Método de Schilthuis para predecir la producción de petróleo
Cuando se descubre un yacimiento de hidrocarburos, es de vital importancia conocer la predicción de la producción de petróleo, que generará dicha acumulación de crudo. Tal predicción nos aportará información de la cantidad de crudo que se podrá extraer por medio de mecanismos naturales de producción y basados en un precio por barril de crudo, conocer como será la recuperación de la inversión a hacer para poner en marcha el yacimiento y tener conocimientos de la rentabilidad del negocio.
La ecuación de balance de materiales nos proporciona una herramienta para predecir la producción de crudo para una determinada presión y se considera como un método intermedio, entre la predicción por curvas de declinación de producción y la simulación de yacimientos.
La ecuación de balance de materiales está sujeta a incertidumbres e idealizaciones de algunos parámetros por ello la predicción será como valor probabilistico en vez de un valor exacto, además el balance de materiales se aplica para un yacimiento completo, ya que se estudia un modelo tanque con un equlibrio termodinámico y un estado uniforme flujo uniforme, por ello la incertidumbre aumenta ya que cada pozo posee sus datos individualizado y en un yacimienro pueden haber cantidad de pozos trabajando para la producción. Por esto el balance de materiales no es usado para hallar reservas.
Existen varios métodos para hallar predicción de producción entre los que podemos nombrar:
- Método de Schilthuis.
- Método de Tarner.
- Método de Pirson.
- Método de Muskat.
- Método de Tracy.
En éste articulo se comentará las condiciones y uso del método de Schilthuis, para ello se considerarán como metodos de empuje natural:
-Empuje Hidraulico.
-Empuje por gas disuelto.
-Empuje por gas de la capa de gas.
Las consideraciones para aplicar el método es, considerar un yacimiento volumetrico y saturado. Es necesario además conocer datos de entrada como:
-Propiedades de los fluidos.( Bo, Bg, Rs, uo, ug ).
-Presión inicial del yacimiento.
-Temperatura del yacimiento.
-POES a condiciones estándar.
-Datos de relación de permeabilidad ( Kg/Ko), en función de la saturación de liquido.
Como primero se usará la ecuación de balance de materiales y se despeja el valor de N, siendo excluidos los terminos que no se están tomando en cuenta por las consideraciones planteadas al inicio de la publicación.
La ecuación de balance de materiales nos proporciona una herramienta para predecir la producción de crudo para una determinada presión y se considera como un método intermedio, entre la predicción por curvas de declinación de producción y la simulación de yacimientos.
La ecuación de balance de materiales está sujeta a incertidumbres e idealizaciones de algunos parámetros por ello la predicción será como valor probabilistico en vez de un valor exacto, además el balance de materiales se aplica para un yacimiento completo, ya que se estudia un modelo tanque con un equlibrio termodinámico y un estado uniforme flujo uniforme, por ello la incertidumbre aumenta ya que cada pozo posee sus datos individualizado y en un yacimienro pueden haber cantidad de pozos trabajando para la producción. Por esto el balance de materiales no es usado para hallar reservas.
Existen varios métodos para hallar predicción de producción entre los que podemos nombrar:
- Método de Schilthuis.
- Método de Tarner.
- Método de Pirson.
- Método de Muskat.
- Método de Tracy.
En éste articulo se comentará las condiciones y uso del método de Schilthuis, para ello se considerarán como metodos de empuje natural:
-Empuje Hidraulico.
-Empuje por gas disuelto.
-Empuje por gas de la capa de gas.
Las consideraciones para aplicar el método es, considerar un yacimiento volumetrico y saturado. Es necesario además conocer datos de entrada como:
-Propiedades de los fluidos.( Bo, Bg, Rs, uo, ug ).
-Presión inicial del yacimiento.
-Temperatura del yacimiento.
-POES a condiciones estándar.
-Datos de relación de permeabilidad ( Kg/Ko), en función de la saturación de liquido.
Como primero se usará la ecuación de balance de materiales y se despeja el valor de N, siendo excluidos los terminos que no se están tomando en cuenta por las consideraciones planteadas al inicio de la publicación.
