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Calculo de volúmenes por el método de balance de materia para el campo “Olmeca 1” Presenta: Jose Carlos Aranda Gonzalez Ana Karen De La Fuente Güemes Materia: Evaluación De Proyectos Petroleros Docente: Mtro. Gabriel Enrique Baquedano Moreno Horario: 13:00PM – 15:00PM

INDICE Introducción ........................................................................................................ 3 Antecedentes del Proyecto................................................................................. 4 Principios del Proyecto. ........................................................................................ Información explorativa del proyecto. ................................................................. Estrategia y desarrollo del proyecto ..................................................................... Conceptos y fórmulas empleadas ……………………….……….…………………. Agentes económicos ............................................................................................ Aspectos de Seguridad Industrial……………………………………………………. Información económica financiera del proyecto. .................................................. Simulación Monte Carlo………………………………………………………………. Conclusiones ……………………………………………………………………………

INTRODUCCION El cálculo de volúmenes de hidrocarburos en la industria petrolera es uno de los trabajos más relevantes en cuestiones económicas ya que son el dato real, a pesar de ser solo estimado, que nos da la información de la capacidad productiva de un yacimiento. Este cálculo permite evaluar el potencial productivo de un yacimiento y por lo tanto pronosticar las utilidades que podrían esperarse de él. En este trabajo se sigue el procedimiento utilizado por el ingeniero Van Everginden (1953) llamado “método de la línea recta” con los ajustes de la ecuación de balance de materia propuesta por Havlena y Odeh (1963) quienes hacen un ajuste en la ecuación para crear una línea recta en un grafico que involucre el comportamiento del yacimiento con respecto al tiempo y a su producción, extrapolando la línea hacia el eje que involucre la productividad se obtiene el volumen original y a cualquier tiempo de la vida productiva del yacimiento.

Antecedentes: Método Havlena y Odeh Desde el advenimiento de sofisticadas técnicas numéricas de modelados de yacimientos, la ecuación de balance de materiales ha sido considerada por muchos ingenieros únicamente como de interés histórico; una técnica usada atrás en los años 1940 – 1950 cuando todavía se usaba las reglas de cálculo. Es por tanto interesante mencionar que a finales de 1963 Havlena y Odeh presentaron dos de los más interesantes papers jamás publicados en el tema de aplicación de la ecuación de balance de materiales e interpretación de los resultados. Sus papers describían una técnica de interpretación de la EBM como una ecuación lineal, el primero de ellos describía la técnica y el segundo ilustraba la aplicación y casos históricos de yacimientos. Para expresar la EBM en la forma en que Havlena y Odeh requiere la definición de los siguientes términos:

F = Np (Bo + (Rp Rs) Bg) + Wp Bw (la producción, BY)

Eo = (Bo − Boi) + (Rsi − Rs) Bg (la expansión del petróleo y gas en solución, BY/STB)

Eg = Boi (Bg/Bgi – 1) (expansión de gas en la capa de gas, BY/STB)

DESCRIPCION Mediante la aplicación de un Balance de Materia se pretende calcular la viabilidad de seguir explotando el yacimiento “Olmeca”, determinando el volumen original, remanente y recuperable del mismo así como los pronósticos de producción y la vida útil del yacimiento.

NOMBRE Calculo de volúmenes por el método de balance de materia para el campo “Olmeca 1”

TIPO DE PROYECTO Tecnico-Economico

PRODUCTOS OBTENIDOS Gas y condensado

AMBITO DE INFLUENCIA Industria Petrolera Nacional

DELIMITACION El alcance del proyecto consiste en obtener un volumen de hidrocarburos recuperable remanente en el yacimiento y por el medio del análisis del comportamiento de su presión y de los fluidos almacenados en él, se revisará la posible aplicación de algún método artificial de producción o algún tipo de recuperación mejorada.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El cálculo de volúmenes remanentes y originales de los campos es de suma importancia en la vida productiva de los yacimientos ya que nos dan estimaciones y pronósticos de producción o la capacidad productiva del campo que nos ayudan a decidir la continuación o término de su explotación, es decir, el punto de equilibrio de los proyectos petroleros se alcanza cuando el costo por producir un barril del producto es igual al valor de venta de ese mismo volumen; y el calcular el tiempo y el gasto en el estrangulador del árbol de válvulas en el que se alcanzará este equilibrio permite a los ingenieros de yacimientos darle al inversionista la información necesaria y los pronósticos necesarios para la seguridad de su inversión.

