Pruebas de presion de petroleo

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1. UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE MONAGAS ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE PETRÓLEO REALIZADO POR: ALCALA ULISE MATURIN, MARZO 2016 PRUEBAS DE PRESIÓN DE PETRÓLEO

2. PRUEBA DE PRESIÓN Es una herramienta utilizada para caracterizar al sistema pozo-yacimiento, ya que los cambios presentes en la producción generan disturbios de presión en el pozo y en su área de drenaje y esta respuesta de presión depende de las características del yacimiento.

3. PRUEBAS DE PRESIÓN PROPÓSITOS : Estimar parámetros del yacimiento. Calcular la presión promedio del área de drenaje. Detectar heterogeneidades del yacimiento. Hallar el grado de comunicación entre zonas del yacimiento. Determinar la condición de un pozo (daño, S). Estimar las características de una fractura cercana a un pozo. Estimar los parámetros de doble porosidad. Estimar el frente de desplazamiento en procesos de inyección. Estimar los factores de pseudodaño (penetración parcial, turbulencia, terminación). Establecer el grado de comunicación de varios yacimientos a través de un acuífero en común.

4. TIPOS DE PRUEBAS DE PRESIÓN PRUEBA MULTITASA Se realizan a tasa de flujo variable, determinando la presión por períodos estabilizados de flujo. A través de esta prueba se puede determinar el índice de productividad del pozo y también se puede utilizar para hacer un análisis nodal del mismo. Fuente: tomado de http://unefapetroleo.blogspot.com/2010/06/tipos-de-pruebas-de-pozos-los.html

5. PRUEBAS DE INTERFERENCIA Consisten en medir la respuesta de presión en un pozo de observación debido a cambios en la tasa de flujo de otro pozo. El objetivo es detectar la comunicación entre pozos. Fuente: http://pruebasdepresionyacimientosii.blogspot.com/2015/02/prueba-de-interferencia.html

6. DST Un DST es un procedimiento para realizar pruebas en la formación a través de la tubería de perforación, el cual permite registrar la presión y temperatura de fondo y evaluar parámetros fundamentales para la caracterización adecuada del yacimiento. Fuente: http://modelaje-de-yacimientos.lacomunidadpetrolera.com/2008/02/drill-stem-test-pruebas-de-presin-dst.html

7. DST A: Bajando herramienta al hoyo B : Herramienta en posición C : Empacaduras en zona a evaluar  D : Apertura de válvula E : Cierre de pozo (restauración ) F : Final del cierre G : Se abre pozo, ultimo período de flujo, hasta llegar al punto H Entre H e I: último cierre Entre J y K: retiro de equipos de prueba. Fuente: http://modelaje-de-yacimientos.lacomunidadpetrolera.com/2008/02/drill-stem-test-pruebas-de-presin-dst.html

8. PRUEBA DE INYECTIVIDAD La prueba de Inyectividad consiste en lograr medir la presión  transitoria durante la inyección de un flujo dentro del pozo . Para realizar la prueba, el pozo es inicialmente cerrado y se estabiliza hasta  la presión de yacimiento (q=o), posteriormente se comienza el periodo de inacción a una tasa constante (q = ctte ).

9. FLUJO DE FLUIDOS A TRAVÉS DEL MEDIO POROSO. Toda prueba de presión involucra la producción (o inyección) de fluidos, ya que la respuesta de presión es afectada por la naturaleza del flujo alrededor del pozo en estudio. El flujo que ocurre en el yacimiento durante una prueba de presión involucra cambios de presión versus tiempo, afectando el sistema roca – fluidos. NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS Distribución de presión alrededor de un pozo a diferentes tiempos de producción

10. La expansión del yacimiento por efecto de producción puede ser cuantificada mediante la compresibilidad total de la formación. De acuerdo con lo anterior: q = Producción = Expansión del yacimiento Naturaleza de flujo de fluidos Donde; Cf = compresibilidad de la formación = Si = saturación de la fase i Co = compresibilidad del petróleo más gas disuelto Cg = compresibilidad del gas libre Cw = compresibilidad del agua

11. NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS Existen dos variables que tienen un efecto importante en la manera como se transmiten los cambios de presión en el yacimiento, las cuales son: TRANSMISIBILIDAD (T) Es la facilidad con que fluye el fluido en el medio poroso y es proporcional a la capacidad de flujo e inversamente proporcional a la viscosidad. COEFICIENTE DE DIFUSIVIDAD HIDRÁULICA (Ƞ) Es la facilidad con que se transmiten los cambios de presión a través el medio poroso. k = permeabilidad, mD   ƞ= pie2/hora   h = espesor, pies   T = mD.pie 2 / cP   µ= viscosidad, cP   Ct = compresibilidad total, lpc-1 Ø = porosidad, fracción    

12. NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS AL COMBINAR ESTAS DOS VARIABLES SE PUEDE OBTENER UNA TERCERA VARIABLE CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (S) Representa la cantidad de fluido que hay que remover o añadir al medio poroso por unidad de área para modificar la presión en una unidad. h = espesor, pies   Ct= compresibilidad total de la formación Ø = porosidad, fracción  

13. La ecuación de difusividad es la combinación de las principales ecuaciones que describen el proceso físico del movimiento de los fluidos dentro del yacimiento, como lo son la ecuación de continuidad (ley de conservación de la masa), la ecuación de flujo (ley de Darcy) y la ecuación de estado. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA El principio de la conservación establece que cualquier cantidad es conservada, es decir, no puede ser creada ni destruida. En el flujo de fluido a través de un medio poroso, la cantidad más significativa que se conserva es la masa.

14. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD LEY DE DARCY La ley de Darcy enuncia que la velocidad aparente de un fluido homogéneo en un medio poroso es proporcional al gradiente de presión e inversamente proporcional a la viscosidad del fluido. ECUACIONES DE ESTADO Las ecuaciones de estado especifican la dependencia de densidad del fluido (ρ) de la presión y temperatura del sistema. De esta manera, dependiendo de los fluidos presente, la ecuación de estado empleada variará , las ecuaciones de estado serán solo en función de la presión.

15. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD CARACTERÍSTICAS La ecuación es lineal solo cuando esta expresada en función de la densidad , ρ. La ecuación , es una simplificación que se obtiene al suponer los gradientes de presión son pequeños. Para formular el problema requerimos: Ecuación de flujo Condición inicial. Condición de contorno

16. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD SUPOSICIONES DE LA ECUACIÓN Flujo radial. Medio poroso isotrópico y homogéneo. Yacimiento de espesor uniforme . Porosidad y permeabilidad. Fluido de compresibilidad pequeña y constante. Fluido de viscosidad constante. Pequeños gradientes de presión. Fuerzas de gravedad despreciables.

17. La ecuación diferencial expresada en coordenadas radiales, es la forma más simple de la ecuación de difusividad . Donde ; P = presión, lpc. r = distancia radial desde el centro del pozo, pies. Ø= porosidad, fracción. µ= viscosidad, cps. k = permeabilidad, md. c = compresibilidad, lpc-1. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD Los métodos desarrollados para la interpretación de las pruebas de presión se basan en la solución de la ecuación de difusividad, la cual describe el flujo de un fluido ligeramente compresible a través de un medio poroso.

18. SOLUCIONES A LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD Las soluciones a la ecuación de difusividad se plantean generalmente de acuerdo a la geometría y las condiciones de borde del yacimiento, distinguiéndose tres casos básicos de interés: Yacimiento Infinito, caso en el cual se asume que el pozo está situado en un medio poroso de extensión radial infinita. Yacimiento Cilíndrico Limitado, en el cual se asume que el pozo está localizado en el centro de un yacimiento cilíndrico sin flujo a través del límite exterior . Límite Externo de Presión Constante, en el cual el pozo está situado en el centro de un yacimiento cilíndrico con presión constante a lo largo del límite externo. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD

19. Yacimientos infinitos En estos yacimientos el pozo produce a tasa constante, la presión inicial es constante y uniforme en toda su extensión. El espesor es constante y radio externo es infinito LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD

20. GRAFICA FUNCIÓN INTEGRAL EXPONENCIAL

21. Tabla de la Función integral exponencial

22. Yacimientos Cilíndricos Limitados Para el caso de yacimiento finito se pueden considerar dos situaciones básicas posibles asociadas con el limite externo: la primera, que no hay flujo a través mismo, es decir, limite de tasa cero (gradiente de presión igual a cero en el limite externo), y segunda , presión constante. LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD

23. PERIODOS DE FLUJO En el comportamiento de la presión de un pozo que produce a gasto constante se pueden identificar tres periodos de flujo: Flujo estacionario Flujo transitorio Flujo pseudo-estacionario El flujo estacionario se refiere a la situación en la cual la distribución de presión y de gasto en el yacimiento permanece constante con el tiempo. En contraste, el flujo transitorio es la situación en la cual la presión varían con el tiempo. El flujo pseudo-estacionario es una clase especial de flujo transitorio, el cual se asemeja al flujo estacionario . PERIODOS DE FLUJO

24. FLUJO ESTACIONARIO No existirá cambio en la presión en cualquier posición del yacimiento. Es decir, la variación de la presión con respecto al tiempo será   PERIODOS DE FLUJO

25. PERIODOS DE FLUJO FLUJO TRANSITORIO El flujo transitorio es aquel que ocurre mientras el gasto y/o presión cambian con el tiempo . La Figura muestra la gráfica de presión contra gasto a diferentes tiempos para un yacimiento bajo condiciones de flujo transitorio.  

26. FLUJO PSEUDO-ESTACIONARIO Después de un período inicial de producción con presión y gasto no constante, es decir, flujo transitorio, las condiciones de frontera externa (no flujo y p= cte ) comienzan a afectarla producción en el pozo y el flujo se estabiliza. Cuando la estabilización en el yacimiento se lleva a cabo, la condición de frontera externa de presión constante da origen al flujo denominado como flujo pseudo-estacionario. PERIODOS DE FLUJO

27. GRACIAS!!