EXOTHERM: Simulador térmico con un agradable interfaz de usuario.

Al llevarse a cabo procesos de recuperación térmica en un pozo, propiedades como la temperatura del yacimiento varían significativamente e influyen en propiedades del fluido como la viscosidad. Estos cambios requieren de un software especialmente diseñado para estos procesos y que permita al ingeniero conocer que sucederá en el subsuelo al someter el pozo a dicho proceso. Para ello fue diseñado el simulador térmico EXOTHERM, el cual es fácil de usar ya que cuenta con una interfaz gráfica para el usuario, en la que apuntar y hacer clic con el mouse le permite seleccionar opciones tales como botones de comandos; intercambio de información con otras aplicaciones de Microsoft Windows; ayuda o soporte a través de Internet; y lo más importante, no más problemas con palabras claves o sintaxis.

Entre las características de este simulador es posible resaltar:

- Coordenadas radiales y cartesianas en una, dos y tres dimensiones con refinamiento de malla local.

- Transferencia de calor en el yacimiento y en las rocas de sobre/sub carga.

- Formulación composicional con valor de K completamente implícito. Cualquier componente puede existir en cualquier fase.

- Doble porosidad y doble permeabilidad para yacimientos naturalmente fracturados.

- Conexiones vecinas arbitrarias.

- Nueve puntos de transmisibilidad opcional.

- Conjuntos múltiples de permeabilidad relativa. Temperatura dependiente de los puntos finales. Contactos de los fluidos variables arealmente, saturaciones críticas y residuales. Histéresis de permeabilidad relativa.

- Pozos verticales, horizontales e inclinados. Cálculos rigurosos de flujo multifásico, mostrando la calidad del vapor con el tiempo.

- Restricciones simultáneas para pozos de petróleo, gas, agua, líquido y tasas de volúmenes equivalentes, fluyendo a presión de fondo del pozo.

- Centros de reunión para pozos agrupados. Restricciones para la producción, inyección y relaciones vapor-petróleo.

- Presión y temperatura dependientes de las porosidades y las transmisibilidades.

Este simulador puede ser usado en procesos de recuperación térmica tales como Drenaje Gravitacional Asistido por Vapor (SAGD por sus siglas en inglés); estimulación por vapor cíclica e inyección de vapor; en procesos de combustión con reacciones químicas y simular el proceso THAI. Este simulador se puede aplicar en campos completos; para simulaciones en tres dimensiones con pozos múltiples; elementos modelos o predicciones del rendimiento individual de un pozo; y además, permite evaluar pozos horizontales y la discretización del periodo transiente en las cercanías del pozo se simula con correlaciones multifásicas de perdida de presión.

Respecto al pre-procesador de este simulador es posible mencionar:

- Crea, ve y edita conjuntos de información con una interfaz gráfica con rasgos completamente al estilo Microsoft Windows.

- Introducción de propiedades PVT en formato blackoil o composicional.

- Correlaciones para PVT y funciones de saturación.

- Introducir información de celdas de la malla directamente o desde mapas digitalizados.

- Construir mallas sobre mapas digitalizados interactivamente. Rotar, encoger, mover las líneas de la malla con el mouse.

- Modificar los valores de celdas de la malla con funciones editar (añadir, multiplicar, constante). Introducir fórmulas complejas para calcular los valores de las celdas de una malla a partir de valores de celdas de otra malla.

- Sólo es necesario un tipo de pozo ya que el mismo puede ser usado para inyección y producción en tiempos diferentes.

En cuanto a las utilidades de la malla en pantalla, este simulador cuenta con todas las opciones ofrecidas por simuladores anteriores como zoom, cortes de secciones XY, XZ y YZ y mostrar los nombres de los pozos y su ubicación, entre otras opciones. Además, para regiones definidas por el usuario, puede mostrar el petróleo original en sitio, el promedio de presiones, las tasas de producción y los acumulados, la migración y porcentaje de recobro, temperatura y el calor inyectado y producido.

En relación a los gráficos, EXOTHERM produce gráficos de producción histórica y/o pronósticos y presiones utilizando construcción en rutinas. Permite seleccionar hasta más de 30 series en un mismo gráfico y en cualquier eje (X, Y o Z) con la escala apropiada. Se pueden comparar muchos pozos y varias corridas en un mismo gráfico; y permite asignar grupos de pozos para una serie así como graficas para propiedades de celdas individuales.

El simulador térmico EXOTHERM muestra vistas en 3D del yacimiento para parámetros tales como porosidad, permeabilidad, valores de presión dependientes del tiempo, saturaciones de fluidos y volumen de fluido en sitio. Estas vistas pueden ser rotadas, expandidas y mostrar cortes de secciones. Permite hacer las celdas visibles sólo si ellas están en un rango de datos especificado y alterar la vista 3D. Imprimir o exportar imágenes a un archivo en mapa de bits para importarlo a otro programa gráfico es otra de sus funciones.

Los informes presentados por el simulador son útiles por el hecho de que presenta un resumen por pozo de las corridas de simulación y permite escoger hasta más de 30 asuntos por informe incluyendo calor inyectado y producido, entre otros. Adicionalmente, puede hacer un reporte por pozo para todos los tiempos o en cualquier tiempo para cualquier pozo, e inclusive informes para grupos de pozos y campo y hasta imprimir, copiar y pegar informes en un procesador de palabras, etc. Es importante señalar que este simulador usa 2 Mb RAM por cada 1000 celdas de la malla.

Tomado de:

- “EXOTHERM Thermal Reservoir Simulator for Microsoft Windows”. PetroStudies Consultants Inc. [Artículo en línea]. Disponible en: http://www.petrostudies.com/1exotherm.htm Consulta Febrero 2008.

- “OPTI Canada Long Lake Project, Application for Commercial Approval. Volume 1”. Diciembre 200. [Informe técnico en línea]. Disponible en: http://www.longlake.ca/EIA/APPLICATION/Vol%201%20-%20Application/Section%20B%20-%20Projection%20Description/Section%20B%20-%20Project%20Description.pdf . Consulta Febrero 2008.

- Kisman, K.E. “Artificial Lift, A Major Unresolved Issue for SAGD”. Petroleum Society artículo técnico 2001-62. [Artículo en línea]. Disponible en: http://www.rangewest.ca/rwt/_Library/Pub/Paper2001-62.pdf . Consultado Febrero 2008.

- Queipo, Nestor V.; Goicochea, Javier V.; Pintos, Salvador. “Surrogate modeling-based optimization of SAGD processes”. Instituto de Computación Aplicada, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. [Artículo en línea]. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VDW-45FYY7S-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=40dfe0ba60f3f1ac0bfbad5f55ec3482 . Consultado Febrero 2008.