Balance de Materiales Para Yacimientos de Petroleo

YACIMIENTOS IBalance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING. MIGUEL FLORES BALANCE DE MATERIALES PARA YACIMIENTOS DE PETRÓLEO Problemas Propuestos (Kraft-Hawkins). Problema N° 1: Usando los símbolos de letras para Ingeniería de Yacimientos, expresar los siguientes términos para un Yacimiento Volumétrico sub-saturado: a) El petróleo inicial en el Yacimiento en barriles fiscales. b) La recuperación fraccional después de producir Np BF. c) El volumen ocupado por el petróleo líquido remanente después de producir Np BF. d) Los PCS de gas producido. e) Los PCS de gas inicial. f) Los PCS de gas en el petróleo sobrante. g) Por diferencia, los PCS de gas liberados o libre en el Yacimiento después de producir Np, BF. h) El volumen ocupado por el gas liberado o el gas libre. Problema N°2: Los siguientes datos se obtuvieron de un Campo de petróleo sin capa original de gas ni empuje hidrostático: Volumen poroso disponible del Yacimiento para petróleo 75MMPC. Solubilidad del gas en el petróleo crudo 0.42PCS/BF/Lpca. Presión inicial de fondo 3500Lpca. Temperatura de fondo 140°F. Presión de saturación del Yacimiento 2400Lpca. Factor volumétrico del petróleo a 3500Lpca 1.333bl/BF. Factor de compresibilidad del gas a 1500Lpca y 14.°F 0.95. Petróleo producido a 1500Lpca. 1.0MMBF. Neta RGP producida acumulativa 2800PCS/BF. a) Calcular el petróleo inicial en el Yacimiento en BF. b) Calcular el gas inicial en el Yacimiento en PCS. c) Calcular la razón gas disuelto-petróleo inicial en el Yacimiento. d) Calcular el gas remanente en el Yacimiento a 1500Lpca en PCS. e) Calcular el gas libre en el Yacimiento a 1500 Lpca en PCS. f) Calcular a 14.7Lpca y 60°F el factor volumétrico del gas liberado a 1500 Lpca. g) Calcular el volumen en el yacimiento de gas libre a 1500 Lpca. h) Calcular la RGP total en el Yacimiento a 1500Lpca. i) Calcular la razón gas en solución – petróleo, RGP, a 1500Lpca. j) Calcular el factor volumétrico del petróleo a 1500Lpca. k) Calcular el factor volumétrico total o de dos fases del petróleo y su gas disuelto, a 1500Lpca. Problema N°3: A partir de las características físicas del Yacimiento 3-A-2 representadas en la tabla siguiente: P(Lpca)Rs(PCS/BF) 4400 3550 2800 2000 1200 800 a) Bo(bl/BF) 1100 1100 900 700 500 400 Z 1.57 1.60 1.52 1.44 1.36 1.32 0.9450 0.8875 0.8650 0.8650 0.9000 0.9250 Calcular la recuperación en % cuando la presión disminuye a 3550, 2800, 2000, 1200 y 800 Lpca, asumiendo que el Yacimiento puede explotarse con una razón gas-petróleo producida acumulativa constante e igual a 1100PCS/BF. Dibujar las recuperaciones en porcentaje como función de presión. Universidad de Oriente Núcleo de Monagas. 1 MIGUEL FLORES b) Para demostrar el efecto de una alta RGP sobre la recuperación. La cantidad de agua producida es insignificante y las condiciones normales son 14. g) Calcular en PCS. d) ¿Es razonable decir que para aumentar la recuperación. Problema N°4: Si el Yacimiento 3-A-2 produce un millón de BF con una RGP producida acumulativa de 2700PCS/BF. Problema N°7: Un Yacimiento subsaturado que produce por encima de la presión de burbujeo. el factor volumétrico del petróleo es de 