Introducción a La Ingeniería de Yacimientos

Unidad I Introduccin a la Ingeniera de

Yacimientos

Ing. Jos Oca

Maturn, Septiembre de 2013

Ingeniera de Yacimientos

se define la ingeniera de yacimiento como una rama de la ingeniera de petrleo q aplica principios cientficos y tcnicos ara explicar el comportamiento de yacimientos de hidrocarburos, solucionar problemas de drenaje y estimar sus condiciones futuras.

Definicin

Definir y evaluar el yacimiento como funcin fundamental, es decir:

Definir: es determinar el rea total, espesor, inclinacin, lmites y condiciones de deposicin geolgica.

Evaluar: es determinar las propiedades fsicas de las rocas y de los fluidos que contiene y su variacin a travs del yacimiento, localizacin de heterogeneidades, barreras, entre otros; que puedan afectar el fluido.

Ingeniera de Yacimientos Objetivos

Establecer los ndices de probabilidad.

Calcular los hidrocarburos en sitio reserva de petrleo y/o gas originalmente en sitio, GOES y POES.

Seguimiento, control y evaluacin del comportamiento del yacimiento durante sus etapas de vida productiva (primaria, secundaria y terciaria).

Calcular las reservas y la extraccin en relacin con el nivel de energa, con los desplazamientos de los hidrocarburos y el agua en el yacimiento y con efectos capilares.

Ingeniera de Yacimientos Aplicaciones

Tipifica y clasifica los yacimientos segn: el tipo de porosidad (nter granular, fracturas naturales e inducidas), las relaciones de las fases (saturados, subsaturados, voltiles y condensados de gas) en funcin de la presin y temperatura, y segn el empuje el cual puede ser: gas en solucin, segregacin gravitacional, expansin del casquete de gas o del acufero, compactacin.

Interpretacin de grficos acerca del comportamiento del yacimiento para hacer un diagnstico rpido, para aplicar la ecuacin de influjo en el pozo para las condiciones de flujo en los estados semi-estables y estables.


Aplica las tcnicas de anlisis de incremento y disminucin de la presin.

Estudia el flujo real del gas; el desplazamiento de, sustancias inmiscibles, bajo condiciones de flujo agregado y de fluidos en los yacimientos estratificados y por otra parte barridos horizontal y vertical y zona de transicin capilar.

Seguimiento, control y evaluacin de comportamientos del yacimiento durante sus etapas de vida productiva ( primaria, secundaria y terciaria ).

Se aplica a modelos de recuperacin adicional (secundario y mejorado).


Simula numricamente el comportamiento histrico y prctico del o los yacimientos, dividiendo en sistemas de bloque utilizando tcnicas de computacin.

Anlisis e investigaciones que requieren de laboratorios especializados.


Geologa del subsuelo.

Matemticas aplicadas.

Leyes fundamentales de la fsica y la qumica, que controlan el comportamiento de los estados lquidos y gaseosos del petrleo, gas natural y agua, que se encuentran en la roca del yacimiento.

Ingeniera de Yacimientos Herramientas

ORIGEN DEL PETROLEO Y GAS

TEORIA ORGANICA

Ingeniera de Yacimientos Geologa de los Hidrocarburos


ROCA: Toda una masa mineral que forma una parte

apreciable de la corteza terrestre.

CLASIFICACION DE LAS ROCAS: Por su origen las rocas se clasifican en tres grupos generales: Rocas gneas. Rocas Metamrficas. Rocas Sedimentarias


Rocas gneas: son aquellas resultantes de la solidificacin del magna y se dividen en dos grupos:

Rocas gneas Intrusivas: Las cuales se originan cuando el magna se ha solidificado por debajo de la superficie terrestre, aislado de la atmosfera por la masa rocosa de la corteza terrestre. Estas rocas pueden presentarse como:

Diques, Silts, Lacolitos, Chimeneas, Stock y Batolitos.


Rocas gneas Extrusivas: Las cuales se derivan de un magna que ha alcanzado la superficie terrestre, donde se solidifica. De este proceso se originan diferentes tipos de roca tales como los mantos de lava, tobas, tufas, etc.


Rocas Metamrficas: Son derivadas de cualquier otra por medio del metamorfismo (presin y temperatura). Algunos tipos de estas rocas son la filita Sericita (provienen del metamorfismo de rocas gneas Extrusivas), la Cuarzita (provienen del metamorfismo de areniscas), el Mrmol (proviene del metamorfismo de la Caliza y Dolomita), etc. Su identificacin es por la presencia de poca sustancia vtrea y su aspecto bandeado o de folicacion.


Rocas Sedimentarias: Son aquellas resultantes de la unin de elementos de rocas pre-existentes, que dan lugar a un slido continuo. Se forman por la acumulacin y consolidacin de material derivado de la destruccin de otras rocas. Este material es disuelto, transportado y depositado por el agua, el viento o los glaciares.


