Anomalías de yacimientos saturados

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Para la aplicación de la ecuación de balance de materiales (EBM) se ha supuesto condiciones de equilibrio completo e instantáneo entre las fases líquida y gaseosa que puede existir en un yacimiento. Esto es, la presión es uniforme en todo el yacimiento es decir, la presión de la fase líquida y la de la fase gaseosa son iguales; también se asume que los fluidos están en equilibrio termodinámico. Bajo estas suposiciones se puede conseguir crudos subsaturados y crudos saturados en un yacimiento, esta particularidad del crudo está influenciada principalmente por la presión y temperatura a la cual se encuentra el yacimiento. En el yacimiento, la temperatura y presión controlan las viscosidades y las solubilidades mutuas de los tres fluidos: petróleo, gas y agua. Por esta razón, la relación de fases de la solución petróleo/gas puede verse sometida a variaciones muy significativas en respuesta a cambios de estos parámetros.
Un crudo está subsaturado con gas si al haber un pequeño cambio de presión no se libera gas de la solución; el otro posible estado del crudo es que esté saturado presentando el máximo volumen de gas disuelto que acepta el petróleo (a una determinada P y T), en donde un ligero cambio en las propiedades termodinámicas y de presión afecta el equilibrio existente referente al gas en solución con el petróleo, es decir, se puede liberar gas de la solución, formándose un casquete de gas gas libre; si esto ocurre en la roca del yacimiento, las burbujas de gas pueden provocar una bajada muy fuerte en la permeabilidad efectiva al petróleo. Los valores de presión registrados para este tipo de crudo serán la presión de burbujeo o presiones por debajo de ésta.
Existen algunos casos que se definen como irregulares pero en realidad son naturales y lógicos, donde la relación entre presión, temperatura y fase de las mezclas de hidrocarburos son muy variables (dependiendo de los tipos y proporciones específicas de los hidrocarburos presentes), en estos casos se observa que no se ha logrado las condiciones requeridas para satisfacer el equilibrio necesario. Entre estos casos tenemos:
  • Buzamiento abajo: los estratos de la formación poseen grandes ángulos de inclinación (buzamiento abajo) y al poseer mayores profundidades, el crudo existente en este tipo de estructura tendrá altas presiones por lo cual la presión de burbujeo tendrá valores altos y el gas permanecerá por más tiempo en solución con el petróleo. Sin embargo, pocas veces puede suponerse que exista gas libre en contacto íntimo con todo el crudo del yacimiento.
  • Buzamiento arriba: los estratos de la formación al tener poca inclinación presentarán valores de presiones bajos en los crudos que contiene, por lo tanto existirá una capa de gas libre, y el gas no puede hacer contacto con la totalidad del petróleo en sitio. En estos casos, la presión de saturación y la solubilidad del gas aumentan a medida que el petróleo está más cerca físicamente del gas libre.
  • Yacimiento con crudo subsaturado y casquete de gas: si un yacimiento se encuentran a presiones por encima de la presión de burbujeo será subsaturado por lo tanto no debería poseer gas libre pero esto se cumple si no hay capa de gas inicial en cuyo caso se rompería el equilibrio total e instantáneo en el que se basa la ecuación de balance de materiales.
  • Bolsones de gas libre: en ciertas ocasiones puede ocurrir que se encuentren casquetes de gas libre en los yacimientos que no han logrado contacto con el petróleo hasta alcanzar equilibrio. Esto quiere decir que el crudo no ha liberado gas pero está en equilibrio con dicho casquete lo que representa gran inestabilidad porque con una mínima alteración de este sistema el gas puede disolverse en el petróleo debido a que este por sus condiciones dadas aceptaría el gas.