OBJETIVOS Utilizando el método de balance de materiales conocido en la industria y obteniendo los resultados con la forma propuesta por Havlenah y Odeh (donde un grafico del comportamiento de la producción contra la expansión de los fluidos y extrapolando la línea de historial de producción obtenemos el volumen original producible y podemos interpretar el remanente) determinaremos el volumen recuperable del yacimiento y por lo tanto podemos pronosticar las ganancias esperadas por barril a cualquier unidad de tiempo.

Conceptos y definiciones: El método de Balance de Materia provee una alternativa simple, pero efectiva, a los métodos volumétricos para estimar no sólo el volumen original de gas en yacimiento sino también las reservas en cualquier etapa de la vida productiva del yacimiento. Una ecuación de balance de materia es simplemente un postulado del principio de conservación de masa, que establece que toda materia que entra a un sistema, debe ser proporcional a la cantidad de materia que sale del mismo. Así, el balance de materia general para la industria petrolera es: Volumen Original de hidrocarburos en sitio(condiciones de yacimiento) = Volumen Producido de hidrocarburos(condiciones de superficie) + Volumen remanente de hidrocarburos. En 1941, Schilthus, presentó una forma general de la ecuación de balance de materia desarrollada como un balance volumétrico basada en la simple suposición de que el Volumen Poroso (VP) del yacimiento ya sea se mantiene constante o cambia de manera que puede ser calculado como función del cambio en la presión del yacimiento. Con esta suposición, él igualó la producción acumulada observada en superficie (expresada en términos del fluido de producción a condiciones de yacimiento) con la expansión del Volumen Remanente de los fluidos en el yacimiento resultante de una caída de presión finita. Una vez que ha sido identificado el mecanismo de empuje predominante en el yacimiento, se podrán aplicar correctamente las gráficas de balance de materia para estimar el volumen original de y las reservas.

DEFINICIONES: Volumen Poroso: Porcentaje del volumen total de roca(yacimiento) atribuido al espacio libre u ocupado por hidrocarburos(poros). Reserva Original de Hidrocarburos: Es el volumen total de hidrocarburos a condiciones de yacimiento que puede ser recuperado. Reserva Remanente: Es la diferencia entre la reserva original y la producción acumulada en función del tiempo, es decir, es el volumen de hidrocarburos a condiciones de yacimiento que, a determinado tiempo de producción, puede ser aun recuperado. Historial de produccion: Son las mediciones de volúmenes(gasto) producidos en función del tiempo. Gasto: Ritmo de producción, es decir, valor del volumen de hidrocarburos que se esta extrayendo con respecto al tiempo(normalmente en barriles por dia) Produccion acumulada: Es la suma total de los gastos por dia de un pozo o campo al culmino de un tiempo establecido de análisis (normalmente años) Factor de declinación: Es el valor numérico atribuido al ritmo de declinación de una tendencia en la producción con respecto al tiempo.

CARACTERISTICAS

DEL

YACIMIENTO

Y

DEL

FLUIDO

PRODUCIDO:

AÑO

COSTO

DE PRECIO

PRODUCCION-USD(E)

USD(I)

2012

6.34

75.45

2013

6.89

85.87

2014

7.12

96.29

2015

7.76

49.51

2016

8.22

26.5

2017

8.25

52.51

DE

VENTA-

Para poder realizar el análisis microeconómico a través de flujos de efectivo es necesario, en primera instancia, conocer la producción acumulada al año en cuestión y multiplicarlo por el costo del barril a valor presente en el que el costo cerro en ese año; y así de esta manera proceder a calcular los flujos de efectivo desde que se inició la explotación del yacimiento hasta el presente.

