Modelos de Simulación y Laboratorio
Etapas de un Estudio de Simulación de Yacimientos
Ing . Nels Nels on C abrera Maráz, Maráz, Ms c
[email protected] EMI – SCZ N@Plus N@Pl us 2018 2018
INTRODUCCION
Una vez que los objetivos y el alcance del estudios están claros, claros, s se e debe realizar la planificación de un estudio de simulación de yacimientos. Es importante considerar que el diseño de un modelo de simulación de Reservorios Reservorios es influenciado por los siguientes sig uientes factores: factores: Tipo y complejidad del problema - Tiempo disponible para para completar el estudio estu dio
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Costo del Estudio - Calidad de los datos disponibles - Capacidad del simulador y hardware hardware existente 8 1 0 2 s u l P @ N
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Etapas de la Simulación de yacimientos
Actividades mas significativ significativas as durante un estudio de simulación: Problema Definición del Problema Adquisición y Revisión de datos Descripción del yacimiento y Diseño del
modelo Ajuste de historia (Cotejo Histórico) Predicci edicción ón - Perf erformanc ormance e Pr Edición y análisis de los resultados 8 1 0 2 s u l P @ N
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- Ela Elabor boraci ación ón del Info Informe rme
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Definición del Problema El primer aspecto a tratar cuando se lleva a cabo un estudio de simulación es definir los pr problemas oblemas del comportamiento del yacimiento y problemas operativos asociados. Para efectuar esto se debe reunir la información suficiente acerca del yacimiento y su forma de operación para identificar las alternativas necesarias en lo que respecta a pronósticos. Se debe definir en forma clara y concisa el objetivo práctico del estudio. Asimismo son necesarias evaluaciones rápidas a fin de identificar el mecanismo principal principal de depletación depletación y reconocer que factores dominarán el comportamiento del yacimiento (gravedad, heterogeneidad, conificación, etc.). Si es posible, determinar el nivel de complejidad del modelo de yacimiento, yacimiento, para iniciar el diseño del mismo e identificar 8 1 0 2 s u l P @ N
los datos necesarios para su construcción..
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Adquisición y Re Revisión visión de los datos Los datos deben ser revisados y reorganiz reor ganizados ados después que estos hayan sido coleccionados,, debido a que estos han sido coleccionados obtenidos para diferentes razones y normalmente no han sido org organizados anizados de tal forma que tengan tengan un uso inmediato. inmediato. La revisión debe efectuarse cuidadosamente y se debe consumir todo el tiempo necesario a fin de evitar trabajo inútil. 8 1 0 2 s u l P @ N
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Adquisición y Re Revisión visión de los datos … atos Estáticos - Análisis Análisis de núcleos conv convencion encionales ales y especiales especiales - Registr Registros os de pozos pozos e interpretación interpretación sísmica - Evaluació Evaluación n petr petrofísica ofísica - Análi Análisi sis s PVT PVT atos
inámicos
- Información de producción producción e inyección de de pozos - Información de presiones presiones e historias de eventos eventos atos de Pozos del yacimiento - Fecha de completaciones, completaciones, apertura apertura y cierre de pozos pozos,, 8 1 0 2 s u l P @ N
Cambio de zonas, Espesor del cañoneo.
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Adquisición y Re Revisión visión de los datos … Los datos requeridos para construir construir un modelo de yacimiento: Geometría del Yacimiento : Describe el tamaño, borde borde interno y externo de yacimiento, para lo que se debe elaborar los mapas estructurales e isópacos. Se debe realizar un estudio geológico que proporcione proporcione un conocimiento estratigráfico, estratigráfico, estructural y petrográfico, petrog ráfico, que permita realizar una caracterización al yacimiento. Estos datos son: Limite de yacimiento, yacimiento, Característica de la formación productora, pr oductora, Característica Característica del acuífer acuífero o y datos de las 8 1 0 2 s u l P @ N
fallas.. fallas
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Adquisición y Re Revisión visión de los datos … Propiedades Pr opiedades de la Roca y los fluidos : Estas afectan la dinámica del fl ujo flujo de básicos fluidos en el medio poroso. poroso. En la simulación los datos son:
Porosidad,
Permeabilidad,
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Presión capilar, Permeabilidades relativas al agua, al petróleo y al gas Compresibilidad de la formación, del agua, del petróleo y del gas
Factores volumétricos del agua, del petróleo y del gas
Relación Gas-Petróleo en solución,
Viscosidad del agua, del petróleo y del agua y
La presión de saturación.
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Adquisición y Re Revisión visión de los datos …
Mecanismo de Producción y Datos del pozo : Describe la localización del pozo, pozo, intervalos de perforación, índice de productividad del pozo, factor de daño, tasas de flujo flujo y lo los s trabajos trabajos realizados a lo largo de la vida productiva del mismo. Se debe tener en cuenta los mecanismos de desplazamiento para la recuperación de los hidrocarbur hidrocarburos os del yacimient yacimiento o.
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Descripción del yacimiento y Diseño del modelo
El diseño de un modelo de simulación estará influenciado por el tipo de proceso a ser modelado, problemas relacionados con la mecánica de fluidos, los objetivos del estudio, la calidad de los datos del yacimiento y su descripción, restricciones de tiempo y el nivel de credibilidad necesario para asegurar que los resultados del estudio sean aceptados. El diseño del modelo requiere considerar los siguientes elementos: - Malla y numero de dimensiones
- Fluidos prese presentes ntes y numer numero o de fases fases - Heter Heterogen ogeneidad eidad del del yacimie yacimiento nto 8 1 0 2 s u l P @ N
- Pozos
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Descripción del yacimiento y Diseño del modelo
Un modelo eficiente de yacimiento es el que satisface los objetivos del estudio al mas bajo b ajo costo. costo. El modelo sin embargo, embargo, debe ser capaz de re representar presentar la geometría del yacimiento y las posiciones de las fallas y pozos p ozos,, y capaz de mostrar most rar los patrones patrones de migración de los fluidos. Es difícil diseñar un sistema mallado optimo para un yacimiento,, ya que los valores yacimiento valores de los parámetr parámetros os para
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cada nodo del d el mallado son valores valores promedio para para el bloque.. El numero de nodos del mallado debe ser bloque considerado en el área de interés haciendo un refinamiento de la malla.
