Estimación de la saturación de aceite residual en el sistema matriz fractura en un yacimiento naturalmente fracturado por aproximaciones de balance de materia

Proyecto Integral Complejo Antonio J. Bermúdez

Noviembre 2012

Ing. Antonio Vázquez Zamora

Contenido

1. Generalidades del Campo Samaria

2. Alcances del proyecto

3. Balance general

4. Estimación de saturaciones actuales

5. Conclusiones

Características del Campo

• Localización 20 Km NW de Villahermosa,

Tabasco

• Inicio de explotación: Junio de 1973

• Tipo de yacimiento: Calizas, dolomías

fracturadas, Tipo

• Área: 75 km2

• Roca: Calizas y dolomías

• Porosidad: 4 – 6 %

• Permeabilidad: 10 – 250 md

• Profundidad: 3,100 – 5,000 m

• Tipo de fluido: Aceite Negro ligero

• Densidad de aceite: 28 - 31 °API

• Presión (kg/cm2):

• Inicial: 533 kg/cm2

• Actual: 140 kg/cm2

• Saturación: 318 kg/cm2

• Temperatura: 125 °C

• Pozos perforados: 206

• Productores: 58

• Cerrados: 62

• En perforación: 2

• Volumen Original:

• Aceite: 3,784 mmb

• Gas : 4,844 mmmpc

• Producción acumulada:

• Aceite: 1,581 mmb

• Gas : 1,996 mmmpc

• Reserva remanente:

• Aceite: 347 mmbls

• Gas : 484 mmmpc

• Factor de recuperación:

Actual Final

• Aceite: 41.7% 50.9 %

• Gas : 41.2% 51.1 %

Cima de la formación KS

0

100

200

300

400

500

600

700

0

50

100

150

200

250

300

350

1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 2009 2013Q

g [m

mp

cd]

Qo

[m

bp

d]

Aceite

Gas

• Producción de hoy:

• Aceite: 26,266 bpd

• Gas : 38.32 mmpcd Histórico de producción Campo

Samaria

Alcances y premisas

• Evaluar vía BDM un rango de saturación de aceite de la matriz en fractura en el YNF del campo Samaria

• Basado en la relación donde la sumatoria de la saturación de fluidos es igual a 1

𝑆𝑜 + 𝑆𝑤 + 𝑆𝑔 = 1

• Los cambios de volúmenes que pasan en matriz-fractura, son iguales a los

cambios que se producen en el sistema total

• No existe flujo cruzado matriz-fractura

Estimación pesimista

• Se utilizó como base un volumen de aceite original de 3,255 mmbls (Oficial 3,784 mmbls) estimado por BDM con un área parcial del campo Samaria

• No se considera efectos de aporte de fluidos provenientes de bloques anexos que propicien una mayor saturación en el medio poroso

• No existe migración de gas libre a estructuras superiores, lo que resulta en un valor relativamente alto para la saturación de gas

• No se reproduce el efecto que pueden tener “ yacimientos compartamentalizados ” como calcarenitas y/o brechas, las cuales proporcionarían una mayor saturación de aceite

Balance general

Columna idealizada

gmV

gfV

omV

ofV

wmV

wfV

Swi Sorg Sg

Swi Sgc So

Sorw Sgc Sw

p

gm

V

V

p

gf

V

V

p

om

V

V

p

of

V

V

p

wm

V

V

p

wf

V

V

+

+

+

+

+

= 1.0

Gas (g)

Aceite (o)

Agua (w)

Volúmenes remanentes Saturaciones

m: matriz f: fractura (Ec-1)

Volúmenes a condiciones de yacimiento (v@c.y.)

