Clase N°2: Mecanismos de Producción

Un yacimiento potencial de hidrocarburos posee energía la cual ayuda en el proceso de producción de los pozos q allí pudieran perforarse, en otras palabras pueden tener uno o varios mecanismos de producción natural.

Compresibilidad de la roca y de los fluidos

Es un mecanismo en el cual a partir de la explotación del pozo y la caída de presión la roca y los fluidos comienzan a expandirse, la expansión de la roca produce disminución del espacio poroso y a su vez la expansión de los fluidos causa la caída de presión, lo que provoca que por la reducción del espacio interconectado y la expansión de los fluidos estos quieran dirigirse a lugares con menor presión y mayor espacio.

Liberación de gas en solución

Ocurre a medida que se va perforando el pozo y la presión va disminuyendo, lo que implica liberación del gas que se encontraba disuelto en el petróleo. Cuando se presenta este mecanismo la presión en el yacimiento es generalmente igual a la presión de burbujeo y esta decae rápidamente.

Segregación gravitacional

Este mecanismo natural se presenta en zonas con alto buzamiento, y generalmente con alta permeabilidad vertical, aunque no necesariamente, lo que permite que actúen las fuerzas de gravitación. Pocas veces posee capas de gas, lo que permitiría una mejor recuperación.

Empuje por capa de gas

Se presentan en yacimientos con una presión igual a la presión de burbujeo, lo que implica liberación de gas en solución y por lo tanto expansión de la capa da gas ya existente, que por ser inmiscible en el petróleo causa su desplazamiento.

Empuje hidráulico

Para que este presente este mecanismo natural debe existir un acuífero, el agua que se encuentra en el yacimiento, el cual puede ser subsaturado o saturado, se expande a causa del diferencial de presión entre el contacto agua-petróleo, tratando así, de estabilizar la presión en el yacimiento y desplazando al hidrocarburo, por ser estos dos fluidos inmiscibles.

Inyección de fluidos

Es un mecanismo de producción artificial, que consiste en la inyección de fluidos, como el agua o el gas para mantener la presión en el yacimiento mientras se extrae el hidrocarburo y de esta manera mejorar su producción.

Balance Volumétrico

El vaciamiento es la cantidad de fluido que se produce en función de la contribución de los mecanismos de empuje. Es decir la suma de mecanismos como: expansión del petróleo más gas en solución, expansión del gas de la capa de gas, expansión del agua connata, reducción del volumen poroso e influjo del agua del acuífero.

Parámetros

N: Petróleo original en sitio (POES).
m: Relación entre el volumen inicial de gas en la capa de gas y el petróleo más gas disuelto en el petróleo.
Np: Petróleo producido.
G: Gas original en sitio (GOES).
Gf: Gas inicial en la capa de gas.
Gs: Gas inicial disuelto.
Gp: Gas producido.
Wp: Agua producida.
Rp: Relación gas-petróleo.
We: Influjo de agua.
NBoi: Volumen de petróleo y gas disuelto a condiciones de yacimiento.
NmBoi: Volumen inicial de gas libre en la capa de gas.
NRsiBgi: Volumen inicial de gas disuelto en el petróleo.

Mecanismos

Vaciamiento
Np[Bo+(Rp-Rs)Bg]

Expansión del petróleo
N(Bo-Boi): Volumen producido por expansión del líquido.

Expansión del gas en solución
NBg(Rsi-Rs): Volumen por expansión de gas en solución.

Expansión de petróleo más gas en solución
N(Bt-Bti)

Expansion de la capa de gas
mNBoi[(Bg/Bgi)-1]

Expansión del agua connata y reducción del espacio poroso
(1+m)NBoi[(CwSw+Cf)/(1-Swi)]*dP

Influjo de agua
We: Influjo de agua acumulado en el yacimiento

Referencia: Clase N°2, Prof. Ángel Da Silva.