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Introducción_Yacimientos.
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I. Introducción
II. Propiedades de la roca
III. Clasificación de los yacimientos
IV. Estimación del volumen original de aceite y/o gas natural, métodos
volumétricos
V. Estimación y clasificación de las reservas de hidrocarburos
VI. Análisis Presión – Volumen – Temperatura (PVT)
VII. Mecanismos de expulsión de los fluidos de los yacimientos
VIII. Ecuación de Balance de Materia (EBM)
IX. Yacimientos de gas
X. Yacimientos de aceite
Contenido
Craft B.C. and Hawkins M.F.: Applied Petroleum Reservoir Enginnering,
Ed. Prentice Hall, Second edition, 1990
Paris de Ferrer Magdalena.: Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos,
Editorial Astro Data, S.A., 2010
Ezekwe Nnaemeka: Petroleum Reservoir Engineering Practice,
Ed. Prentice Hall, First edition, September 2010
Bradley Howard B.: Petroleum Engineering Handbook,
Society of Petroleum Engineers, First edition, 1987
McCain William D. Jr: The Properties of Petroleum Fluids,
Ed. Penn Well Books, Second edition, 1990
Mohan Kelkar: Natural Gas Production Engineering,
Ed. PennWell, 2008
El Rincón Petrolero (wwwelrinconpetrolero.blogspot.mx/)
Bibliografía:
I. Introducción1. Ingeniería de Yacimientos: Puede definirse como la aplicación de principios científicos a
los problemas de drene derivados durante el desarrollo y producción de yacimientos de
aceite y gas natural.
También se ha definido como el arte de desarrollar y producir aceite y gas de tal manera
que se obtenga la mayor eficiencia económica.
Las Herramientas de trabajo de la Ingeniería de Yacimientos son: la Geología Sub-
superficial, Matemáticas Aplicadas, leyes básicas de la Física y Química que gobiernan el
comportamiento de fases líquidas y del vapor del aceite, gas natural y agua en las rocas
del yacimiento.
Puesto que el contenido de hidrocarburos de los yacimientos y su producción son
fundamentales para toda actividad de la Ingeniería Petrolera, la Ingeniería de Yacimientos
es una parte estratégica y fundamental dentro de la explotación óptima de los
yacimientos.
I. Introducción
Los trabajos de la Ingeniería de Yacimientos inician con el pozo exploratorio que descubre un
campo y/o yacimiento, estudiando los registros geofísicos, muestras de canal y de fluidos,
presiones, etc., que proporcionan una idea inicial de la cantidad de hidrocarburos contenida en
el yacimiento. Continúan con el desarrollo del campo, la explotación primaria, la implantación
de métodos de recuperación secundaria y mejorada. Es decir, durante toda la etapa productiva
de un yacimiento se requiere la aplicación de la Ingeniería de Yacimientos en sus diferentes
especializaciones.
P.P. 5400 m
Línea sísmica que muestra la posible existencia de una
acumulación de hidrocarburos (yacimiento)
Modelo tridimensional de la acumulación de
hidrocarburos (yacimiento)Desarrollo de campos implica la perforación
de pozos
Producción de hidrocarburos
Yacimiento-pozo-superficieRefinación
Exportación
Yacimiento
Es la porción de una trampa geológica que contiene hidrocarburos y que se comporta como
un sistema interconectado hidráulicamente. Los hidrocarburos parcialmente ocupan los
porosos o huecos de la roca almacenadora y normalmente están a la presión y temperatura
debidas a las profundidades a que se encuentra el yacimiento. Algunos yacimientos están
asociados a grandes volúmenes de agua denominados acuíferos
Roca sello
Roca almacenadora
• Estimación de parámetros petrofísicos
de la roca:
• Porosidad
• Saturación de aceite, gas y agua
• Permeabilidad
• Contenido de arcilla
• Espesores brutos y netos
• Resistividad de la roca
• Determinación de contactos agua-
aceite, agua-gas y gas-aceite
• Litología
• Mineralogía
Caracterización de Yacimientos: Modelo petrofísico
• Pruebas especiales de núcleos
• Mojabilidad
• Presiones capilares
• Permeabilidades relativas
• Calibración de parámetros petrofísicos
con núcleos
• Porosidad
• Permeabilidad
• Exponente de cementación
• Propiedades eléctricas
• Litología
• Granulometría
2800
2900
3000
2700
2750
2850
2950
0.2 2001000Gamma corregido Resistividad
KS
KM
KI
N-1
N-2
No
concluyente
Productor de
aceite
2800
2900
3000
2700
2750
2850
2950
0.2 2001000Gamma corregido Resistividad
KS
KM
KI
N-1
N-2
No
concluyente
Productor de
aceite
2896
2900
2905
2909
Registro de imágenes
M.C. 2905-10_5x_nx
M.C. 2905-10_10x_nx
Lutita
Dolomía
Cretácico Inferior2905-2910 m
Crudo
Prueba de producción
Prueba de producción
Caracterización de Yacimientos: Modelo petrofísico
• El análisis de las pruebas de
incremento/decremento de presión
se realiza para obtener, entre otros,
los siguientes parámetros para el
modelado dinámico del yacimiento:
• Permeabilidad del yacimiento (k)
• Factor de daño de la formación
(S)
• Presión estática del yacimiento
(pws)
• Geometría del yacimiento
• Factores omega (Ω) y lambda (l)
para la determinación del
tamaño de bloque de la matriz
rocosa en yacimientos
naturalmente fracturados
Tiempo, hr.
