Estimaciones Volumetricas de Hidrocarburos
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CALCULOS VOLUMETRICOS DEHIDROCARBUROS
El cálculo volumétrico de petróleo y/o gas es de una de lasherramientas para la estimación de reservas. Los métodospara cuantificar reservas son:
a) Método volumétrico
b) Ecuación de balance de materia
c) Curvas de declinación
d) Simulación numérica y/o matemática de yacimientos
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METODO VOLUMETRICO
Para hallar volúmenes de roca a partir de mapas geológicosse utiliza el planímetro. Con este dispositivo se miden lasáreas de cada contorno.
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METODO VOLUMETRICO
El volumen de un cuerpo irregular tridimensional se hallaaproximándolo a una serie de figuras incrementales acada una de las cuales se les aplica ya se la reglatrapezoidal, regla de Simpson o la piramidal
V1
V2
V3
Ao
A1
A2
An
h
h
h
hnVn
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REGLA DEL TRAPEZOIDE
De acuerdo al gráfico anterior tenemos
Partimos del cálculo del área de trapezoide
nVVVVV 321Reservorio
h
a
b 2Trapecio
bahA
2
22.....222 12210Reservorio
nnnnn
hAAAAAAA
hV
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REGLA DEL TRAPEZOIDE
Entonces para el cálculo del volumen V1, tenemos:
Reemplazando en la ecuación :
Factorizando términos comunes y reordenando
101 2AA
hV
nAAh
AAh
AAh
V 22110Reservorio 222
nAAAAh
V 210Reservorio 222
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REGLA DEL TRAPEZOIDE
El espesor del intervalo entre el tope de la estructura y lacurva de nivel más alta, se debe calcular por separado.Por lo tanto el cálculo de volumen Vn será:
hn
An
2222 nnnn
n
hAhAV
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REGLA DE SIMPSON
Utilizando la regla de integración numérica de Simpsontenemos :
Nota: En este método el requisito es que n sea impar, (esdecir las curvas de nivel del mapa isópaco).
Adicionando Vn: a la anterior ecuación tenemos:
nnn AAAAAAAh
V 123210Reservorio 42.....4243
2
42.....4243 123210Reservorio
nnnnn
hAAAAAAAA
hV
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METODO DE LA PIRAMIDE
Este método esampliamente usado para elcálculo de volúmen, seutiliza el volumen de unapirámide truncada cuyafórmula es:
21213AAAA
hV
2
...2...223 121101210Reservorio
nnnnnn
hAAAAAAAAAAAA
hV
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POROSIDAD La porosidad es una indicación del volumen de fluidos que
puede contener la formación. La ecuación para estimar laporosidad total de una roca es:
El Volumen poral es el producto de Volumen total delreservorio por su porosidad:
El volumen poral puede ser ocupado por gas, petróleo oagua
RocaTotalVolumenPorosoVolumen
VOLUMEN PORAL
VVporal
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Factor Volumen del Petróleo, Bo
Se define el factor de volumen depetróleo Bo, como la relación entre elvolumen de petróleo en condiciones dereservorio y el volumen de petróleo encondiciones estándares de superficie.
El factor de volumen de petróleo essiempre mayor que la unidad.
Bo
Bob
Boi
1.0PRESION Pb Pi
STB
RBc.s.@)PetdeVol.(
c.r.@)DisueltoGasPet.deVol.(
Bo
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Factor Volumen del Gas, Bg
Se define el factor de volumen delgas Bg, como la relación entre elvolumen ocupado por el gas encondiciones de reservorio y elvolumen en condiciones estándar. Lareducción de presión del gas naturalcausa que este se expanda cuandoeste alcanza la superficie.
SCF
CFsuperficieencúbicospiesreservorioencubicospies
Bg
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Petróleo Original In Situ Se define como el volumen de petróleo medido en
condiciones de reservorio a alta presión y temperatura
La contracción del volumen de petróleo, al pasar decondiciones de fondo a condiciones de superficie, esevaluada por el factor de volumen del petróleo Boi(RB/STB)
oiSVPIOO ...
oi
oi
B
SVPIOO
...
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Gas Original In Situ El volumen de gas original en sitio es estimado por la
siguiente ecuación:
El volumen de gas original en sitio a condiciones desuperficie:
giSVPIGO ...
gi
gi
B
SVPIGO
...
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FACTOR DE RECUPERACION El petróleo recuperable de un reservorio Np y de gas
recuperable Gp, será una fracción del petróleo in situ o gas insitu.
FR es el factor de recuperación, indica que parte del petróleooriginal puede ser recuperado. Sus valores varían entre 0 (no serecuperan hidrocarburos) y 1 (se recupera la totalidad delpetróleo original).
El cálculo del factor de recuperación, FR, en la recuperaciónprimaria depende de cuáles son los mecanismos de drenajeimperantes, en los que podemos citar brevemente:
FRB
SVFRNN
oi
oiP
FRB
SVFRGG
gi
giP
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FACTOR DE RECUPERACION Expansión monofásica del petróleo: en reservorios sin
casquete gasifero inicial, a presiones elevadas, mayoresque la presión de burbuja, sólo hay petróleo líquido en elreservorio
Expansión del gas disuelto: al avanzar la producción, lapresión cae y el gas disuelto se libera.
Expansión de casquete de gas: cuando existe una capa degas como fase separada ya sea inicialmente o creada aposteriori
Expansión de acuifero natural: cuando el volumen delacuifero que rodea al petróleo es muy importante.
Expansión de la roca: al disminuir la presión el volumenporal disminuye por que la roca reservorio se expande.
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FACTOR DE RECUPERACION
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EJERCICIO El mapa isópaco para la arena petrolífera presenta una
porosidad promedio de 23 %, la saturación de aguaconnata es 32 % y el factor volumétrico inicial delcrudo fue de 1.32 rb/STB.
Este yacimiento ha producido a la fecha 3.53 MM STB.
Las áreas dentro de los contornos son:
A0 = 640 Ac, A1= 480 Ac, A2=320 Ac y An = 160 Ac.
a) Calcule la cantidad de petróleo original
b) Cuál es el factor de recuperación?
Ao
A1
A2
An
h=20 pies
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