ECUACIÓN DE BALANCE DE MATERIALES PARA YACIMIENTOS SATURADO CON CAPA DE GAS (I)

A continuación estudiaremos el caso más común y complejo que es el de yacimiento saturado que posee un casquete de gas, y un acuífero que puede contribuir al mecanismo de producción.
Pero antes de seguir con el desarrollo de este tema es necesario conocer:

m: Es la relación entre el volumen inicial de gas en la capa de gas con respecto al volumen inicial de petróleo más el gas disuelto, es decir, es el tamaño inicial del casquete de gas de un yacimiento con respecto al tamaño inicial de la zona petrolífera, expresados a condiciones de yacimiento. Por tanto m es un valor adimensional y constante. Constante debido al hecho de que se trabaja con valores iniciales, por ende m se mantendrá sin variaciones a pesar de que haya cambios en los tamaños de las zonas de petróleo y de gas.

Bo: Factor volumétrico de formación de petróleo [BY/BN]
N: Volumen inicial de petróleo en sitio, a condiciones estándar (POES).
Np: Petróleo acumulado, a condiciones estándar.
Bg: Factor Volumétrico de formación de gas [PCY/PCN]
Rsi: Relación gas-petróleo en solución [PCN/BN]
Rp: Relación gas – petróleo acumulado [PCN/BN]
Bw: Factor volumétrico de agua [BY/BN]
We: Influjo acumulado de agua en el yacimiento.
Wp: Agua acumulada.
Volumen de control: Corresponde a los limites iniciales de las zonas ocupadas por hidrocarburos.

En la ecuación de balance de materiales (EBM) o de Schilthuis se fundamenta en el análisis volumétrico realizado en el volumen de control. Otras definiciones y/o suposiciones son las siguientes:
1. El gas, petróleo y el agua siempre se encuentran en equilibrio instantáneo dentro del yacimiento.
2. La presión es uniforme en todo el yacimiento.
3. Se definirán cambios de volumen en tres zonas:
(a) En la zona de petróleo.
(b) En la zona de gas.
(c) En el agua contenida en el volumen de control.

Se prosigue a describir el cambio de volumen en cada una de estas zonas para luego seguir con la suma algebraica de cada uno de estos cambios, lo cual nos conduce a la ecuación general de balance de materiales.

CAMBIO DE VOLUMEN EN LA ZONA DE PETRÓLEO

Expresados a condiciones de yacimientos
• NBoi: Volumen de petróleo y gas en solución inicial
• (N-NP)Bo: Volumen remanente de petróleo a un tiempo (t) y a una presión (p).

Por consiguiente la disminución en el volumen de la zona de petróleo queda expresada:

NBoi-(N-Np) Bo