARAMETROS PVT

Para la determinacin de las propiedades de los fluidos y las rocas presentes en el yacimiento, se realizan estudios de muestras de ncleos y fluidos a travs de un conjunto de pruebas a diferentes presiones, volmenes y temperaturas al principio de la vida productiva del yacimiento, estos resultados son obtenidos en el laboratorio mediante anlisis PVT, permitindonos determinar los diversos parmetros y metodologas para el desarrollo del yacimiento, el clculo de reservas de petrleo y gas y los mtodos para la recuperacin secundaria y mejorada.

SOLUBILIDAD DEL GAS

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos livianos en estado gaseoso, formado mayormente por metano y etano y en menor proporcin por hidrocarburos mas pesados, generalmente contienen impurezas como vapor de agua, CO2, N2, H2S y He.

La solubilidad del gas es la mxima cantidad de gas que puede disolverse en una determinada cantidad de crudo, sta depende de la temperatura, presin y composicin del gas y del petrleo. A medida que disminuye la presin la cantidad de gas en solucin disminuye, as como tambin al elevar la temperatura la solubilidad del gas disminuye.

CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS Yacimientos subsaturados: son aquellos que se encuentran por encima de la presin de burbujeo y no se libera gas durante la cada de presin, por lo tanto no se genera capa de gas permitiendo que siempre el gas este en solucin.

Yacimientos saturados: son aquellos reservorios donde al disminuir la presin (hasta llegar al punto de burbujeo), el gas en solucin comienza a liberarse, creando o no una capa de gas en contacto con el crudo.RELACIN GAS EN SOLUCIN-PETRLEO Rs

Se define la solubilidad de gas como la cantidad de gas que se encuentra en solucin en un barril de petrleo crudo a determinada condiciones de presin y temperatura prevalecientes en el yacimiento. Esta expresada en pies cbicos de gas a condiciones normales (PCN) disueltos en un barril de petrleo a las mismas condiciones (BN) y se denomina Rs = [PCN/BN].

El yacimiento se encuentra a cierta presin inicial, al disminuir la presin, el gas que se encuentra disuelto inicialmente en el petrleo comienza a liberarse a partir del punto de burbujeo, decayendo la relacin gas-petrleo en solucin ya que el gas liberado crea una fase continua y es aqu donde ocurre un cambio considerable en la tasa de gas producido, ya que se tomar en cuenta tanto el gas que sigue disuelto en el petrleo como el gas libre dentro del yacimiento.

FACTOR VOLUMTRICO DE FORMACIN DE PETRLEO Bo

Se define como el volumen en barriles a condiciones de presin y temperatura del yacimiento ocupado por un barril de petrleo (incluyendo el gas en solucin) a condiciones normales (14,7 lpca y 60 F).

El yacimiento se encuentra a cierta presin inicial, a medida que disminuye la presin, el petrleo y el gas disuelto en l, comienzan a expandirse, aumentando el volumen de petrleo en el yacimiento, por ende, el volumen de petrleo en superficie corresponde al volumen de petrleo y gas disuelto a esas condiciones de temperatura y presin, (Bo aumenta hasta llegar al punto de burbujeo), una vez llegado al punto de burbujeo, comienza a liberarse el gas en solucin, con lo cual disminuye la solubilidad del gas y el volumen de petrleo.

FACTOR VOLUMTRICO DE FORMACIN DE GAS Bg

Es la relacin del volumen de gas a condiciones de temperatura y presin del yacimiento, con el volumen de la misma masa de gas en superficie a condiciones normales (14,7 lpca y 60 F).

Bg = Vyac/VsupVyac= Zyac nyac Ryac Tyac/PyacVsup= Zsup nsup Rsup Tsup/PsupBg = 0.02827 Zyac Tyac/Pyac [PCY/PCN]

FACTOR VOLUMETRICO DE FORMACIN TOTAL O BIFSICO Bt

Es el volumen de petrleo que ocupa un barril fiscal de petrleo junto con su volumen inicial de gas disuelto a cualquier presin y temperatura de yacimiento.

Bt = Bo + Bg (Rsb Rs) [Bbl/BN]

RELACIN GAS-PETRLEO DE PRODUCCIN Rp

La relacin gas-petrleo de produccin est dada por los pies cbicos normales de gas (PCN) producidos entre los barriles normales de crudo producidos (BN).