Luego se pasará el valor de N al lado derecho de la ecuación quedando ésta igualada a 1, y ésta será la condición para que el método de Schilthuis por medio de iteraciones con valores supuestos sea correcto. De la ecuación siguiente, El valor de Np/ N y Rp son desconocidos y se hallarán por el tanteo de Np/N.
Para hallar la solución del método y con ello la futura predicción se deberá seguir la siguiente serie de pasos:
1.- Determinar los intervalos de presión para la cual se determinará la predicción.
2.- Se asume un valor de delta Np/N, que se encontrará entre 0 y 1.
2.- Se asume un valor de delta Np/N, que se encontrará entre 0 y 1.
3.-Se calcula la producción acumulada de petróleo Np/N, asumiendo todos los incrementos de producción con los pasos de presión anteriores:
4.- Determinar la saturación de liquido para la presión de estudio.
Sl=Sw + ( (1-Sw).(1- Np/N).Bo )/Boi
5.-Determinar el valor de la relación de permeabilidades ( Kg/ Ko), se puede usar la siguiente formula de correlación, como nota el valor de ésta relación no debe ser muy grande sino da indicios que el valor escogido está errado.
Kg/Ko = ( 1- S* )2 . ( 1- (S*)2 ) / S*4
Donde:
S* = So / ( 1-Sw )
So = Sl – Sw
6. - Cálculo de Ri (Relación gas- petróleo instantánea):
Ri = Rs + ( Kg/Ko ).( μo.Bo ) / ( μg.Bg )
Sl=Sw + ( (1-Sw).(1- Np/N).Bo )/Boi
5.-Determinar el valor de la relación de permeabilidades ( Kg/ Ko), se puede usar la siguiente formula de correlación, como nota el valor de ésta relación no debe ser muy grande sino da indicios que el valor escogido está errado.
Kg/Ko = ( 1- S* )2 . ( 1- (S*)2 ) / S*4
Donde:
S* = So / ( 1-Sw )
So = Sl – Sw
6. - Cálculo de Ri (Relación gas- petróleo instantánea):
Ri = Rs + ( Kg/Ko ).( μo.Bo ) / ( μg.Bg )
7.- Cálculo del incremento de producción de gas:
8.- Cálculo de la producción de gas acumulada:
9.- Cálculo del valor de Rp:
Rp = Gp/ Np = (Gp/N) / (Np/N)
10.- Con el valor de Rp y (Np/ N), se verifica que de la igualdad. Se admite valores entre 0.99 y 1.01 , de ser así se seguirá con los pasos si no se vuelve al paso 2 y se escogerá otro valor de delta Np/N.
11.- Hallar Np a partir de Np/ N, es decir, conociendo el valor del POES (N) , se despeja Np y ese será el valor de producción esperado para la presión de estudio.
12.- Pasar al siguiente paso de presión.
8.- Cálculo de la producción de gas acumulada:
9.- Cálculo del valor de Rp:Rp = Gp/ Np = (Gp/N) / (Np/N)
10.- Con el valor de Rp y (Np/ N), se verifica que de la igualdad. Se admite valores entre 0.99 y 1.01 , de ser así se seguirá con los pasos si no se vuelve al paso 2 y se escogerá otro valor de delta Np/N.
11.- Hallar Np a partir de Np/ N, es decir, conociendo el valor del POES (N) , se despeja Np y ese será el valor de producción esperado para la presión de estudio.
12.- Pasar al siguiente paso de presión.
El objetivo del método es construir una tabla de Presión Vs. Np .
La tabla de datos que deben ser suministrados debe poseer el siguiente esquema:
La presión de burbuja para un yacimiento saturado es 2300 lpc y la temperatura es 180 °F, la cantidad de petróleo inicial es de 60 MMBN y la saturación de agua inicial es de 25%.
Calcule la producción de petróleo para una presión de 1500 y 1300 lpc.
La tabla de datos que deben ser suministrados debe poseer el siguiente esquema:
La presión de burbuja para un yacimiento saturado es 2300 lpc y la temperatura es 180 °F, la cantidad de petróleo inicial es de 60 MMBN y la saturación de agua inicial es de 25%.
Calcule la producción de petróleo para una presión de 1500 y 1300 lpc.
Para la publicación se leyó y analizó material de yacimientos II del profesor Angel Da Silva.
