220627363 Modelo Estatico

7/17/2019 220627363 Modelo Estatico

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Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ingeniería

““ M o d e l o E s t á t i c o ”M o d e l o E s t á t i c o ”

Simulación Matemática de acimientosM.I Salvador !ernánde" I#á$e"

Integrantes%Aguirre &aldés Alicia 'i#iana'ocanegra (lvare" Mónica)ó*e" +,áve" -aola Eli"a#et,Salas Santiago Elena

Entrega: Martes 19 de Noviembre de 2013

.



Índice

./0 Modelo Estático111111111111111111111111//2

./. Introducción 111111111111111111111//2

./3 4e5nición 11111111111111111111111/6

./2 Incertidum#res del Modelo Estático111111111//7

./8 Modelo Estático 11111111111111111111/9

./8/. Eta*as del Modelo Estático1111111111//..

./: Unidades de Flu;o111111111111111111//.8

./6 +onsideraciones de la o#tención de in<ormación11/3=

3/0 +onclusiones 1111111111111111111111111/33

2/0 Fuentes de +onsulta 111111111111111111111/32

3



./ Modelo Estático

1.1 Introducción

El o#;etivo *rimordial al ,acer uso de la simulación numérica es

*redecir el com*ortamiento de un >acimiento en cuestión > encontrarla manera de o*timi"ar ciertas condiciones *ara aumentar la

recu*eración/

-ara llevar a ca#o una Simulación de un Modelo Estático se re?uiere la

in<ormación siguiente%

a@ -ro*iedades -etro<ísicas

-orosidad

-ermea#ilidad

Saturaciones de agua aceite > gas

-resión ca*ilar entre di<erentes inter<aces

-ermea#ilidades relativasB al agua al aceite > al gas

#@ -ro*iedades -&C

Factores de &olumenB

Delación de Solu#ilidad

&iscosidades

+om*resi#ilidades

2



c@ )ímites del >acimiento

d@ +aracterísticas del acuí<ero ?ue rodea al >acimiento

e@ +uando se trata de ,acer un a;uste de la ,istoria del

>acimiento se re?uierenB ritmos de *roducción declinación

de la *resión etc/

Canto las *ro*iedades *etro<ísicas como las *ro*iedades -&C sedeterminan en el la#oratorio a través de muestras del >acimiento ?ue

se *rocura sean re*resentativas/ Degistros eléctricos o#tenidos durante

la *er<oración *ro*orcionan in<ormación com*lementaria necesaria en

la correcta evaluación de las *ro*iedades *etro<ísicas/

)os límites del >acimiento > las características del acuí<ero se

determinan con estudios geológicos a>udados de métodos indirectos

como son los registros geo<ísicos etc/

Es de suma im*ortancia en un estudio de >acimientos *or medio de

simulación es la determinación de las *ermea#ilidades relativas > las*resiones ca*ilares/ )as *ermea#ilidades relativas determinan el u;o

<raccional de las <ases > *or ende los resultados del simulador/

#viamente las curvas o#tenidas en el la#oratorio en *e?ue$os

nGcleos cu>as dimensiones se miden en centímetros de#en ser8



a;ustadas antes de *oder usarse en un simulador cu>as celdas se

miden normalmente en centenares de metros/

)a evaluación o*ortuna > sistemática de un con;unto de “*esudo0

*ermea#ilidades relativas” es un *roceso indis*ensa#le > a menudo

olvidado en la simulación matemática de >acimientos/

)as curvas de *resión ca*ilar son necesarias *ara *oder descri#ir la

distri#ución de saturaciones > el tama$o de la "ona de transición en los

contactos agua aceite y gas aceite.