Balance general

Cambios en los volúmenes de fluidos (matriz/fractura) =

Cambios de volúmenes en el sistema total

p

gsppsi

p

gf

p

gm

V

BRNNGNR

V

V

V

V ])([(

Para Gas:

Para Agua:

p

ewpinywip

p

wf

p

wm

V

WBWWSV

V

V

V

V

Para Aceite:

p

op

p

of

p

om

V

BNN

V

V

V

V

Ec-2 Ec-3 Ec-4

Balance general

Continuación Aceite:

p

op

p

of

p

om

V

BNN

V

V

V

V Ec-4

mtzfract ppp NNN

opfof BNNV fract

Ec-5 Ec-6

Además:

Donde: Npfract, producción acumulada de aceite proveniente de fracturas, @C.S. Npmtz, producción acumulada de aceite proveniente de la matriz, @C.S Nf, Volumen original de aceite en fracturas, @C.S Ec-5 y Ec-6 en Ec-4:

p

opfoppom

p

om

V

BNNBNNNS

V

V fractmtzfract

p

opfom

V

BNNNS

mtz Ec-7

@C.S. : condiciones estándar

Balance general

Continuación Aceite: p

opfom

V

BNNNS

mtz Ec-7

Además:

vNNf *

Donde: v: factor de partición matriz-fractura, vol/vol Ec-8 en Ec-7:

Ec-8

p

opom

V

BNvNS

mtz

1 Ec-9

Estimación de saturaciones actuales

p

gsppsi

p

gf

p

gm

V

BRNNGNR

V

V

V

V ])([(

= 0.246

p

ewpinywip

p

wf

p

wm

V

WBWWSV

V

V

V

V

= 0.418

Gas

Agua

Notar que: Nf=N*v=3,255*0.4= 1,302

Nf < Np (!?)

(1,302 < 1,574 mmbls)

Parámetro Valor Fuente

N, mmbn 3255 BDM Samaria, 2011

Swi, fr 0.188 Eval.Petrof.Sam.CAJB

Vp, mmbls 6306 BDM Samaria, 2011

P yac, Kg/cm2 @ 4200 mbnm 140 Monitoreo Sam.

Np, mmbn 1574 Monitoreo Sam.

Wp, mmbn 100 Monitoreo Sam.

Gp, mmmpcn 2054 Monitoreo Sam.

Winy, mmbn 999 Monitoreo Sam.

Boi, by/bn 1.574 PVT corregido Sam.

Bo, by/bn 1.26 PVT corregido Sam.

Bw,by/bn 1.06 Correlación

Rsi, bn/bn 210 PVT corregido Sam.

Rs, bn/bn 79 PVT corregido Sam.

Bg, by/bn 0.0084 PVT Sam.

v, fac.partc. M/F, vol/vol 0.6/0.4 SNY CAJB

Saturación de aceite

664.0p

wf

p

wm

p

gf

p

gm

V

V

V

V

V

V

V

V

Por lo que:

336.0664.01 p

of

p

om

V

V

V

V

De acuerdo a este cálculo, la suma de saturaciones en matriz y fractura no debe

exceder un 33.6% para satisfacer la condición de Sat=1.0

Y en consecuencia:

Saturación de aceite

Recordando:

p

opom

V

BNvNS

mtz

1 Ec-9

En la Ec-9 el “único” (?) parámetro desconocido es Npmtz. Hagamos un ejercicio de sensibilidad, bajo los siguientes condicionantes: 1. Sabemos que Npmtz+Npfract = 1,574 mmbls.

2. La suma de saturaciones de aceite en matriz y fractura no debe exceder 0.336

Sensibilidades de Npmtz

Sensibilidad Np matriz, mmbn

Sat.aceite matriz,%

Sat.aceite fractura,%

Suma Sat (Mtz+Frct),%

Todo el Np provino de fracturas

0 0.39 -.05 0.336

“Sólo” 1,302 mmbn de fracturas (272 mmbn de matriz; 1,302+272=1,574 mmbn)

272 0.336 0 0.336

Contribución de matriz proporcional a la partición v (1,574*0.6=630 mmbls)

630 0.264 0.071 0.336

Todo el Np provino de la matriz

1574 0.076 0.260 0.336

1 2 3 4

Sensibilidad 1: Físicamente imposible (Sf negativa) Sensibilidad 2: Físicamente imposible (Sf no podría ser cero) Sensibilidad 3: Físicamente posible Sensibilidad 4: Físicamente posible, pero improbable

Conclusiones

• La premisa fundamental de este análisis se basó en considerar que los cambios que suceden en el sistema matriz-fractura son los mismos que suceden a nivel del sistema total (bloque).

• Las soluciones planteadas, demostraron escenarios físicamente imposibles como que todo el aceite haya provenido de fracturas.

• Una saturación de aceite probable para la matriz es de 26.4%, el cual es un valor físicamente posible.