RESERVORIOS 1 ¿QUE ES RESEVORIO o YACIMIENTO? Es una unidad geológica que tiene la capacidad de almacenar y dejar atravesar fluido, este reservorio consta de la roca y los fluidos. Las rocas mas comunes por su alta porosidad son la rocas sedimentarias. ¿QUE ES GAS NATURAL? Es una mezcla de natural de hidrocarburos gaseosos altamente compresible y compatible, el metano CH4 es el componente principal de mayor parte del gas natural (85%) con cantidades menores de etano, propano, butano, pentano, hexano. ¿QUE ES UN CROMATOGAFO? Contiene un alambra delgado dentro de la columna que no permitirá que algunas moléculas pasen y así se procederá a la separación de gases, este aparato se usa para la determinación de la composición de gas, que se lleva a un sistema de adquisición o registro de datos. ¿Qué ES EL PETROLEO? El termino se utiliza generalmente para hacer alusión al petróleo liquido crudo, las impurezas tales como el asufre , el oxigeno, y el nitrogen son comunes en el petróleo crudo, varia en lo que se refiere al color, gravedad, el olor contenido de asufre y viscosidad. ¿QUE ES EL PETROLEO CRUDO? Es un termino general para referirse al petróleo no refinado en estado liquido. ¿QUE ES CONDENSADO? Es un hidrocarburo en fase liquida , tiene mayor gravedad API, y menor densidad, existe por lo general en asociacion con el gas natural, su presencia como fase liquida depende de la P y T en el yacimiento, que permiten la condensación del liquido. ¿ CUALES SON LOS TIPOS DE YACIMIENTO? crudo Ligero Mediano Pesado extrapesado
Gravedad API 30-40 22-29.9 10-21.9 MENOR A 10
DENSIDAD 0.87-0.83 g/cm3 0.92-0.87 g/cm3 1.00-0.92 g/cm3 Mayor a 1 g/cm3
¿QUE ES UNA CADENA DE VALOR DE HIDROCARBUROS? Es un conjunto de actividades que indica que a medida la materia se vaya aumentando el proceso, su valor aumenta. En el sector hidrocarburos corresponde al conjunto de actividades económicas relacionadas con la exploración, producción, transporte, refinación, y comercialización de los recursos naturales no renovables, los hidrocarburos.
¿CUAL ES LA CADENA DE VALOR DE HIDROCARBUROS?
Exploración Explotación Refinación e industrialización Transporte y almacenaje Comercialización DGNR
¿ CUALES SON LA ETAPAS FUNDAMENTALES PARA LA FORMACION DE PETROLEO?
Formación en la roca madre bajo crema y lodo, a elevadas T P t Migración de la roca madre a la roca reservorio o Existencia de roca reservorio porosa y permeable o Entrampamiento
¿QUE ES EL SISTEMA PETROLERO? Son los componentes geológicos, son procesos necesarios para generar y almacenar hidrocarburos esto incluye una roca generadora madura, un trayecto de migración, una roca yacimiento, una trampa y un sello. ¿DIFERENCIA ENTRE TRAMPA Y RESERVORIOS?
RESERVORIOS= diseñados para almacenar o acumular y transmitir fluidos, son rampas con contenido de hidrocarburos. TRAMPAS= configuración de rocas adecuadas para contener hidrocarburos, selladas por una formación elativamente impermeable a través de la cual los hidrocarburos no pueden migrar.
¿TIPOS DE TRAMPA?
ESTRUCTURALES: existe continuidad entre los estratos, constituidas por la deformación de los estratos del subsuelo, causado por fallas y plegamientos. ESTRATIGRAFICAS: no hay continuidad de los estratos, son originados por cambios laterales y verticales en la porosidad de la roca se forman generalmente cuando ha desaparecido la continuidad de una roca porosa. MIXTAS
¿QUE ES UN CAMPO? Es un área que consiste en uno o mas reservorios agrupados o relacionados a las ismas características de una estructura geológica y o condiciones estratigráficas. ¿Qué ES LA ING DE RESERVORIOS? Es una rama de la ing petrolera encargada del diseño y evaluación de proceso y programas necesarios para llevar a cabo el desarrollo y la explotación de un campo.
