Simulación de Yacimientos. (La inicialización)

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La simulación de yacimientos es una tecnología usada extensivamente en la industria petrolera para evaluar el comportamiento actual y futuro de los yacimientos. Sin embargo, en la bibliografía no se presenta una metodología específica para este proceso.

El presente artículo busca reflejar los intentos de la antigua filial de PDVSA, Maraven, por estandarizar el proceso de simulación de yacimientos mediante una metodología que involucre todas y cada una de las fases de dicho proceso. Debido a la extensión del artículo se hará una división en tres presentaciones. Esta (la primera de ellas) abordará el tema concernientes a la inicialización del modelo, la segunda, el ajuste histórico de tal modelo mientras que la tercera presentación tratará el proceso de predicción del comportamiento futuro del yacimiento.

Proceso para la inicialización del modelo de simulación

El proceso de inicialización consiste en la validación del modelo de yacimiento a través del cálculo de volúmenes originales de fluidos en sitio. El modelo de inicialización permite establecer la saturación inicial de fluidos y la distribución de presiones dentro del yacimiento. Una discusión detallada de las etapas de la inicialización es presentada a continuación.

1. Corrida preliminar de inicialización.

La primera corrida de la data de inicialización es llevada a cabo para detectar errores en el formato de la data de entrada. Como resultado se obtiene la presión, la distribución de saturaciones de fluidos, y los volúmenes de fluidos en sitio para los diferentes fluidos dentro del yacimiento.

2. Verificación de la data de entrada.

Normalmente, la primera corrida de inicialización de un modelo de simulación es fallida debido a errores en el formato de la data de entrada, inconsistencias en las permeabilidades relativas y/o en la data PVT. Los errores de la data de inicialización son normalmente de los siguientes tipos: problemas paramétricos, problemas en las tablas de propiedades de fluidos, problemas en las tablas de saturaciones, problemas en las tablas de condiciones de equilibrio o problemas con la definición del acuífero.

En caso de que efectivamente se encuentren errores los formatos de la data de entrada deben ser corregidos y la corrida debe ser repetida hasta que se encuentre un código de datos limpio.

3. Revisión del POES.

Se debe verificar que el cálculo del POES calculado con el modelo sea coherente con el obtenido mediante métodos volumétricos o balance de materiales.

Si el valor obtenido es muy alto o bajo, posiblemente sea debido a alguno de los siguientes factores.

– Alta o baja porosidad (errores en la data de entrada).
– Contactos de fluidos mal localizados (gas-petróleo o agua-petróleo).
– Inclusión o exclusión de celdas que pertenezcan o no al yacimiento.
– Altos o bajos valores en las curvas de presión capilar.
– Errores en los espesores de arena neta.

4. Revisión de la data PVT.

Durante el desarrollo del modelo de simulación, es de vital importancia verificar que la relación gas petróleo en solución inicial reproduce satisfactoriamente los valores establecidos de la caracterización PVT. Si hay diferencias significativas de la data disponible y la simulación se debe llevar a cabo una exhaustiva revisión. Sino hay capa de gas presente en el yacimiento se pasa al paso 6.

5. Revisión del tamaño de la capa de gas.

La relación inicial entre la capa de gas y el volumen de petróleo en el yacimiento debe ajustarse al calculado por el método volumétrico y el balance de materiales, sino es así, los parámetros que afectan las dimensiones de la capa de gas deben ser revisados.

Una vez que el ajuste necesario ha sido llevado a cabo la corrida de inicialización debe ser repetida y el valor del POES nuevamente verificado. Este proceso se repite hasta que el valor del POES coincida con los calculados.

6. Revisión de las dimensiones del acuífero.

La relación inicial entre el volumen de acuífero y el volumen del yacimiento, debe también coincidir con el calculado usando balance de materiales. Esta relación tiene un gran efecto sobre el nivel de energía del yacimiento. Para modificar las dimensiones del acuífero se deben tener en cuenta los siguientes parámetros:

El número y tamaño de las celdas usadas para reproducir el acuífero, la porosidad, espesores de arena, y localización del contacto agua-petróleo.
Las alteraciones de las dimensiones de la zona de transición agua-petróleo y sus distribuciones de saturación pueden ser prevenidas, si el tamaño de las celdas usadas para representar el acuífero es incrementa gradualmente.

Una vez realizados los ajustes necesarios se deben realizar nuevas corridas hasta verificar la coincidencia en los valores de POES.

7. Revisión de las presiones iniciales de los fluidos.

Se debe verificar que la distribución inicial de presiones a la profundidad de referencia coincida con el valor promedio de presión reportado. Sino es así, se deben verificar los valores de las tablas de equilibrio, propiedades de fluidos, elevaciones de la estructura y espesores de arena.

Tomado de: “Methodological Approach for Reservoir Simulation”. Paper SPE 23616. 1992