CLASIFICACION DE LAS SEDIMENTARIAS

Rocas Detrticas: Las cuales se forman por sedimentacin de materiales transportados por suspensin (accin elica o glaciar), tales como conglomerados, brechas, areniscas, limonitas, lutitas, etc.


CLASIFICACION DE LAS SEDIMENTARIAS Rocas No Detrticas: Formada por la sedimentacin de partculas transportadas en solucin (por el agua). A su vez se subdividen en Precipitados y Orgnicas, y algunos ejemplos de este tipo de roca lo constituyen las Calizas, Calizas Eoliticas, etc. La identificacin clsica de este tipo de roca es por la presencia de fsiles.


CICLO DE LAS ROCAS:

ENTRAMPAMIENTO DE LOS HIDROCARBUROS

LA FUENTE

Se considera generalmente que la materia orgnica depositada simultneamente con las partculas de roca, que generalmente son lutitas. La materia es transformada en hidrocarburos por varios factores, que luego son expulsados a medida que contina la deposicin y la compactacin.



LA TRAMPA

Es la condicin geolgica que permite la acumulacin de hidrocarburos.

Estas pueden ser:

Estructurales

Estratigrficas

Combinadas


Estructurales La roca del yacimiento tiene por tapa una roca impermeable y la geometra de su configuracin permite que la acumulacin de hidrocarburos ocurra en la parte superior ms alta. Estas estn formadas por deformaciones de las estructuras del medio rocoso, entre estas existen: Anticlinal, domo y plegamiento.


Estratigrficas Una trampa estratigrfica resulta de la prdida de permeabilidad y porosidad en la misma roca que es el yacimiento. Perdida de permeabilidad generalmente esta asociada con cambios en el

tipo de roca.


Combinadas Muchos yacimientos de petrleo y/o gas se consideran constituidos por combinaciones de trampas. Ello significa que tanto el aspecto estructural como los cambios estratigrficos en el estrato que forma el yacimiento, influenciaron el entrampamiento de los hidrocarburos.



El sello

Para que exista cualquier tipo de trampa efectiva se requiere un sello o roca impermeable que la recubra. La roca impermeable puede estar cubriendo la parte superior del yacimiento como en el caso de un anticlinal o el yacimiento puede estar entrecortado como en el caso de un domo salino.


Es la parte de una trampa que contiene petrleo, gas o ambos como un solo sistema hidrulico conectado a muchos yacimientos de hidrocarburos y a rocas llenas con aguas denominadas acuferos. La trampa y el yacimiento son uno mismo.

Ingeniera de Yacimientos Yacimientos de Hidrocarburos

Fuerzas que actan en los Yacimientos de Hidrocarburos

Fuerzas hidrodinmicas.

Fuerzas Gravitacionales.

Fuerzas interfaciales.


Clasificacin de los Yacimientos de Hidrocarburos: Segn el criterio geolgico: Estratigrficos: estn constituidos por partculas en su mayora de cuarzo y se pueden presentar en forma cementada, lentes de arena, cambios de fases, calizas, dolomitas porosas, sellos asflticos y cambios de permeabilidad. Estructurales: contienen considerablemente calcita (calizas, dolomitas), formndose una roca impermeable. Fracturas en calizas, discordancias, fallas de areniscas, anticlinales, sinclinales y domos salinos. Combinacin de ambos.


Segn el numero de fases originalmente presentes: Cuando en el yacimiento se tiene solo fase lquida, en la

gran mayora de los casos, existe gas disuelto (en solucin) por lo tanto se produce petrleo crudo y gas natural. Estos yacimientos se les nombra petrleo no saturado.

Cuando se tienen las dos fases en el yacimiento, esta es la zona de petrleo y la capa de gas, la produccin contiene gas natural libre, gas en solucin y petrleo crudo. A este tipo de yacimiento se le denomino petrleo saturado.

Los yacimientos de petrleo no saturados y saturados pueden ser identificados por medio de la presin, por encima de la presin de burbujeo tenemos los no saturados y por debajo los saturados.


Segn comunicacin con acuferos:

Yacimientos volumtricos: son aquellos en los cuales el volumen ocupado originalmente por el petrleo permanece constante, la tasa de produccin y la presin del yacimiento disminuye progresivamente hasta su mnima expresin. El gas presente en el yacimiento, sea libre o en solucin, y las fuerzas gravitacionales representan el origen de la energa expulsora.

Yacimientos hidrulicos: son aquellos en los cuales el volumen ocupado originalmente por el petrleo es reducido por incursin del borde de agua de un acufero existente, con tan suficiente rapidez como para mantener mas o menos constante la tasa de produccin de los pozos y la presin del yacimiento. La intrusin y la expansin del agua representan el origen de la energa expulsiva.


Segn el Tipo de Fluido:

Yacimientos de gas.

Yacimientos de condensado.

Yacimientos de petrleo liviano.

Yacimientos de petrleo mediano.

Yacimientos de petrleo pesado.

Yacimientos de petrleo extra-pesado.

Yacimientos de petrleo btumen.


Segn el volumen de Petrleo o Gas que contienen los yacimientos:


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