Es la aplicación de los principios de ingeniería para evaluar y administrar reservorios hidrocarburiferos Una de las mayores responsabilidad del ing de reservorios es la estimación de hidrocarburos disponibles para la extracción.
¿QUE INFORMACION REQUIERE LA ING DE RESERVORIOS?
Geología y geofísica Petrofica Economía y finanzas Ing de proyectos Producción y procesamiento.
¿COMO SE HACE LA CARACTERIZACION DE RESERVORIOS? Se por medio de:
Extension areal Propiedades de la formación Tipo de trampa Continuidad de estratos Patrones de falla Contacto de los fluidos Extensión del acuífero Propiedad del fluido Presión y temperatura.
¿Qué ES LA PRESION LITOSTATICA? Es el peso que ejerce la formación de las rocas o fluidos sobre un área de interés OBER BURDEN PRESSURE= FLUID PRESSURE+ PRESION GRAIN PRESSURE ¿EXPLICA LAS PRESIONES ANORMALES Y SUBNORMALES?
SUBNORMALES= por debajo de 0.433 NORMAL= entre 0.433 y 0.465 ÁNORMAL =mayor a 0.465.
¿QUE ES UN GRADIENTE DE PRESION? Es la relación de la presión en relación de la profundidad y la presión, existe el gradiente de la temperatura, entre los rangos de 25º C por kilometro. ¿QUE ES LA PRESION D BURBUJA? Condición de presiona la cual se libera la primera burbuja de gas en solución de petróleo. ¿QUE ES LA PRESION DE RESERVORIO? Es la presión que existe allí antes que haya sido puesto en producción, se mide mediante el primer pozo que atraviesa el reservorio. También llamada presión de poro o de formación, la presión del fluido es la presión del reservorio, es la presión que ejercen los fluidos en los poros de un reservorio , usualmente es la presión hidrostática.
¿CUAL ES LA CLASIFICACION DE ACUERDO A LA RENTABILIDAD?
Convencionales: alta porosidad y permeabilidad No convencionales: baja porosidad y permeabilidad
¿CUALES SON LOS RANGOS DE LA PERMEABILIDAD?
Convencional 10-100 Md Tigh gas 1-10 Md Coald bead gas 0.1-1 Hidratos de metano 0.001-0.1 Shales gas 0.0001-0.001
¿QUÉ ES UN COMPORTAMIENTO DE FASES? Cada parte de un sistema que se puede diferenciar del resto por sus propiedades y características distintas. Es el cambio de la materia o fase variando la P, T, V y el cambio de su composición de los hidrocarburos. ¿QUE SUCEDE CON LOS HIDROCARBUROS CUANDO VARIA LA “P” y “T”?
El liquido puede condensarse del gas producido El gas puede liberarse del liquido Dentro del reservorio se considera un comportamiento isotérmico
¿CÓMO SE DETERMINA LAS PRESIONES ANORMALES DENTRO DEL RESERVORIO?
ANTES DE PERFORAR: se pueden detectar por velocidades sísmica que en formaciones con presiones anormales resulta menor o por una tomografía de reflexión. DURANTE LA PERFORACION: por medo de pozos de perforación, profundidad equivalente , tendencia de compactación normal y curvas compresionales.
¿CÓMO SE CONSTRUYE UN DIAGRAMA DE COMPORTAMIENTO DE FASES?
Por método NUMERICO=(DE FORMA ITERATIVA ) Método experimental por un análisis PVT
¿QUÉ ES UN DIAGRAMA DE FASES? Es un grafico que muestra condiciones para las cuales una sustancia en particular, existirá como solido, liquido o gas. ¿QUE ES UNA CURVA DE ROCIO, BURBUJA, CALIDAD DE VAPOR?
CURVA DE ROCIO= borde de la envolvente con fase gaseosa al 100% CURVA DE BURBUJA= borde de la envolvente con fase liquida al 100% CURVAS DE CALIDAD DE VAPOR=líneas internas de igual porcentaje de cantidad de fases.
¿QUE ES EL PUNTO CRITICO, CRICONDENTERMICO, CRICONDEMBARICO?
PC= Convergencia de las líneas características fase liquido y gas. Cricondentermico= temperatura máxima a la que gas y liquido coexisten. Cricondembarico= presión máxima a la que gas y liquido coexisten.