p
y
derivada,
lb/pg2
Análisis de pruebas de presión
• Propiedades de los hidrocarburos
• Los reportes de análisis Presión-
Volumen-Temperatura (PVT) de
muestras de fluidos se revisan para
determinar la consistencia y la
calidad de los datos , así como para
seleccionar el más representativo del
yacimiento.
• A través de una ecuación de estado
se caracteriza el fluido y se estima la
variación de su composición tanto
areal como verticalmente,
separándose incluso los
componentes como el N2, C1 y CO2
de la mezcla original, para ser
utilizados en procesos de
recuperación mejorada
• Propiedades del agua
• Las propiedades del agua se
correlacionan a partir de datos de
salinidad y del total de sólidos
disueltos
Caracterización de fluidos
Propiedades de la roca
• Se estiman propiedades de la roca
para los modelos de simulación
de flujo
• Se construye la curva de
presión capilar de acuerdo a
las saturaciones de agua
obtenidas a partir de
registros o de datos de
laboratorio
• Se establecen las
saturaciones inicial y
residual de aceite al
desplazamiento de agua
(Sorw), la saturación de
aceite residual en presencia
de gas (Sorg) y la saturación
de agua irreductible (Swi)
Saturación de agua, Sw
Permeabilidad relativa, kr
kro
krw
Balance de materia
• El balance volumétrico de
hidrocarburos permite
estimar características del
yacimiento
• Volumen original de
hidrocarburos
• Estimación de reservas
remanentes de
hidrocarburos
• Predicción de la presión del
yacimiento para los
diferentes volúmenes de
producción acumulada (Np)
• Determinación de los
diferentes tipos de empuje
del yacimiento
• Tipo y dimensiones del
acuífero asociado al
yacimiento
• Pronósticos de producción
Volumen original 2P
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Ene-1
3
Ene-1
4
Ene-1
5
Ene-1
6
Ene-1
7
Ene-1
8
Ene-1
9
Ene-2
0
Ene-2
1
Ene-2
2
Ene-2
3
Ene-2
4
Ene-2
5
Ene-2
6
Ene-2
7
Ene-2
8
Ene-2
9
Ene-3
0
Ene-3
1
Ene-3
2
Tiempo
Pw
s K
g/c
m²
10 Pozos 12 Pozos 16 Pozos 14 Pozos
Análisis del comportamiento presión-producción
• El análisis incluye la preparación
de la información relacionada a la
operación del campo
• Estados mecánicos,
terminación y reparación de
pozos, fracturamientos
hidráulicos y estimulaciones
• Datos de producción por pozo
de aceite, gas y agua
• Historias de presión por pozo
estática, fluyendo, en cabeza y
en los separadores.
• Análisis de pruebas de registros
de producción (medidor de flujo
continuo, temperatura, TDT)
con el fin de determinar la
posición original del contacto de
fluidos
MBPD
0
100
200
300
400
500
600
700
25/05/1979 14/11/1984 07/05/1990 28/10/1995 19/04/2001 10/10/20060
50
100
150
200
250
300
350kg/cm2
Gasto de aceite Presión
14
• Se realizan las siguientes
etapas:
• Inicialización del modelo de
simulación de flujo para
establecer la distribución de
presión y saturación de
fluidos antes del inicio de la
explotación
• Ajuste de la historia de
presión, relación gas-aceite
(RGA) y agua, a nivel de
pozo y campo.
• Calibración del índice de
productividad por pozo y
acoplamiento de su tabla
hidráulica, considerando
diferentes gastos de
producción y presiones en
cabeza y/o de fondo fluyendo
• Alternativas de explotación
de acuerdo a las
características de yacimiento
Distribución de la saturación de aceite
Simulación de Yacimientos
Evaluación económica de reservas
• La evaluación económica de
reservas de hidrocarburos tiene por
objeto determinar la rentabilidad del
plan de desarrollo que las justifica
• La rentabilidad depende de la
cantidad de hidrocarburos existente,
del valor de venta de los fluidos
(aceite, gas y condensado) y de las
inversiones y costos de operación y
mantenimiento asociados al
desarrollo1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Límite económico
Exp
lora
ció
n
De
limit
ació
n
De
sarr
ollo
Declinación
Límite técnico
Abandono