El yacimiento se encuentra con cierta presin inicial, a medida que sta va reducindose, llega al punto de burbujeo donde comienza a liberarse el gas en solucin, pero como ste no forma una fase continua no puede moverse hasta llegar a la saturacin de gas crtica.

LIBERACIN INSTANTNEA O FLASHLa composicin total del sistema permanece constante a medida que disminuye la presin. A medida que se reduce la presin permanecen en contacto ntimo y en equilibrio todos los gases liberados de la fase lquida con la fase lquida de las que se liberaron.

Proceso de liberacin instantnea o flash:

La presin inicial del petrleo es mayor que la presin de burbujeo y la temperatura inicial es igual a la temperatura del yacimiento. El petrleo se expande isotrmicamente en varias etapas hasta alcanzar la presin de burbuja. El gas liberado durante la expansin se mantiene en contacto con el lquido. Los resultados obtenidos de estas pruebas son:Presin de BurbujeoVolumen relativo en funcin de la presin, V/VbCompresibilidad del petrleo.

La grfica presin-volumen, nos muestra el comportamiento de los fluidos (gas-petrleo) al ser sometidos a un agotamiento de presin, es decir, a medida que se reduce la presin, el volumen inicial de petrleo aumenta debido a la expansin del gas en solucin, una vez alcanzado el punto de burbujeo, comienza a liberarse el gas en solucin, aumentando drsticamente el volumen total de los fluidos, tomando en consideracin que a presiones mas bajas hay mayor volumen de gas liberado que de petrleo.

LIBERACIN DIFERENCIAL

La composicin total del sistema vara durante el agotamiento de presin. El gas liberado durante la reduccin de presin es removido parcial o totalmente del contacto con el petrleo.

Proceso de liberacin diferencial: La presin inicial del petrleo es mayor o igual a presin de burbujeo y la temperatura inicial es igual a la temperatura del yacimiento.

La presin es disminuida aumentando el espacio disponible en la celda para el fluido. Al cae la presin ocurre liberacin de gas, el cual es removido de la celda manteniendo la presin constante.

El procedimiento es repetido varias veces hasta alcanzar la presin atmosfrica.

Los resultados obtenidos de esta prueba son:Factor de compresibilidad del gas (Z).Elacin gas-petrleo en solucin (Rs).Factor volumtrico del petrleo (Bo).Factor volumtrico del gas (Bg).Factor volumtrico total (Bt).Densidad del petrleo.Gravedad especifica del gas.Gravedad API el crudo residual.

Inicialmente tengo un volumen total de hidrocarburos (petrleo y gas en solucin) a la presin de burbujeo, al reducir la presin comienza a liberarse el gas en solucin aumentando el volumen total de hidrocarburos, el gas liberado es separado del petrleo (a esa presin), se toma el nuevo volumen de petrleo y se sigue disminuyendo la presin, se libera un volumen de gas mayor al volumen separado inicialmente y se obtiene un cierto volumen de petrleo menor al separado anteriormente, el gas es separado del petrleo, y se obtiene un volumen final de petrleo a una presin menor a la anterior, se vuelve a repetir este proceso hasta alcanzar la presin atmosfrica. Estos procesos de liberacin se hacen a temperatura constante.

LIBERACIN DE GAS EN EL YACIMIENTO

Condicin: Si la saturacin del gas es menor o igual a la saturacin crtica del gas, el gas libre no se mueve.Tipo de liberacin: Liberacin instantnea.Sg Sgc Kg = 0 Si la saturacin del gas es mayor a la saturacin crtica del gas, el gas libre se mueve.Tipo de liberacin: Liberacin diferencial.Sg > Sgc Kg > 0LIBERACIN DE GAS EN SUPERFICIE

En la tubera de produccin, lneas de flujo y separadores las fases gas y lquido se mantienen en contacto, por lo tanto la composicin del sistema es constante y ocurre una liberacin de tipo instantnea. Una vez llegado el fluido hasta un separador, es retirado el gas del lquido variando la composicin inicial del sistema, el fluido se mueve hasta llegar a otro separador donde por diferencial de presin es liberado el gas en solucin del petrleo, nuevamente se vuelven a separar y sigue el ciclo con mltiples etapas diferenciales, concluyendo que todos estos procesos ocurren con un tipo de liberacin instantnea.

