eficiencia de desplazamiento.pdf
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INYECCIÓN DE AGUA Y
LA EFICIENCIA DE DESPLAZAMIENTO
Objetivo
• Discutir los factores que determinan la
eficiencia de desplazamiento en un proyecto
de inyección de agua.
NEficienciaND
dav EEE
INTRODUCCIÓN
En el Lote 123 las Reservas por Recuperación
Secundaria constituyen alrededor del 20 % de las
Reservas Totales.
¿ Cuánto petróleo es posible recuperar en un proyecto
de inyección de agua ?
dav EEEEficiencia
Eficiencia de recobro
Factores que influencian la eficiencia de recobro :
• Heterogeneidad del reservorio
• Tipo y tamaño de malla
• Espaciamiento
• Distribución de Presión
• Propiedades de Roca y fluido.
Se asume el siguiente sistema de flujo :
1. Flujo lineal y unidimensional.
2. Al Breaktrough, se asume Ea y Ev 100 %.
3. 0% Saturación de gas .
4. Saturación de agua connata es no movible.
5. Fluidos incompresibles
La base para la evaluación de la Ed es la Ecuación de flujo
fraccional.
La eficiencia de desplazamiento (Ed) es la fracción de petróleo
que es desplazado en la zona del reservorio que ha sido
contactado por agua.
Eficiencia de desplazamiento
Ecuación de Flujo fraccional
Hace posible la determinación del
caudal relativo de flujo de petróleo y
agua en cualquier punto en el
sistema.
o
w
rw
ro
ow
wo
ro
w
K
k
SenL
Pc
i
AKK
f
1
)(433.0001127.0
1
Considerando los efectos viscosos,
gravitacionales y capilares :
CURVA DE FLUJO FRACCIONAL
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.25 0.5 0.75 1
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
Swirr
1- Sor
DE
DE
Eficiencia de desplazamiento
SengS
PKo
o
o
oo )(
A partir de la Ley de Darcy :
COMPARACIÓN DE CURVAS DE FLUJO
FRACCIONAL
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
Efecto de la mojabilidad en Data de
Permeabilidad Relativa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.25 0.5 0.75 1
Sw , (fracción)
Krw
,
Kro
(fr
acció
n)
Efecto de la Mojabilidad
Las permeabilidades relativas son el efecto
compuesto de la geometría del poro ,
mojabilidad, distribución de fluidos y saturación .
Mojado al
petróleo
Mojado
al agua
Kro
Krw
o
w
rw
ro
ow
wo
ro
w
K
k
SenL
Pc
i
AKK
f
1
)(433.0001127.0
1
Eficiencia de desplazamiento
Efecto del buzamiento y dirección de desplazamiento
oo
updip downdip
o
w
rw
ro
ow
wo
ro
w
K
k
SenL
Pc
i
AKK
f
1
)(433.0001127.0
1
Curva fraccional
a diferentes buzamientos
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Sw , fracción
fw
,
fracció
n
Eficiencia de desplazamiento
o0
(+)
)(Sen )(Sen
Efecto de la Presión Capilar
Junto a las fuerzas gravitacionales
controlan la distribución vertical de los
fluidos en el reservorio.
o
w
rw
ro
ow
wo
ro
w
K
k
SenL
Pc
i
AKK
f
1
)(433.0001127.0
1
Curva de Presión Capilar - Pozo EA9408
Muestra 51 C
0
40
80
120
160
200
0 0.25 0.5 0.75 1
Sw , (fracción)
Pc r
eserv
ori
o ,
P
SI
Eficiencia de desplazamiento
L
Sw
Sw
Pc
L
Pc
Sw
Pc: Se obtiene de la Curva de Presión capilar
L
Sw: La Sw disminuye con la distancia y la
dirección de flujo
CURVA DE FLUJO FRACCIONAL
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.25 0.5 0.75 1
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
Efecto de la Viscosidad del petróleo
cpo 6.0
cpo 5
Efecto de la Viscosidad en la Curva de
Flujo Fraccional
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Sw , fracción
fw
, fr
acció
n
cpo 30
Eficiencia de desplazamiento
o
w
rw
ro
ow
wo
ro
w
K
k
SenS
Pc
i
AKK
f
1
)(433.0001127.0
1
Valores bajos de viscosidad de
petróleo favorecen la eficiencia
de desplazamiento
Efecto de la Viscosidad del petróleo
PROYECTO CARRIZO CENTRO – FM. VERDÚN
PROYECTO SOMATITO B1– FM. ECHINO
PROYECTO IAS CARRIZO - Fm. VERDÚN
Curva de Flujo Fraccional
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
PROYECTO IAS SOMATITO B1 - Fm. ECHINO
Curva de Flujo Fraccional
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
Eficiencia de desplazamiento
psio cp 400@24
psio cp [email protected]
Saturación de agua en el
frente de flujoPROYECTO IAS BALLENA 589 - Fm. ECHINO
Curva de Flujo Fraccional
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
Swirr = 0.32 , Sor = 0.30
Obtenido de Data de Cores
wS
fwS
Sw,%
Distancia
wS
fwS
Welge demostró que trazando una
línea tangente a la curva de flujo
fraccional se obtenía la saturación
de agua en el frente y detrás del
frente.
