Multi Segment Wells de Eclipse

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La opción de pozos de múltiples segmentos (MSW, por sus siglas en inglés) del simulador ECLIPSE ofrece varias opciones para modelar el flujo de múltiples fases en el pozo. La opción más simple es un modelo de flujo homogéneo en el cual todas las fases fluyen con la misma velocidad.

Una segunda opción utiliza un modelo de “flujo de arrastre” simple para representar el deslizamiento entre las fases. Este tipo de modelo permite un cálculo rápido, y sus resultados son continuos a lo largo de una amplia gama de condiciones de flujo. Es válido con el flujo en contracorriente, donde las fases densas y ligeras fluyen en direcciones opuestas. También se puede utilizar para modelar la separación de las fases dentro de un pozo, por ejemplo, cuando un pozo se cierra durante una prueba de incremento de presión. La separación de fases influye en la respuesta de almacenamiento del pozo, que se debe entender para modelar correctamente los resultados de las pruebas.

Una tercera opción utiliza tablas precalculadas, similares a las tablas de comportamiento de flujo vertical ampliamente usadas para modelar las pérdidas de presión del pozo entre la formación y la boca del pozo, para determinar las caídas de presión en un segmento. Esta opción permite emplear modelos de flujo de múltiples fases más complejos y computacionalmente más costosos, si sus resultados se traducen primero a una planilla de datos. La obtención de la caída de presión, mediante la interpolación en la tabla, es rápida y eficiente en términos computacionales.

Las tablas también proporcionan una manera eficiente de representar pérdidas de presión en ciertos dispositivos de control de flujo, tales como los estranguladores, ya que los cálculos de caída de presión para modelos más precisos de estos dispositivos requieren más tiempo de computación. La capacidad de manipular dispositivos de control de subsuelo es un importante elemento que se ha agregado a la opción MSW de ECLIPSE. El ingeniero de simulación puede cambiar los parámetros del estrangulador durante la corrida del simulador, con sólo pasar a otra tabla. Para ciertos dispositivos, tales como las válvulas subcríticas, se encuentran disponibles modelos incorporados que permiten hacer cambios “manuales” a parámetros tales como el área de restricción. Otros modelos de dispositivos están diseñados para funcionar automáticamente en respuesta a un corte de agua o RGP cambiantes, o limitar la tasa de flujo del petróleo, el agua o el gas a un valor máximo especificado.

Las condiciones de flujo del pozo se representan en el simulador de petróleo negro mediante cuatro variables para cada segmento: presión, tasa de flujo total a través del segmento, y fracciones de flujo de petróleo y gas. Estas variable permiten el cálculo de las propiedades de la mezcla de fluidos y el gradiente de presión. En cada segmento se aplican cuatro ecuaciones: las ecuaciones de conservación de la masa para el petróleo, el agua y el gas, y una relación de la caída de presión a lo largo del segmento. El simulador composicional utiliza variables adicionales para la fracción molar de cada componente de fluido, además de ecuaciones de conservación de la masa para cada componente. Estas ecuaciones y las que describen las condiciones en la retícula del yacimiento se solucionan simultáneamente, mediante una técnica computacional conocida como acoplamiento implícito. Ello asegura que el sistema combinado del pozo más el yacimiento permanezca estable a lo largo de los intervalos de tiempo escogidos por el simulador.

La estabilidad computacional es importante, puesto que los cambios en las condiciones de flujo se propagan a través del pozo en una fracción de un intervalo de tiempo.