DIAGRAMA DE FASESSon aquellos que nos permiten caracterizar los yacimientos de una forma grfica, identificar las curvas de isocalidad, el punto de burbujeo, punto crtico, punto de roco, punto cricondentrmico y as determinar el tipo de yacimiento e identificar los lmites entre los estados que se pueden encontrar los hidrocarburos sometidos a una presin y temperatura determinada.

Lneas de Isocalidad: son lneas que unifican puntos de igual porcentaje volumtrico de lquido en la mezcla bifsica dentro de la envolvente (determinan la relacin del lquido y del gas).

Curva de roco: es la curva en la cual, existe la fase gaseosa con una parte infinitesimal de lquido (se libera la primera gota de lquido).

Curva de burbujeo: es la curva en la cual, existe la fase lquida con una parte infinitesimal de gas (se libera la primera burbuja de gas).

Punto Crtico: es el punto donde convergen la curva de roco con la curva de burbujeo, en el cual, las propiedades intensivas de la fase lquida y la fase gaseosa son iguales.

Punto Cricondentrmico: es la mxima temperatura en la que coexisten en equilibrio la fase lquida y vapor.

Punto Cricondembrico: es la mxima presin en la que coexisten la fase lquida y la fase de vapor en equilibrio.CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOSYACIMIENTOS DE GAS son aquellos en los cuales la mezcla de hidrocarburos se encuentra inicialmente en fase gaseosa en el subsuelo. Se clasifican en yacimientos de: Gas Seco: son aquellos reservorios en los cuales la mezcla de hidrocarburo se mantienen en fase gaseosa tanto en el yacimiento como en superficie. La temperatura del yacimiento es mayor que la temperatura cricondentrmica, posee una composicin de 96 % metano y slo se puede obtener lquidos mediante la aplicacin de procesos criognicos. Su relacin gas-lquido es mayor a 100.000 (PCN/BN). Durante su produccin no se obtiene petrleo. Gas Hmedo: son aquellos que presentan la mezcla de hidrocarburos en fase gaseosa en el yacimiento pero en superficie se presenta de forma bifsica, la temperatura del yacimiento es mayor a la temperatura cricondentrmica, su gravedad API > 60 por lo cual estn formados principalmente por hidrocarburos livianos. Presenta componentes intermedios y el lquido es incoloro. Su relacin gas-petrleo es mayor a 15.000 y permanece constante a lo largo de la vida productiva del yacimiento. Gas Condensado: son reservorios donde los hidrocarburos se encuentran en fase gaseosa o en la curva de roco a condiciones iniciales del yacimiento, durante el agotamiento isotrmico de presin, el gas entra a la regin bifsica presentando una condensacin retrgrada, hasta alcanzar la saturacin crtica del lquido. La temperatura se encuentra entre los valores de temperatura crtica y temperatura cricondentrmica. Los condesados presentan una gravedad API entre 40 y 60, con relacin gas-petrleo entre 5000 y 100000 (PCN/BN) y su color vara desde incoloro hasta amarrillo claro.YACIMIENTOS DE PETRLEO son yacimientos que se encuentran inicialmente a una presin mayor a la presin de burbujeo y con temperatura menor a la temperatura del punto crtico. Se clasifican en yacimientos de: Petrleo voltil: son reservorios donde la temperatura del yacimiento es ligeramente inferior a la temperatura del punto crtico, aqu los hidrocarburos se encuentran en estado lquido. Cuando la presin del yacimiento se encuentra por debajo de la presin de burbujeo ocurre un alto encogimiento del crudo, el lquido producido presenta caractersticas de color amarillo oscuro a negro, gravedad API mayor a 40, con relacin gas-petrleo entre 2000 y 5000 (PCN/BN).

Petrleo negro: los yacimientos de petrleo negro contienen variedades de compuestos qumicos que incluyen molculas grandes, pesadas y no voltiles, se encuentran caracterizados por tener una relacin gas-petrleo que puede llegar hasta los 2.000 PCN/BN, con gravedades de hasta 45 API y factores volumtricos por debajo de los 2 BY/BN.