Eficiencia de desplazamiento
wirrS
orS
1t 2t Bt
Banco de agua Banco de petróleo
o
oD
S
SE
Swc
SwSwcE
BT
D
1
)1()1(
La Ed que es el cambio de Saturación de petróleo puede
ser expresado en términos de cambio de saturación de
agua.
Eficiencia de desplazamiento
Efecto de la Saturación de Gas libre
Distancia
wS
fwS
Banco de agua Banco de petróleo
Gas libre
La fracción de gas libre
será desplazada por el
banco de petróleo.
Durante este proceso el
petróleo desplazado
desde el banco de agua
no es producido.
‘ Proceso Gas – fillup ‘Zona no afectada
Eficiencia de desplazamiento
Sw,%
wcS
orS
Considerando la Sg , se redefine la Ed como :
SgSwc
SwSgSwcE
BT
D
1
)1()1(
Eficiencia de desplazamiento
PROYECTO IAS BALLENA 589 - Fm. ECHINO
Curva de Flujo Fraccional
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sw , (fracción)
fw ,
(
fra
cció
n)
51.0
BTwS 46.0fwS
32.0wirrS
30.0orS
047.0gS
047.032.01
)51.01()047.032.01(
1
)1()1(
SgSwc
SwSgSwcE
BT
D
Proyecto Ballena 589 – Fm .Echinocyamus
De la curva de Flujo Fraccional
fwS
%5.22225.0 DD EE
PROYECTO IAS BALLENA 589 - Fm. ECHINO
Curva de Permeabilidades Relativas
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Sw , (fracción)
Krw
,
Kro
(fr
acció
n)
Dato PVT
psio cp [email protected]
Eficiencia de desplazamiento
*Fuente : Integrated Petroleum Reservoir Management : A Team Approach,1994
• Relación de movilidad
• Configuración geométrica de la
malla.
• Distribución de presión
• Permeabilidad direccional
total Área
inyección de agua el por contactada ÁreaAE
Eficiencia de barrido areal
Es la fracción de área del
reservorio contactado por la
inyección de agua
Depende de :
Movilidad del fluido
desplazante
Movilidad del fluido desplazadocSwo
ro
Sww
rw
K
K
M
Cuando la relación de
movilidad es :
M > 1 : desfavorable
M < 1 : favorable
M = 1
Relación de movilidad
Eficiencia de barrido areal
*Fuente : Reservoir Engineering Handbook - 2nd Edition
Pág. 934
w
Swrw
w
K
)(
o
cSwro
o
K
)(
Swc
Movilidad : Facilidad con el
que un fluido se mueve en
el reservorio
wS
Depende:
• Heterogeneidad
• Gravedad
• Relación de Movilidad
• Fuerzas Capilares
Eficiencia de barrido vertical
Es la fracción del reservorio en el plano vertical
contactado por la inyección de agua.
Zona
no barrida
Zona barrida
k
h
Conclusiones
• La curva de flujo fraccional tiene una importante
aplicación práctica en el cálculo de la Eficiencia de
desplazamiento.
• La viscosidad y las carácteristicas de las
permeabilidades relativas son las que afectan en
mayor grado la Eficiencia de desplazamiento.