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Descripción del yacimiento y Diseño del modelo En el montaje e inicialización del modelo de simulación, simulación, se integra el modelo geológico (estático) con el modelo de fluido (dinámico) en el simulador, con la finalidad de definir parámetros fundamentales fundamentales antes de iniciar las corridas de simulación, tales como:
Volumen poros POES/GOES
Datos PVT
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Volumen de gas libre y disuelto Tamaño del acuí acuífero fero
Presiones y permeabilidades
Profundidades de CAP, CGP
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Ajuste de Historia Después que un modelo de yacimiento ha sido construido, debe ser probado a fin de determinar si puede duplicar el comportamiento del yacimiento. yacimiento. Generalmente Generalmen te la descripción del yacimiento usada en el modelo es validado haciendo "correr" "corr er" el simulador con datos de producción pr oducción e iinyección nyección histórica y comparar las presiones calculadas y el movimiento de fluido con el comportamiento actual del 8 1 0 2 s u l P @ N
yacimiento .
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Ajuste de Historia Co tej tejo o del mod elo
Cotejo de presión promedio Cotejo de la RGP y del % AyS
Variables a Ajustar:
Distribución del volumen poroso Tamaño y permeabilidad del acuífero
Compresibilidades Compr esibilidades de los fluidos y de la roca
Existencia de fallas sellantes Permeabilidades relativas
Viscosidad de los fluidos
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Transmisibilidades en los bloques
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Ajuste de Historia Co tejo Históri Histórico co
Esta fase consiste en reproducir reproducir la historia de producción pr oducción y presión del yacimiento mediante corridas de simulación, para de esta forma garantizar que el modelo reproduce el comportamiento del yacimiento adecuadamente.. El cotejo histórico adecuadamente generalmente gener almente se divide en dos etapas:
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Cotejo de la Pr Producción oducción
Cotejo de Presión
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Ajuste de Historia Co tej tejo o de Producción
El parámetro de mayor importancia es la pr p roducción de petróleo pet róleo,, ya que esta representa el factor preponderante preponder ante en el estudio estu dio de simulación. Para Para esto seyrequiere fijaren la función tasa de de petróleo simuladalas a la real obteniendo esta condición respectivas producciones producciones de agua y gas, gas, según las propiedades de la roca y fluidos fluid os definidos. Al tiempo
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que el simulador s imulador es capaz d de e reproducir reproducir la producción de petróleo, las producciones de agua y gas pasan a ser variables que requieran ajustarse a fin de reproducir reproducir el comportamiento comportamien to del yacimiento. yacimiento.
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Ajuste de Historia Co tejo tejo de Presión
Consiste en reproducir el comportamiento de presión del yacimiento a lo largo de la vida productiva del mismo. La presión es un parámetro importante en la fase de cotejo histórico, ya que ésta va a definir el vaciamiento en el yacimiento, garantizando un balance adecuado de los fluidos inyectados y producidos. En el caso que exista incertidumbre en las mediciones de campo de los fluidos pr producidos oducidos es indispensable el cotejo de presión. 8 1 0 2 s u l P @ N
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Predicción Una vez que se ha obtenido un ajuste de historia aceptable, el modelo puede ser usado para predecir el comportamiento futuro del yacimiento y así alcanzar los objetivos trazados por el estudio. La calidad de las predicciones dependerá de las características del modelo y la exactitud de la descripción del yacimiento. En síntesis, una vez que se logra el cotejo histórico se considera que el futuro modelodel esyacimiento, capaz de predecir el que comportamiento es por eso éste va a representar el punto de partida para las diferentes corridas que permiten evaluar distintos 8 1 0 2 s u l P @ N
esquemas de explotación para el proyecto en estudio.
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Análisis de resultados En esta fase se realizan las comparaciones de los resultados obtenidos durante la fase de predicción para así seleccionar los casos que presenten mejor aplicabilidad, posteriormente someterlos a estudios económicos y luego poder fijar el esquema de explotación adecuado para el proyecto. Para está comparación usualmente se observa las presiones,, pr presiones producciones oducciones acumuladas, razón gas-petróleo y razón agua-petróleo. 8 1 0 2 s u l P @ N
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Elaboración del informe El paso final fi nal de un estudio de simulación es plasmar los resultados y conclusiones en un reporte claro y conciso. El reporte puede ser un breve memorando para un pequeño estudio o un informe completo de gran volumen para un estudio a nivel yacimiento. En el reporte se debe incluir los objetivos del estudio, descripción del modelo usado y presentar presentar los resultados y conclusiones referentes al estudio
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específico. El reporte reflejará los resultados del proceso proceso de simulación y permitirá la elaboración elaboración del plan operacional operac ional para su implementación mediante las operaciones de campo.
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Economic Modeling and Well Management
Production Forecasting Well Management
Reservoir Performance
Data Analysis
Simulation Models
Multiple Realizations
Data Management and Manipulation
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Visualization
Data Collections from Simulations and Field Measurements
Field Measurements
Reservoir Monitoring Field Implementation
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