21 diciembre 2008Mecanismos de empuje en yacimientos de hidrocarburosTe gusta este artculo? Comprtelo

Los hidrocarburos son producidos a travs de pozos y suelen aprovechar el efecto de los mecanismos de empuje presentes en el yacimiento. Antes de iniciar la explotacin, los fluidos se encuentran confinados a altas presiones y temperaturas. Cuando se perfora un pozo, se crea un diferencial que permite la expansin del sistema roca-fluidos, lo cual empuja a los hidrocarburos hacia la superficie. A medida que la produccin contina el yacimiento va perdiendo energa, hasta que llega el momento en que se requieren inversiones econmicas adicionales para mantener su produccin a travs de nuevos mecanismos. Los proyectos posibles incluyen la implantacin de procesos de recuperacin secundaria y/o mejorada, el uso de sistemas artificiales de produccin para llevar el aceite del fondo de los pozos hacia la superficie y la optimizacin de las instalaciones superficiales de produccin.

Yacimientos con empuje por gas en solucin

ste es el principal mecanismo de empuje para aproximadamente la tercera parte de los yacimientos de hidrocarburos del mundo, ya que predomina sobre el mecanismo de empuje por capa de gas o empuje por agua.

En empuje por gas en solucin la saturacin de agua en el yacimiento se encuentra cercana al valor irreducible. Adems la presin inicial es igual a la presin del punto de burbuja. En caso que sea mayor, la presin declinar rpidamente al valor de burbuja como consecuencia de la produccin. Durante esta etapa todo el gas permanece en solucin. Una vez que se ha conseguido la presin de burbuja en el yacimiento, la posterior produccin de los fluidos causa que la presin contine descendiendo, lo que produce la liberacin del gas disuelto en el yacimiento. Este gas libre alcanza la fase continua cuando la saturacin de gas excede a la saturacin crtica, permitiendo su movilidad.

Este gas liberado podra formar una capa de gas, lo que correspondera a otro mecanismo de empuje. Para que no se forme una capa de gas la permeabilidad vertical debe ser muy pequea, a fin de que el gas fluya preferencialmente hacia el pozo. De este modo se observar en los pozos un incremento de la relacin gas-petrleo. En este caso el mecanismo principal se debe al empuje de gas en solucin y a la expansin del petrleo, se entiende que se pueden despreciar los efectos de la expansin del agua y d la roca por ser muy pequeos comparados con la energa contenida asociada al gas libre altamente expansible.

Para estimar la eficiencia de la recuperacin en yacimientos con presiones iguales a la presin del punto de burbuja que declinan hasta la presin de abandono, Arps desarroll una ecuacin, vlida nicamente para yacimientos en los cuales el empuje por gas en solucin es el nico mecanismo de recuperacin (o puede considerarse de esa manera):

Donde%RE : eficiencia de recuperacin (en porcentaje) : porosidad (en fraccin)Sw : saturacin de agua connata (en fraccin)Bob : FVF de petrleo en el punto de burbuja ( BY/BN)K : permeabilidad promedio de la formacin (Darcys) : viscosidad de petrleo en el punto de burbuja (cp)Pb : presin del punto de burbuja (psig)Pa : presin de abandono (psig)

Si la presin inicial del yacimiento es mayor a la presin del punto de burbuja se debe adicionar la cantidad de petrleo producido por expansin del lquido desde la presin inicial hasta Pb. La eficiencia de esta recuperacin se encuentra por lo general por debajo del 3%. La compresibilidad del petrleo es muy baja, por el orden de las diezmilsimas o inferior, por lo tanto ofrece una expansin volumtrica pequea, que causar una rpida declinacin de la presin hasta el punto de burbuja. De ese punto en adelante acta el mecanismo de empuje por gas en solucin, con una eficiencia de recobro dentro del rango de 5 a 30%.

Los factores que pueden favorecer una alta recuperacin de los hidrocarburos originales en sitio con este mecanismo de empuje son una alta gravedad API del crudo, baja viscosidad, una alta relacin gas disuelto-petrleo y que exista homogeneidad en la formacin.

Yacimientos con empuje por capa de gas

En este tipo de yacimientos se considera una presin inicial igual a la presin del punto de burbuja. Con la capa de gas, el petrleo esta manteniendo la mxima cantidad de gas en solucin. A medida que la presin del yacimiento se reduce como una consecuencia de la produccin, la capa de gas, actuando como un pistn, se expande causando el desplazamiento inmiscible del petrleo.