:



1.2 Defnición

'ásicamente un modelo matemático de simulación de yacimientosconsiste en un nGmero determinado de ecuaciones di<erenciales

*arciales ?ue ex*resan el *rinci*io de conservación de masa > o

energía aco*ladas con ecuaciones re*resentativas de u;o de uidos

tem*eratura >Ho la concentración de dic,os uidos a través de medios

*orosos/

)as ecuaciones resultantes son ecuaciones di<erenciales *arciales “no

lineales” > su solución es *osi#le Gnicamente de una manera discreta

es decir en un nGmero de *untos *reseleccionados en tiem*o >

es*acio > no de una manera continuaB *or lo cual es indis*ensa#le de

un *rograma de cóm*uto/

El modelo estático de yacimiento es a?uel ?ue re*resenta las

*ro*iedades de un >acimiento ?ue no varían en <unción del tiem*o

como es el caso de la *ermea#ilidad *orosidad es*esor to*es

limites <allas am#iente de sedimentación continuidad vertical >

lateral de las arenas *etro<ísicas de los lentes litología > límites de laroca ?ue unidos a *rue#as de >acimientos datos de *resión

*roducción *rue#as de *resión@ *ermiten de5nir con ma>or claridad

el >acimiento/

6



-ara ,acer un estudio del desarrollo de un modelo nGmero de

>acimientos se re?uiere seguir el *rocedimiento de ciertas eta*as las

cuales se muestran a continuación%

J



1.3 Incertidumbres del Modelo Estático

En el Modelo Estático de un acimiento siem*re se tendrá un grado de

incertidum#re el cual re5ere a los datos ?ue se o#tengan del

>acimientoB e;em*lo%

• 4atos del >acimiento%

./ Keneralmente o#tenidos indirectamente

3/ 4atos directos% Mediciones en muestras de roca > uidostomadas en *o"os in<ormación limitada a *untos

es*ecí5cos@

• 4atos directos limitados al inicio

./ Aumentan con<orme se desarrolla > *roduce el >acimiento

• )a incertidum#re el modelo disminu>e con el tiem*o

./ Se tienen más datos

3/ Modelo me;or cali#rado > re*resentativo del >acimiento

7



1.4 Modelo Estático

)a construcción de un modelo de simulación es iniciada con edesarrollo del modelo estático del >acimiento en estudio este es el

encargado de re*resentar las *ro*iedades del medio *oroso del

>acimiento a *artir de datos extraídos de *rue#as reali"adas en

di<erentes *untos del mismo/ )a construcción del modelo estático está

#asada en métodos geoestadísticos ?ue integran datos cualitativos

geológicos@ > cuantitativos geo<ísicos > de la#oratorio@ con la5nalidad de generar una matri" en la cual se re*resenten los valores

de cada *ro*iedad del >acimiento en cada celda/

En términos de simulación de >acimiento *odremos identi5car una

celda de manera visual como un volumen ?ue <orma *arte de>acimiento mientras ?ue matemáticamente estas están

re*resentadas como la desrati"ación de cual?uiera de las *ro*iedades

del >acimiento/ En general una celda va a re*resentar un valor de una

o varias *ro*iedades

El >acimiento está dividido en muc,as celdas ?ue *ueden ser de

di<erentes <ormas > tama$os > ?ue en con;unto serán la #ase

<undamental *ara el *lanteamiento co,erente de las ecuaciones de

9



u;o en el medio *oroso ,e a?uí la im*ortancia del desarrollo de un

modelo estático *ara la simulación/

-or ende se *uede decir ?ue un Modelo Estático se desarrolla en varias

eta*as donde se de5ne la geometría del >acimiento > se descri#en los

*arámetros *etro<ísicosB *ara com*render en términos <ísicos >geológicos el sistema de acumulación de ,idrocar#uros/ Este

com*rende los siguientes modelos%

I/ Keológico

II/ Estratigrá5co Estructural

III/ Sedimentológico

I&/ -etro<ísico

&/ Keoestadístico

.=



1.4.1 Etapas del Modelo Estático

MODELO EOL!I"O

Se re5ere a la inter*retación estructural del >acimiento > de la rocacontenida en los límites del >acimiento sistemas de <allas ti*o >

orientación@/

MODELO E#$%&$I%'(I"O

-rovee un marco estratigrá5co mediante correlación de los reectores intra0>acimiento de los lentes ?ue lo con<orman a*o>ándose en correlaciones

litológicas *o"o0*o"o análisis crono o #ioestratigrá5co > análisis de

estratigra<ía secuencial/ -ermite identi5car límites de secuencia >

su*er5cies de máxima inundación/

MODELO E#$%)"$)%&L

Se determina mediante la sísmica > es la #ase *ara el modelo estructural la

cual es usada *ara%

• -roveer un marco estructural mediante identi5cación del

reector del to*e del >acimiento > de los lentes ?ue lo

con<orman donde la resolución de la Sísmica lo *ermita/

• 4e5nir orientación > geometría de los elementos estructurales/

..



