Influjo de Agua

Influjo de Agua en los Yacimientos de Petróleo

Una gran cantidad de yacimientos de petróleo y gas tienen un acuífero asociado que representa una fuente importante de energía de yacimiento. Esta energía provee un mecanismo de empuje para la producción de fluidos cuando los yacimientos son sometidos a producción.

Se cree que el gran número de yacimientos con empuje de agua esta relacionado con el origen marino de muchos yacimientos. En los casos que el volumen del acuífero es menos de 10 veces el volumen del yacimiento, el mecanismo de empuje por agua es considerado pequeño. Si el tamaño del acuífero es significativamente mayor (> 10x), el mecanismo de empuje por agua puede ser la principal fuente de energía de yacimiento.

Cuando la presión del yacimiento disminuye, se crean un diferencial de presión a través del contacto agua-petróleo (agua-gas) y en consecuencia, el acuífero reacciona proporcionando los siguientes mecanismos de empuje:

- Expansión del agua en el acuífero

- Reducción del volumen poroso del acuífero causado por expansión de la roca

- Expansión de otros yacimientos a través de acuíferos comunes

- Flujo artesiano

En yacimientos de petróleo con empuje por agua, el factor de recobro puede variar entre 35%-65% del POES, mientras que en el caso de empuje por gas en solución, se obtiene entre 10%-25%. Por el contrario, en yacimientos de gas, el mecanismo de empuje por agua puede obtener factores de recobro entre 35%-65% del GOES, mientras con expansión del gas libre, el recobro puede variar entre 70%-90%.

Reconocimiento del empuje por agua

- Disminución de la tasa de declinación de presión con incremento del vaciamiento acumulado

- Incremento gradual de la RGP en yacimientos inicialmente saturados

- Balance de materiales

Clasificación

Los acuíferos se puede clasificar de acuerdo a:

a) Grado de mantenimiento de presión:

- Activo: El influjo de agua es igual al vaciamiento total

La presión permanece constante
qe = qoBo + qgBg + qwBw
qe = qoBo + (RGP − Rs) qoBg + qwBw

- Parcial

- Limitado

b) Condición de borde externo

- Infinito: El efecto de la declinación de presión no se siente en el borde externo
La presión en el borde externo es igual a pi

- Finito: El efecto de la declinación de presión se siente en el borde externo
La presión en el borde externo cambia en función del tiempo

c) Regímenes de flujo

- Estado estable: La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona en forma instantánea

- Estado inestable: La caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona en forma gradual


d) Geometrías de flujo

Los sistemas yacimiento-acuífero se pueden clasificar con base a las geometrías de flujo como:

-Empuje lateral (figura de la izquierda)

-Empuje lineal (figura de abajo

-Empuje de fondo (figura de la derecha)

Modelos de acuífero

Los modelos matemáticos de influjo de agua comunmente utilizados en la industria petrolera son:

1. Estado estable:

- Pot
- Schithuis (1936)
- Hurst (1943)

2. Estado inestable:

- Van Everdingen-Hurst (1949)
- Carter-Tracy (1960)
- Fetkovich (1971)
- Allard-Chen (1984)

Referencias Bibliográficas

"Balance de Materiales en Yacimientos de Petróleo con Gas Disuelto"
Guía Prof. José R. Villa. Ingeniería de Yacimientos II
Escuela de Ingeniería de Petróleo, Universidad Central del Venezuela