La eficiencia de recuperacin promedio para un yacimiento en el cual la capa de gas es el mecanismo de empuje es del orden de 20 a 40 % del petrleo original en sitio.

Los factores que pueden favorecer a aumentar el recobro de petrleo en un yacimiento con una capa de gas son una baja viscosidad y alta gravedad API del petrleo, alta permeabilidad de la formacin, y diferencia considerable de densidades entre el petrleo y gas.

Yacimiento con empuje por segregacin gravitacional

En un yacimiento con empuje por segregacin, a medida que el gas es liberado del petrleo, se mueve hacia el tope del yacimiento, mientras que el petrleo se desplaza hacia abajo, debido a la permeabilidad vertical. Para que esto ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical para permitir que las fuerzas gravitacionales sean mayores que las fuerzas viscosas.

Algunos de estos yacimientos no tienen capa de gas inicial, pero la recuperacin ser mayor si sta existe. Un mecanismo similar denominado drenaje gravitacional ocurre si es que el reservorio tiene un gran buzamiento. En este caso el petrleo se mueve hacia abajo y el gas hacia arriba, pero el flujo es paralelo al ngulo de buzamiento, en vez de ser perpendicular. En la mayora de los casos el drenaje gravitacional y empuje por segregacin se consideran como el mismo mecanismo.

Si no se considera el aspecto econmico, este es el mecanismo de empuje primario ms eficiente. Las eficiencias de recuperacin estn en el rango de 40 a 80 %.

Yacimiento con empuje por agua

En este tipo de yacimiento la presin inicial es mayor que la presin del punto de burbuja, por lo tanto, no existe capa de gas. Cuando la presin se reduce debido a la produccin de fluidos, se crea un diferencial de presin a travs del contacto agua-petrleo. De acuerdo con las leyes bsicas de flujo de fluidos en medios porosos, el acufero reacciona haciendo que el agua invada a la zona de petrleo originando intrusin oinflujo,lo cual no solo ayuda a mantener la presin sino que permite un desplazamientoinmiscibledel petrleo que se encuentra en la parte invadida. La Intrusin ocurre debido a:

- Apreciable expansin del agua del acufero. A medida que se reduce la presin, el agua se expande y reemplaza parcialmente los fluidos extrados del reservorio.

- El acufero es parte de un sistema artesiano. El agua que rodea al reservorio de petrleo esta en contacto con agua proveniente de la superficie.

La eficiencia de recuperacin para estos yacimientos est en el rango de 10 a 75%. Arps desarroll tambin una ecuacin para determinarla a travs de estudios estadsticos:Donde:%RE : eficiencia de recuperacin (en porcentaje) : porosidad (en fraccin)Sw : saturacin de agua connata (en fraccin)Boi : FVF de petrleo inicial ( BY/BN)K : permeabilidad promedio de la formacin (Darcys)o : viscosidad del petrleo a las condiciones iniciales (cp)w : viscosidad del agua a las condiciones iniciales (cp)Pi : presin inicial (psig)Pa : presin de abandono (psig)

En estos yacimientos la presin permanece elevada, pero depende del tamao del acufero. Generalmente el acufero es mucho ms grande que la zona con petrleo, si se llega a estimar un acufero de radio 10 veces mayor que el radio de la zona de petrleo se espera un completo soporte de presin, de otro modo se estima un soporte parcial. Por razones econmicas se aplica bombeo electro sumergible desde el inicio en la mayora de los pozos. La produccin de agua inicia muy temprano e incremente apreciablemente, y se continua la explotacin hasta que sta sea excesiva respecto de la del hidrocarburo.

Yacimientos con empuje por compactacin

La produccin de los fluidos de un yacimiento conduce a un incremento de la diferencia existente entra las presiones de sobrecarga y de poro presentes, lo cual produce una disminucin del volumen poroso y posiblemente el efecto de subsidencia de la superficie.

Este mecanismo de empuje por compactacin solo tendr un efecto considerable en la produccin si la compresibilidad de la formacin es elevada, por lo tanto se presenta en yacimientos someros y poco consolidados que precisamente muestran dichas caractersticas.

Sin embargo, esta compactacin no es beneficiosa del todo, a pesar que puede contribuir con la produccin de los fluidos, tambin puede causar problemas tales como la disminucin de la permeabilidad en la formacin o colapsar el revestimiento.Publicado porJos Miguel Nava Zenderen23:10