1. Problema N°5: Las propiedades PVT del fluido del Yacimiento volumétrico de petróleo de la arena “R” se presenta en la Fig. La RGP acumulativa a 1600 Lpca es 954PCS/BF y la RGP instantánea es 2250PCS/BF. a) Evidencias geológicas y la ausencia de producción de agua indican la presencia de un Yacimiento volumétrico. d) Calcular los barriles de petróleo que se recuperarían a 1600Lpca si se hubiera reinyectado todo el gas. a esta presión el factor volumétrico del petróleo fue de 1. La compresibilidad promedio del petróleo entre 5000 y 4600psia relativa al volumen a 5000psia fue de 17. la compresibilidad de la roca fue de 4. La saturación de agua connata fue de 25%. anexa. Cuando la presión decreció hasta 4600psia. haciendo que la presión disminuya de la presión inicial de 4400psia a 2800psia. Problema N°8: Universidad de Oriente Núcleo de Monagas. la compresibilidad del agua 3. Si esto es correcto. c) ¿Cómo es afectada aproximadamente la recuperación en porcentaje si se triplica la razón gas-petróleo producida?. f) Asumiendo que el gas libre no fluye.531bl/BF y se han producido 205MBF de petróleo. e) Calcular el factor volumétrico bifásico de petróleo a 1600 Lpca. el gas liberado que permanece en el Yacimiento a 1600 Lpca. c) Calcular la saturación promedia de gas en el Yacimiento a 1600Lpca. tenía una presión inicial de 5000psia.YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING.00x10-6psi-1. cuando la presión decrece a 1600 lpca. el factor volumétrico fue de 1. Cuando la presión del Yacimiento disminuye desde la presión inicial. se obtuvo una producción de 100. y basado en una porosidad promedio de 16%.520bl/BF. se estimo el POES en 7. Cuando la presión ha descendido a 4200psia. 2500 Lpca. el gas libre inicial en el Yacimiento. b) Se desea hacer un inventario del POES a un se3gundo intervalo de producción. Si la compresibilidad promedia del petróleo fue de 17.510 bl/BF.0MMBF. la producción correspondiente de petróleo es 26. ¿Cuál es el petróleo inicial en el Yacimiento en barriles fiscales?. ¿Cuál es el petróleo inicial en el Yacimiento?. a una presión promedia de 1600 Lpca.000BF de petróleo. ¿Cuál sería la recuperación con empuje por depleción hasta 2000 Lpca. Dibujar las recuperaciones en porcentajes como función de presión en el mismo papel del gráfico anterior en parte (a).2x10 -6psi-1. pozos con altas razones gas-petróleo deben reacondicionarse o cerrarse?. 2 . La porosidad promedia es 18% y la saturación promedia de agua connata es también 18%. Cual sería el petróleo original en sitio.7 Lpca y 60°F. calcular de nuevo las recuperaciones asumiendo una RGP producida constante e igual a 3300PCS/BF. calcule el petróleo originalmente en sitio. b) Calcular en PCS. Úsense las mismas RGP acumulativa y actual. a) Calcular el petróleo inicial en el Yacimiento. Problema N°6: Si el Yacimiento del problema anterior es de empuje hidrostático y se instruye en el Yacimiento 25x10 6 barriles de agua.0x10 -6psi-1. cuantos barriles de agua entraron al Yacimiento cuando la presión declina hasta 4600psia. Asumiendo esto.65x10 -6psi-1. c) A través de análisis de registros eléctricos y de núcleos.5MMBF.?. los mismos datos PVT y asúmase que no ocurre producción de agua. V. ¿Cuál será la producción de petróleo y de gas por agotamiento natural hasta la presión de burbujeo? c) Conocidos los tres primeros años de producción del yacimiento (TABLA 3).2 °API. Sat. Arena S1.022 0 0 0 1.710 1.5121 (diferencial) 0. TABLA 2 Propiedades de la Roca y del Agua.21 cps TABLA 3 Datos de Producción y Datos P.S.3% Sw = 13.1X10-6 lpc-1  w= 0.4676 1.YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING.430 0.5182 (diferenc. 