Para este proyecto se han realizado graficas en donde se involucra la producción contra el tiempo para poder apreciar las tendencias de producción que darán a lugar al cálculo de uno o varios factores de declinación con el fin de obtener un pronóstico de producción y la vida útil del yacimiento. Para esto, usando el historial de producción obtenido en los pozos que están explotando actualmente el yacimiento. Usando la nomenclatura más común dentro de los campos petroleros llamaremos a ambos pozos: Olmeca-01 y Olmeca-02

HISTORIAL DE PRODUCCION POZO OLMECA-01:

GRAFICAS DE PRODUCCION CON LINEA DE TENDENCIA POZO OLMECA-01 GASTO DE CONDENSADO(ACEITE):

GASTO DE ACEITE

3000,0 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0,0 01/04/2012 14/08/2013 27/12/2014 10/05/2016 22/09/2017 04/02/2019 FECHA

GASTO DE GAS:

GASTOS DE GAS (MMPCD) 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0,000 01/04/2012

14/08/2013

27/12/2014

10/05/2016

22/09/2017

04/02/2019

INVERSION TOTAL DISPONIBLE:803.46MM-USD PRODUCCIONES ACUMULADAS POR AÑO Y PRECIOS DE VENTA POZO OLMECA-01: AÑO

PRODUCCION ACUMULADA CONDENSADO(MMBLS)

PRODUCCION ACUMULADA DE GAS(MMPC)

INGRESOS POR AÑO MMUSD

2012 2013 2014 2015 2016 2017

0.031 0.689 1.305 2.155 2.843 3.46

0.242 4.618 9.298 17.138 23.828 28.741

29.87985 561.85209 1020.96287 955.19643 706.7815 1690.87451

TOTAL=4965.54725 MM-USD PRODUCCIONES ACUMULADAS POR AÑO Y COSTOS DE PRODUCCION AÑO

PRODUCCION ACUMULADA CONDENSADO(MMBLS)

PRODUCCION ACUMULADA DE GAS(MMPC)

EGRESOS POR AÑO MMUSD

2012 2013 2014 2015 2016 2017

0.031 0.689 1.305 2.155 2.843 3.46

0.242 4.618 9.298 17.138 23.828 28.741

1.73082 36.56523 75.49336 149.71368 219.23562 265.65825

TOTAL=748.39696MM-USD

FLUJOS DE EFECTIVO AÑO 2012 2013 2014 2015 2016 2017 28.14903

803.46MM

525.28686

FIN 2011

INGRESO 29.87985 561.85209 1020.96287 955.19643 706.7815 1690.87451 945.46951

2012

487.54588

805.48275

2013

FLUJO DE EFECTIVO 28.14903 525.28686 945.46951 805.48275 487.54588 1425.21626

EGRESO 1.73082 36.56523 75.49336 149.71368 219.23562 265.65825

2014

2015

2016

1425.21626

2017

TERCER AVANCE PROPUESTA DE INVERSION PARA LA CONTINUACION DE LA EXPLOTACION DEL CAMPO “OLMECA” Gracias a los métodos antes mencionados y a los datos “duros” provenientes del yacimiento podemos hacer un análisis volumétrico y de producción para estimar las reservas futuras así como el número de pozos optimo y los pronósticos de producción con ayuda del cálculo de un factor de declinación. Dado que existe aun un volumen muy grande de hisdrocarburos en el campo,se puede realizar un pronostico de producción y de abandono del proyecto. La propuesta consiste en la perforación de 9 pozos en un arreglo normal con dos objetivos principales: 1.- Aumentar la producción de gas y condensado para reducir el tiempo de retorno de la inversión.

2.- El mantenimiento del gasto y la presión del yacimiento (y por lo tanto de la producción) mediante la transformación de los pozos en la periferia del arreglo propuesto, en pozos de inyección. Esto también ayudara a prolongar la vida productiva del proyecto un poco mas.

*Se propone un arreglo normal de nueve pozos para el recobro óptimo de hidrocarburos.

