Fuentes de Error en la Aplicación de la Ecuación de Balance de Materiales

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En la ecuación de balance de materiales se toman en cuenta una serie de suposiciones tales como que: la presión es uniforme en todo el yacimiento y los fluidos están en equilibrio termodinámico.
Estas condiciones en la realidad no ocurren por lo que añaden a la ecuación las situaciones de error que se desarrollaran a continuación:

Supersaturación de los hidrocarburos líquidos del yacimiento.

En yacimientos de hidrocarburos saturados al caer la presión se libera gas en solución sin embargo a veces ocurre que el volumen liberado es inferior al que se esperaría de acuerdo a los análisis PVT efectuados bajo condiciones de equilibrio, en este caso el liquido posee un volumen de gas en solución (Rs) que excede el de equilibrio obtenido de los análisis PVT.

Esta situación anormal muestra presiones reales inferiores en el yacimiento a las que se pronostican usando la EBM, la presión real será inferior a la esperada ya que un cierto volumen de hidrocarburos que debería estar en la fase de gas libre, ejerciendo la presión correspondiente a un gas a la temperatura del yacimiento, se encuentra más bien en la fase liquida y sin ejercer la presión parcial de vapor correspondiente.

Selección inadecuada de la relación PVT a utilizarse en los cálculos mediante la EBM.



Los datos PVT usados en la ecuación de balance de materiales se obtienen de procesos de liberación de gas que duplican a los procesos de liberación de gas en el yacimiento, en el pozo y en los separadores de superficie. Dichos análisis deben representar adecuadamente en forma global la secuencia de fenómenos que han intervenido en la producción de los fluidos medidos.

Si el análisis PVT utilizado no representa las condiciones de la secuencia total de los fenómenos en curso, los estimados y pronósticos obtenidos de la EBM serán cuestionables o de valor limitado.


Presion promedio del yacimiento.

En la EBM otra de las suposiciones que se tienen en cuenta es que el yacimiento se comporta como una celda o tanque que engloba a un volumen de control en equilibrio total o instantáneo esto supone que la totalidad de los hidrocarburos confinados en el yacimiento en un momento dado se encuentran a la misma presión.

Las presiones estáticas deben ser restauradas o extrapoladas de mediciones de restauración, sin embargo en lo posible se deben utilizar la ponderación volumétrica de las presiones medidas, para asegurar la validez de los resultados, además de tomar en cuenta los siguientes aspetos:

• Precisión de los equipos con los cuales se realizan las mediciones de presión.

• Tiempo de restauración, cierre y utilización de las presiones restauradas.

• Considerar mediones individuales de presiones de pozos productores y de observación y su relación con la presión promedio general del yacimiento, ponderada volumétricamente.

Errores de medición en los volúmenes de fluidos producidos.

La producción cumulativa de petróleo generalmente se conoce con bastante presición; mientras que las producciones de gas y agua son mucho menos exactas, lo cual representa una nueva fuente de error que se introduce en la ecuación de balance de materiales.


Acuíferos activos y descensos leves de presión.

la EBM revela el requerimiento de cambio en la presión. Este descenso de presión (∆p) a su vez porovoca cambios en los valores Bo, Bg y Rs.

Cuando el acuífero es muy activo o el casquete de gas es muy grande. Los descensos de presión son muy leves y esto origina severas dificultades en la aplicación de la EBM. Las diferencia de propiedades causadas por las variaciones ocurridas en los valores de Np, Gp y Wp no son significativas, y en los cuales influye la precisión con que se hayan metido en el laboratorio Bo, Bg y Rs. En los casos en que el casquete de gas es muy grande comparado con el petróleo en sitio, el yacimiento tiende más a comportarse como un yacimiento gasífero que petrolífero.

Estimados de m.



En la EBM se hace la suposición de que todo el gas libre se encuentra en el casquete de gas y todo el petróleo del yacimiento se encuentra en la correspondiente zona petrolífera, sin embargo esto no es del todo cierto debido a que en oportunidades hay saturación de petróleo en la zona de gas libre y hay gas en la zona petrolífera, por lo que el valor de m debe ser computado utilizando todo el gas libre y todo el petróleo en estado liquido contenido en el volumen poroso, independiente del sitio donde se encuentre.


Concepto de petróleo activo.



Hay situaciones en las que el volumen total de hidrocarburos del sistema roca/fluido no es afectado por el empuje de la presión generado por la producción o la inyección de fluidos. Esto ocurre en circunstancias tales como:



• Cuando el volumen de control es grande y la producción no hay sido cuantiosa

• Cuando existen zonas de baja permeabilidad en las cuales la difusividad es baja y no han sido afectadas por descensos de la presión existentes en las zonas más permeables (con mejor difusividad).

En oportunidades en las que ocurren estas situaciones existen en el yacimiento dos valores de N: petróleo activo (N activo) y petróleo inactivo (N inactivo) cuya suma corresponde al valor de petróleo total en sitio (N). Aunque el valor de POES no cambia las proporciones en cuando a petróleo activo e inactivo si varían en una forma tal que el volumen de petróleo activo aumenta con el tiempo hasta llegar al momento en el cual la totalidad de petróleo en sitio es activo. Es por esto que cuando ocurren las situaciones anteriormente mencionadas los resultados de la ecuación de balance de materiales reflejan valores de N que con el paso del tiempo van aumentando debido a que refleja el vokumen de petroleo activo.

Referencias: Texto extraido del libro “Yacimientos de Hifrocarburos” tomo I. Autores: Efraín E. Barberii y Martín Essenfeld.