¿QUE ES UN FLUIDO SUPERCRITICO? Se forman cuando una sustancia se encuentra en condiciones de presión y temperatura superiores a su punto critico. Presentan propiedades intermedias entre un gas y un liquido por ejemplo, densidad elevada, baja viscosidad y coeficiente de difusión a la del líquido. ¿QUÉ ES HIDROFILICA E HIDROFOBICA?
HIDROFILICA= PREFERENCIA A ESTAR CON EL AGUA HIDROFOBICA= LA NO PREFERENCIA A ESTAR CON EL AGUA
¿CUÁLES SON LAS PROPIEDADES DE LA ROCA?
PRUEBAS RUTINARIAS= porosidad, permeabilidad, saturación PRUEBAS ESPECIALES= presión suprayacente, presión capilar, permeabilidad relativa, mojabilidad, tensión superficial e interfacial.
¿CUÁLES SON LAS PROPIEDADES DE LA ROCA?
PROPIEDADES DE LA ROCA: porosidad y permeabilidad PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS: viscosidad, compresibilidad,parámetros PVT. PROPIEDADES DE LA ROCA FLUIDO: saturación, capilaridad, mojabilidad, tensión superficial, permeabilidad efectiva y relativa
¿QUÉ ES UN PARAMETRO PVT? Propiedades del fluido que cambiara con la variación de la presión y temperatura, son un conjunto de valores que permiten relacionar los volúmenes de hidrocarburos presentes en el reservorio a las condiciones de presión y temperatura, depende de la Presion,Temperatura, y la cantidad de gas en solución. ¿QUE ES POROSIDAD? Se define como porcentaje o fracción volumen de los espacios porales con relación al volumen de la roca. ………………………………………… ¿QUE TIPOS DE POROSIDADES EXISTEN?
Porosidad absoluta: toma en cuenta los poros interconectados y los no conectados respecto al volumen de la roca. Porosidad efectiva: resulta de los poros interconectados respecto al volumen total. Porosidad primaria: resulta de los espacios vacios que quedan entre los granos y fragmentos minerales después que se acumulan como sedimentos. Porosidad Secuandaria: resulta por la acción de lixiviación=extracción de los granos por medio de la disolución, fracturación o fisuración que ocurren después de la litificación.
¿QUE ES PERMEABILIDAD? Capacidad de la roca para permitir el paso de los fluidos medidos en milidarcy y Darcy
¿QUE TIPOS DE PERMEABILIDAD EXISTEN?
ABSOLUTA: la capacidad que tiene la roca de dejar fluir un fluido considerando un solo fluido en la saturación de rocas. EFECTIVA: la capacidad de flujo preferencial o de transmisión de un fluido particular cuando existen otros fluidos inmiscibles presentes en el yacimiento. Entre 0 y kabs RELATIVA: Relacion entre la Kabs y Kefec se expresa en forma fraccional, depende de la geomentria del poro, mojabilidad, distribución del fluido y la saturación.
¿QUE ES LA VISCOSIDAD? es la resistencia interna de un fluido a fluir , es debido a las fuerzas de cohesión molecular. ¿CUALES SON LOS FACTORES QUE HAY EN LOS HIDROCARBUROS?
FACTOR VOLUMETRICO DEL PETROLEO: volumen del oil+gas/ volumen del oil a condiciones normales. FACTOR VOLUMETRICO DEL GAS: volumen de gas en condiciones del yacimiento dividido entre el volumen de gas en condiciones normales, sirve para medir o convertir los volúmenes medidos en superficie a las condiciones de yacimiento. FACTOR VOLUMETRICO DE AGUA:
SOLUBILIDAD:
GOR:
¿EXPLIQUE LAS PROPIEDADES DE LA ROCA FLUIDO?
Saturación, mientras mas saturación de agua hay menor permeabilidad de un fluido, existe saturación de agua connata(inicialmente fue depositada con la formación y que debido a la fuerza de la presión capilar existente no permite que el fluido se mueve.),saturación residual de una fase(es la saturación de una fase de oil, gas o agua), saturación critica de una fase (la misma saturación requerida para que una fase pueda moverse en el yacimiento). CAPILARIDAD= fuerzas que atrapan a los fluidos dentro de las rocas y limitan sus movimientos. FUERZA DE ADHESION(atracción en moléculas distintas), FUERZA DE COHESION (atracción en moléculas semejantes). MOJABILIDAD= preferencia de un solido a estar con un determinado fluido mas que con otro. TENSION SUPERFICIAL= energía por unidad de área en la superficie de dos fases distintas. TENSION INTERFACIAL= energía por unidad de área en la superficie de dos fases iguales inmiscibles.