1.) 1. se obtuvo que el yacimiento UDO-7. 2. Existencia o no de un acuífero activo.46 OTROS DATOS Presión inicial: Presión de burbujeo: R.443 0. Utilizando los datos P.T. TABLA 1 Propiedades P. b) Suponiendo que no existe acuífero activo (We = 0).T. La presión del yacimiento se determinó en 4522 lpc a un plano de referencia de 10350 pies b.P.4670(flash o instantánea) (Yac.E.9% Cw = 3. MIGUEL FLORES De una primera evaluación geológica.062 (Aire=1) 28.  = 15.O.G. qué puede decirse con respecto a: 1. La evaluación del P.m. 3 . Presión (lpc) Bo(bbl/BN)  (cps) 4522 1.) 0.V. y la temperatura de la formación 286°F.4687 Universidad de Oriente Núcleo de Monagas. disponibles (TABLA 1) y las propiedades petrofísicas (TABLA 2) determine: a) Petróleo y gas originalmente en sitio en MM BN y MMM PCN respectivamente.2 del Campo ZORRO tiene un volumen de roca de 125496 acres-pies.n. Sub.4690 (flash) 1.4682 1. de la prueba inicial: Gravedad específica del gas: Gravedad del petróleo: 4522 lpc 3090 lpc.6X10-6 lpc-1 k = 192 md Cf = 4. FECHA PRESIÓN (lpc) NP (MM BN) GP (MMM PCN) WP (MM BN) Bo (bbl/BN) 12/54 12/55 12/56 4100 3670 3280 0.V.993 1. 715 PCN/BN. del Petróleo.53 3090 1.T.317 0. el valor de “m” calculado mediante BM con respecto al cálculo volumétrico. ¿cuál será la recuperación a 2400lpca?. Vbzg = 50. b) Cuanto varía porcentualmente. MIGUEL FLORES Problema N°9: Los datos PVT del fluido del yacimiento UDO-31 se muestra en la tabla anexa. c) Considerando que 2/3 del gas producido es reinyectado en el yacimiento.154 670 720 790 840 Problema N°10: Los datos de producción de un yacimiento durante los primeros diez (10) años de explotación se muestran a continuación. Otros datos:  = 0.11 0.2364 1.001158 0.295 5.343 1. e) ¿Cuál es la Sg a 2500Lpca?. El volumen del yacimiento es de 32925 acre-pie.2761 1.000 acre-pie. la presión del yacimiento ha decaido a 2400 lpc y la producción acumulada.000943 0.130 0.2058 510 477 450 425 401 375 352 0.311 0.2160 1.000984 0.030 1.03 0. Swc = 20% a) Determine el petróleo original en sitio y el gas original total en sitio (libre+gas en solución) mediante balance de materiales.359 1.001035 0.  = 15%. (lo cual incluye la capa de gas). 4 .252 1.16.366 1.25.503 14. P lpc Bo BY/BN Bg BY/PCN Rs PCN/BN Np MMBN Wp MMBN Rp PCN/BN 3280 3200 3000 2800 2600 1.001097 0.2600 1.513 17.730 1050 1060 1160 1235 1265 1300 1.000989 0.YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING. La presión inicial del yacimiento es de 3280 lpc.001214 630 616 580 542 505 0.2262 1.06 0.2466 1.001230 datos adicionales: Vbzp = 225000 acre-pie.001127 0.001053 0. El volumen de la capa de gas es 2825 acre-pie. Sw = 0. Universidad de Oriente Núcleo de Monagas. así como las propiedades de los fluidos en el yacimiento: Presión (lpca) 3300 