• 4elimitar las estructuras o cierres ?ue con5nan la acumulación/

A#arca la revisión tanto del marco regional como del marco local

*ara determinar > generar *lanos de <allas ma*as estructurales

> ma*as de com*artimentos/

MODELO #EDIME*$OL!I"O

Se re5ere al análisis de las <acies ?ue *ermite de5nir am#ientes e identi5car

unidades sedimentarias además la geometría de los cuer*os > la calidad de

los de*ósitos ?ue <acilitan la caracteri"ación de unidades de u;o > delimita

intervalos de *roducción/ )os análisis de nGcleos *roveen in<ormación clave

*ara la caracteri"ación de acimientos/ El modelo sedimentológico

com*lementa > cali#ra los modelos estratigrá5co > estructural además de

las *ro*iedades de la roca *ara la caracteri"ación *etro<ísica 5nal/ +uando

la resolución de la sísmica lo *ermita su uso correlación sísmica0*o"o

análisis de atri#utos@ es im*ortante *ara *roveer in<ormación de las

*ro*iedades del >acimiento% es*esores saturación de agua *ermea#ilidad

*orosidad/

MODELO +E$%O(,#I"O

+uanti5ca los *arámetros #ásicos de *orosidad saturación *ermea#ilidad >

contenido de arcillas de los de*ósitos /Es com*etencia del modelo

*etro<ísico%

• 4e5nir valores *romedio *or unidad de u;o/

• +orrelación nGcleo H *er5les/

.3



• +orrelación con atri#utos sísmicos/

• +ali#ración de datos de *roducción/

• Keneración de ma*as de iso*ro*iedades/

.2



MODELO EOE#$&D,#$I"O

Se de#en reali"ar mediciones de *orosidad total > e<ectiva *ermea#ilidad

,ori"ontal > vertical densidad de grano a *artir de las *ermea#ilidades

vertical > ,ori"ontal/

A cada una de estas *ro*iedades se les reali"ará una grá5ca de distri#ución

estadística > de#en existir *arámetros ?ue indi?uen ?ue existe #uena

comunicación tanto ,ori"ontal como vertical ?ue de#ería ser considerado

durante la simulación/

)a distri#ución de la densidad de grano estos mismos grá5cos de#e ser *aracada unidad de u;o I II > III@ o#servando *romedios similares/

Adicionalmente se de#en reali"ar grá5cos de *ermea#ilidad &s -orosidad

discreti"ado *or unidad de u;o/

.8



1.- )nidades de (luo

)as unidades de u;o son "onas del >acimiento continuas tanto

vertical como ,ori"ontalmente > las *ro*iedades de la roca son

similares las cuales a<ectan el u;o de los uidos > se caracteri"an

*or?ue los am#ientes de de*ósito son seme;antes/

)os >acimientos *etroleros *oseen *ro*iedades > características

geológicas ?ue de5nen la estructura del medio *oroso e inu>en en el

com*ortamiento del u;o de uidos a través del mismo/

-ara iniciar cual?uier *roceso de ex*loración >Ho recu*eración de

,idrocar#uros es im*rescindi#le la reali"ación de estudios geológicos

?ue *ermitan conocer > entender la distri#ución > variación de

*ro*iedades geológicas en el sistema como son *or e;em*lo% ti*os de

*oro ti*os de roca estrati5caciones > litología sin restar im*ortancia

a a?uellos *rocesos de sedimentación > diagénesis ?ue las

determinaron/

.:



)os as*ectos geológicos ?ue de5nen las unidades de u;o

*rinci*almente son los am#ientes sedimentarios/ El am#iente de

de*ósito de las rocas sedimentarias esta#lece en *rinci*io las

*ro*iedades geológicas > *etro<ísicas de los >acimientosdistinguiendo diversas ca*acidades de almacenamiento > de u;o de

,idrocar#uros/ Estas *ro*iedades varían de acuerdo al modo en ?ue

interactGan las *ro*iedades > características #ásicas de los

sedimentos textura granulometría estrati5caciones estructuras

*rimarias sedimentarias entre otras@/ -osteriormente la diagénesis

modi5ca en cierto grado algunas de esas *ro*iedades/• +ontinental terrígeno% Fluvial/

• Cransicionales terrígenos% costa0*la>a isla de #arrera delta/

• Marino no terrígeno% Marino somero/ Docas de origen ?uímico

• Marino terrígeno% A#anicos su#marinos Cur#iditas/

)os as*ectos *etro<ísicos son a?uellos conce*tos ?ue descri#en la

naturale"a de un >acimiento *etrolero considerando a?uellos as*ectos

*etro<ísicos ?ue de#e *oseer una roca *ara convertirse en almacén de

,idrocar#uros > sea económicamente ex*lota#le/

Se comien"a *or lo ?ue de#e ser considerada como la *arte esencialB

la geometría > características del sistema *oroso de la cual de*enderá

el resto de las *ro*iedades *etro<ísicas > el valor económico del

>acimiento/

.6



)os *rinci*ales as*ectos *etro<ísicos ?ue son tomados en cuenta *ara

reali"ar el modelo estático de un >acimiento *etrolero son las

siguientes%

o Keometría de *oros

o Ci*o de *oro

o rientación del grano > es*aciamiento

o -orosidad > *ermea#ilidad

o )itología% #rec,as <racturas

o Mo;a#ilidad

o &iscosidad

o 4ensidad

o +a*acidad de u;o

o +a*acidad de almacenamiento

o -resión ca*ilar

o Indicador de "onas de Flu;o

.J





muestras de roca/ Su desventa;a es la *oca *recisión en los resultados

o#tenidos de#ido a ?ue no *ro<undi"a en las *ro*iedades *etro<ísicas

ni geológicas/

.9



4e igual manera se re?uiere reali"ar una organi"ación de datosB es

decir *oseer la in<ormación acumulada de cada nGcleo de manera

correcta > <ácil de mane;ar esto *ermitirá uni5carlaB teniendo la

*recaución de estar usando una misma escala en todos los valores decada *ro*iedad o#tenida/

Se de#en reclasi5car los datos esto es esta#lecer a?uellos intervalos

en los cuales se encuentre la in<ormación más re*resentativa > se

des*reciarán todos a?uellos ?ue salgan del rango *reviamente

esta#lecido el cual de*enderá del interés económico ?ue re*resente/

Se recomienda dividir la <ormación en *e?ue$as *orciones *ara evitar

variaciones *or cam#ios geológicos o estratigrá5cos/

Una ve" ?ue se estén mane;ando grá5cas de datos se sugiere

reali"arlas so#re *a*el trans*arente >a sean en escala normal o

logarítmica@ *ara cada *arámetro > *osteriormente com*ararlas con el

resto mediante su*er*osición con el 5n de identi5car una tendencia

general en todo el >acimiento/

3=



-ara lograr esta técnica se re?uiere la descri*ción de tres as*ectos%

4escri#ir el modelo de la geometría de los *oros

4escri#ir el modelo de los ti*os de roca

4escri#ir el modelo geológico0*etro<ísico de las unidades de u;o

Esta in<ormación se utili"ará *ara desarrollar el *er5l estratigrá5co

vertical de los intervalos muestreados *ara *osteriormente integrarlos

a los datos o#tenidos de los registros extra*olarlos > crear un modelo

?ue inclu>a a los *o"os muestreados > a los no muestreados/ +onviene

se$alar ?ue antes de em*e"ar con éste o cual?uier otro estudio es

necesario tener el marco geológico de la "ona/

3.