¿CUALES SON LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA POROSIDAD? 1. EN LAS ARENISCAS:
Empaquetamientos= orden en los que están acomodados los granos, puede ser en forma de cubo, hexagonal u romboédrico. Tamaño de los granos= no todos los tamaños de los granos son iguales haciendo posible una menor porosidad. Cementación= unión entre los granos y una mayor porosidad.
2. EN LOS CARBONATOS:
Fracturas= el tamaño de las fracturas, mientras mas fracturas mayor porosidad Disolución= el fluido que encontraremos, al reaccionar puede provocar la disolución de granos, haciendo una mayor porosidad. Sustitución química= produce contracción de la roca con una mayor porosidad.
3. PRESION DE CAPAS SUPRAYACENTES= a mayor profundidad, mayor presión esto genera una fuerza que tiende a deformar los granos y reducir el volumen de espacios vaios , por lo tanto se origina una reducción en la porosidad al producir los hidrocarburos se tiene una reducción de a porosidad. ¿CUALES SON LAS FORMULAS PARA HALLAR LA POROSIDAD? ∈∅𝑖 𝑛
PROMEDIO ARITMETICO
PROMEDIO ESPESOR PONDERADO
PROMEDIO AREAL PONDERADO POROSIDAD= ∅ =
PROMEDIO VOLUMETRICO PONDERADO=∅ =
∅=
∅=
¿CUALES SON LOS RANGOS DE POROSIDAD? 0-5 % DESPRECIABLE 5-10% POBRE 10-15% REGULAR 15-20% BUENA 20-25% MUY BUENA MAYOR A 25% EXCELENTE ¿CUÁLES SON LOS RANGOS DE PERMEABILIDAD? MENORES A 1MD
MALA
0-10 MD
BAJA
10-50 MD
REGULAR
50-200 MD
MEDIA
200-500 MD
BUENA
MAYORES A 500 MD
EXCELENTE
∈∅𝑖∗ℎ𝑖 ∈ℎ𝑖 ∈∅𝑖𝐴𝑖 ∈𝐴𝑖 ∈∅𝑖𝐴𝑖ℎ𝑖 ∈𝐴𝑖ℎ𝑖
¿Cómo SE ANALIZAN O DETERMINA LA POROSIDAD DE LA POROSIDAD, DEL VOLUMEN TOTAL, DE VOLUMEN DE GRANO, ¿VOLUMEN DE PORO? FORMA DIRECTA (VT,VP,VG) LABORATORIO FORMA INDIRECTA IMAGEN CT DETERMINACION REGISTRO DE POZO
DETERMINANCION DEL VOLUMEN TOTAL
DIMENSIONES REGULARES=Medición directa o lineal DIMENSIONES IRREGULARES=volumen de fluido desplazado
METODO GRAVIMETRICO= pérdida de peso cuando la muestra está sumergida METODO VOLUMETRICO=bomba de desplazamiento volumétrico DETERMINACION DEL VOLUMEN DE GRANO
MELCHER-NUTTING= se mide el cambio de peso o volumen, por medio de la muestra pulverizada CELDA LEY DE BOYLE= ingresa gas a una celda de volumen conocido a una presión, ese pasa a otra cámara con la muestra.
DETERMINACION DEL VOLUMEN DE PORO= se mide por medio de la extracción, o introducción de fluidos en los poros.
Inyección de mercurio= es destructivo, no muy preciso obsoleto porosimetro de helio= boyle Saturación de fluidos= peso de la muestra, peso saturado, peso saturado sumergido.
¿COMO ES LA POROSIDAD POR IMAGEN CT? Se hace por medio de una tomografía, en donde se ve las porosidades de la roca o de un recorte de roca. ¿CÓMO ES LA POROSIDAD POR REGISTRO DE POZO?