3100 2900 2800 2600 2500 2400 Np (MM BN) RP PCN/BN Bo BY/BN) Rso PCN/BN Bg BY/PCN 3.955 3. d) Si todo el gas producido es reinyectado.000891 0. Wp = 200.903 8.852 11. NP = 4325000 BN.327 1.000940 0.000 BN y Rp = 900 PCN/BN Se pide calcular: a) N (Método volumétrico) b) N (Balance de Materiales) suponga We = 0. ¿Cuál será el incremento porcentual en la producción de crudo en el último período de agotamiento?. determinado por el método volumétrico como N = 115MMBN de petróleo. Saturación inicial de agua = 25%. MIGUEL FLORES Problema N°11: Aplicando la técnica de Havlena y Odeh.4. Basado en información geológica se estimó la capa de gas en m=0.295 5. Los datos de producción y P.295 30. para un yacimiento subsaturado cuya presión actual es inferior a la presión de burbujeo.T. determine el que corresponde. Presión (lpca) 3330 3150 3000 2850 2700 2550 Np (MM BN) RP PCN/BN Bo BY/BN) Rso PCN/BN Bg BY/PCN 3.00+0. petróleo y agua a 2258.V.380 10.00101 0. Datos: Gravedad del gas = 0.00015P (bbl/STB) Rso = 50+0.09 27. b) La saturación de gas. si es así.2222 1.2511 1. Problema N°13: La información tanto de producción. Determinar: a) Ha ocurrido intrusión de agua.852 11.YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING.16 20.00087 0.1922 510 477 450 425 401 375 0.360 21.2353 1.00113 Problema N°12: Encuentre una expresión para la saturación de gas. POES = 180 MMBN Las siguientes expresiones de Bo y Rs como función de la presión fueron determinadas en el laboratorio: Bo = 1. ¿Cuánta agua ha entrado al yacimiento?.00107 0.2022 1.42P (SCF/STB) Presión (psia) 2819 2742 2639 2506 2403 2258 Np (MM STB) 0 4. se muestran en la tabla siguiente.260 41. Presión de burbujeo = 2819.503 14. Rp (SCF/STB) 1000 1280 1480 2000 2500 3300 5 .513 1050 1060 1160 1235 1265 1.00096 0.38 10. compruebe con los datos de producción si el valor de “m” es el correcto.78 Temperatura de Yacimiento = 160°F.00092 0.02 34.2122 1.29 Gp (MM SCF) 0 4.150 Universidad de Oriente Núcleo de Monagas. para el Balance de Materiales de un yacimiento con capa de gas conociendo el petróleo originalmente en sitio.903 8. si no lo es . yacimiento y propiedades de los fluidos son mostrados a continuación. MIGUEL FLORES Problema N°14: Las propiedades de un yacimiento volumétrico subsaturado. relativa al volumen a 4000 lpca. Universidad de Oriente Núcleo de Monagas.300 bl /BF a 4000 Lpca Bo = 1. d) Calcular la compresibilidad promedio del petróleo entre 4000 lpca y 3000 lpca. 6 . Expresar las respuestas en barriles por acre-pie. son las siguientes: Pi = 4000 lpca Pb = 2500 Lpca SW = 30%  = 10% Cw = 3X10-6 lpc-1 Cf = 5X10-6 lpc-1 Boi = 1.320 bl/BF a 3000 Lpca a) Calcular a 4000 lpca el volumen poroso total. el volumen de agua connata y el volumen de hidrocarburos. Calcular la recuperación fraccional a 3000 lpca. b) Repetir la parte (a) para 3000 lpca c) Calcular el petróleo fiscal en el yacimiento a 4000 lpca y 3000 lpca.YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING. YACIMIENTOS I Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo ING. 7 . MIGUEL FLORES Havlena y Odeh 450 400 350 F/Eo 300 250 y = 84777x + 108.29 200 150 100 50 0 0 0.004 Eg/Eo Universidad de Oriente Núcleo de Monagas.001 0.002 0.003 0.