1./ "onsideraciones de la obtención de in0ormación

4ada la com*le;idad > so5sticación de la simulación numérica de>acimientos carece de sentido su utili"ación sino se trata de o#tener

*reviamente #uena in<ormación de#ido a ?ue la con5a#ilidad de los

resultados de una simulación está en <unción de la in<ormación

*ro*orcionada/

-ara usar la simulación a*ro*iadamente se cita a continuación ciertas

consideraciones <undamentales/

Se de#e ,acer un muestreo adecuado > su5ciente *ara asegurar

?ue la in<ormación sea re*resentativa del >acimiento/

Al determinar las *ro*iedades *etro<ísicas > -&C de las muestras

se de#e tratar de a*roximar al máximo las condiciones ?uerealmente *revalecerán en el >acimiento/

Es im*ortante tratar de re*roducir en el la#oratorio los

mecanismos de des*la"amiento ?ue o*eraran en el >acimiento

*ara determinar las *ermea#ilidades relativas/ Además en el

caso de simuladores areales > tridimensionales es indis*ensa#le

e<ectuar *rimero estudios en secciones transversales ?ue

*ermitan determinar la curvas de *seudo0*ermea#ilidad relativa

?ue *ermitan cali#rar los resultados de un modelo #urdo con

celdas relativamente grandes a los resultados o#tenidos a

33



utili"ar una me;or de5nición del nGmero de ca*as > con celdas

más *e?ue$as/

Si *or el contrario la in<ormación dis*oni#le es insu5ciente > además

no re*resentativa la utili"ación de un modelo sim*li5cado tal como las

ecuaciones de #alance de materia a*licadas con #uen criterio

ingenieril *ueden utili"arse con venta;as so#re un modelo de

simulación/

Indiscuti#lemente un modelo matemático adecuadamente a;ustado

?ue ,a *ermitido re*roducir la ,istoria de un >acimiento es e

instrumento más *oderoso *ara *redecir con el ma>or grado de

con5an"a el com*ortamiento de dic,o >acimiento/

32



3/ +onclusiones

)a construcción de un modelo estático es de suma im*ortancia *ara ?ue se

desarrolle una adecuada construcción de un simulador >a ?ue el correcto

uso de la in<ormación *ro*orcionada *or todos a?uellos registros ?ue nos

*ro*orcionan todas a?uellas *ro*iedades ?ue son indis*ensa#les *ara

conocer nuestra roca > los uidos ?ue existen en el >acimiento ?ue se está

simulando/

4e igual manera conocer ?ue es una unidad de u;o > la me;or manera de

a*rovec,ar dic,a unidad nos a>udara a com*render ?ue tan im*ortante es

,acer una correcta caracteri"ación estáticaB >a ?ue con los datos o#tenidos

de la caracteri"ación nos *ermitirá ,acer un #uen modelo estático ?ue a su

ve" teniendo los datos de nuestro medio *oroso sa#er cómo inuirán estos

en el u;o de uidos a través del mismo/

Finalmente *odemos decir ?ue con toda la in<ormación reca#ada > encon;unto con el modelo dinámico tendrá como resultado la correcta

inter*retación del >acimiento > así tomar las medidas necesarias *ara

im*lementar algGn *roceso ?ue nos a>ude a tener el me;or rendimiento de

la *roducción del >acimiento en cuestión/

38



2/ Fuentes de +onsulta

./ “A*untes de Simulación Matemática de acimientos” Manuel A

!ernánde" Karcía Facultad de Ingeniería/

3/ “Simulación Matemática de acimientos” Facultad deIngeniería

2/ +ACS L%! S-E AIME “Use and Misuse o< Deservoir Simulation

Models”

8/ ,tt*%HHtesis/lu"/edu/veHtde#uscaHar?uivo/*,*codAr?uivoO33J6

:/ Cesis% “Unidades de Flu;o en acimientos -etroleros” Facultad deIngeniería/

3:

http://tesis.luz.edu.ve/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2276

http://tesis.luz.edu.ve/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2276

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