REGISTRO DE SONIDO= se mide por medio del tiempo que tarda en regresar la onda emitida REGISTRO DE DENSIDAD= envía rayos gamma, mide densidad de electrones en la matrix dispersando electrones. REGISTRO NEUTRON= presencia de átomos de hidrogeno en líquidos
¿CUÁLES SON LAS POSIBLES FUENTES DE ERROR EN EL LABORATORIO?
Al limpiar el testigo modifica la permeabilidad La muestra del núcleo no puede ser representativa del yacimiento debido a la heterogeneidad del yacimiento. El núcleo extraído puede encontrarse incompleto
La permeabilidad del núcleo puede ser alterada cuando se realiza el corte del mismo o cuando este es limpiado y preparado para los análisis.
¿CUÁLES SON LAS CONDICIONES QUE SE DEBEN CUMPLIR EN EL LABORATORIO?
Flujo laminar viscoso No reacción entre el fluido y la roca Presencia de una sola fase saturando el 100% del espacio poroso.
¿Cómo ES EL LABORATORIOS TESITIGOS Y REGISTRO DE POZOS? Estimación a partir de variables de registro de pozos, para la determinación de la permeabilidad usamos modelos matemáticos combinados, y la nuclear magnetic resonance (NMR). ¿CÓMO ES EL LABORATORIO DE TESTIGOS EN LIQUIDO Y GASES?
LIQUIDOS= no es convencional: elimina ek efecto klinkenberg, se aplica Darcy completamente y directamente. GASES: es convencional, se utiliza aire, N2, helio.
¿CUALES SON LOS EFECTOS QUE AFECTAN SU MEDICION EN EL LAB? 1. KLINKENBERG: variación de la medida, la permeabilidad media con un gas es distinta a la medida con un líquido. 2. REACTIVIDAD DE LOS LIQUIDOS 3. PRESION DE SOBRECARGA O LITOSTATICA= presión que ejerce los fluidos y las formaciones suprayacentes, cuando el núcleo es removido de la formación todas las fuerzas de confinamiento son removidas, se le permite a la roca expandirse en todas direcciones, cambiando parcialmente la forma de los canales de flujo dentro del núcleo. ¿COMO ES LA PERMEABILIDAD ABSOLUTA O ABSOLUTA PROMEDIO?
Este valor es mas variable que la porosidad y mas difícil de medir Es critico conocer una adecuada distribución de la permeabilidad para predecir la declinación del reservorio por cualquier método de recuperación La forma apropiada de promediar la permeabilidad depende de como se ha distribuido la permeabilidad en la roca durante la formación de la roca.
Gas Retrogrado
Temperatura del yacimiento entre la temperatura critica y la cricondertermica GOR entre 8000 y 70000 scf/STB Posee un comportamiento termodinamico especial API mayor a 50° API Gas condensado cercano al critico
Cerca al punto critico existe un rápido incremento de la canidad de liquido al disminuiré la presión
Gas húmedo
En el separador se presentan dos fases GOR entre 60000ª 100000 scf/STB API mayor a 60°API Gas seco
No condensa liquidos ni en reservorio ni en superficie El único liquido aociado puedevser agua GOR 100000scf/STB Petróleo crudo cercano al critico
Cerca al puno critico las curvas de calidad están mas unidas, al bajar la presión después del punto de burbuja se puede disminuir el volumen del petróleo en un 55% o menos, a presiones 10 a 50 psi por debajo de la presión de la presión de burbuja GOR mayor a 3000 scf/STB Factor volumétrico 2 bbl/STB o mayor 12.5 a 20% de c7+ 35 o mas de c2 a c6
Petróleo crudo de alto encogimiento
Línea de calidad cercanas al punto de burbuja y separadas a bajas presiones Factor volumétrico menos a 2 bbl/STB GOR entre 2000 a 3200 scf/STB API entre 45° a 55° API Tiene mas compuetos livianos Color verdoso a naranja
Petróleo crudo de bajo encogimiento
Líneas de calidad cerca al punto de rocio Factor volumétrico menos a 1.2 bbl/STB API menor a 35° API negro o profundamente colorido Petróleo negro ordinario
Curvas de calidad distribuidas de manera uniforme
GOR ente 200 a 700 scf/STB API entre 15 a 40° API Color café oscuro o verdoso