PRONOSTICOS DE PRODUCCION ACEITE(CONDENSADO)

GAS

AÑO DE DECLIVE: 2031 FACTORES DE RECOBRO FUTUROS CON 9 POZOS

Factores de recuperación vs Tiempo @9 pozos 60 50

FR

40 30

Factor de recuperacion del gas

20 10 0 06/07/2009

15/03/2023 21/11/2036 Fecha

31/07/2050

TIEMPO DE ABANDONO DEL PROYECTO: 2036 TIEMPO PRODUCTIVO DEL PROYECTO: 14 AÑOS ANTES DE SER NECESARIA LA INYECCION. TIEMPO DE PROLONGACION DEL PROYECTO DEBIDO A CAMBIO DE LOS POZOS: 4 AÑOS

ANALISIS ECONOMICO DEL PROYECTO DE INVERSION POR MEDIO DE FLUJOS DE EFECTIVO ESPERADOS. A una tasa de interés del 9%, con una inversión esperada de 10 millones de dólares, tomando como base el precio por barril al último año de información de producción que tenemos (2017): 8.25 dolares para aceite y 1.1 dolares para gas; análogamente, pero en costos de venta: 52.21 y 3.91 dolares respectivamente; y suponiendo:    

Un aumento del precio de venta del aceite de 3.17 dolares por año Un aumento del precio de venta del gas de 2.91 dolares por año Un aumento en el costo de producción de aceite de 1.7 dorales por año Un aumento en el costo de producción de 0.9 dolares por año

AÑO

PRODUCCION ESPERADA CONDENSADO(BPD)

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031

2200 2060 1920 1780 1640 1500 1360 1220 1080 940 800 660 520 380 240

PRODUCCION ESPERADA DE GAS(MMPC)

INGRESOS POR AÑO USD

28.74 2483183.554 28.34 4326804.15 27.94 4259557.95 27.54 4192311.75 27.14 4125065.55 26.74 4057819.35 26.34 3990573.15 25.94 3923326.95 25.54 3856080.75 25.14 3788834.55 24.74 3721588.35 24.34 3654342.15 23.94 3587095.95 23.54 3519849.75 23.14 3452603.55 INGRESO TOTAL ESPERADO: 56,939,037.45

PRODUCCIONES ESPERADAS POR AÑO Y COSTOS DE PRODUCCION ESPERADO AÑO

EGRESOS POR PRODUCCION GAS

EGRESOS POR PRODUCCION CONDENSADO(ACEITE)

EGRESOS POR AÑO USD

2017 2018 2019 2020 2021 2022

894992.34 1604610.8 1581962.8 1559314.8 1536666.8 1514018.8

18150 20497 19104 17711 16318 14925

913142.34 1625107.8 1601066.8 1577025.8 1552984.8 1528943.8

2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031

1491370.8 1468722.8 1446074.8 1423426.8 1400778.8 1378130.8 1355482.8 1332834.8 1310186.8

13532 1504902.8 12139 1480861.8 10746 1456820.8 9353 1432779.8 7960 1408738.8 6567 1384697.8 5174 1360656.8 3781 1336615.8 2388 1312574.8 EGRESO TOTAL POR PRODUCCION: 21476920.54

FLUJOS DE EFECTIVO AÑO 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031

INGRESO 2483183.554 4326804.15 4259557.95 4192311.75 4125065.55 4057819.35 3990573.15 3923326.95 3856080.75 3788834.55 3721588.35 3654342.15 3587095.95 3519849.75 3452603.55

EGRESO 913142.34 1625107.8 1601066.8 1577025.8 1552984.8 1528943.8 1504902.8 1480861.8 1456820.8 1432779.8 1408738.8 1384697.8 1360656.8 1336615.8 1312574.8

FLUJO DE EFECTIVO 1570041.214 3504001.75 3449472.55 3394943.35 3340414.15 3285884.95 3231355.75 3176826.55 3122297.35 3067768.15 3013238.95 2958709.75 2904180.55 2849651.35 2795122.15

VALOR PRESENTE Fn

Pn

1570041.214 3504001.75 3449472.55 3394943.35 3340414.15 3285884.95 3231355.75 3176826.55 3122297.35 3067768.15 3013238.95

1440404.783 2949248.169 2663625.718 2405063.459 2171039.999 1959265.836 1767662.253 1594342.122 1437592.436 1295858.42 1167729.079

2958709.75 2904180.55 2849651.35 2795122.15

1051924.058 947281.6821 852748.0931 767367.3603 VALOR PRESENTE= SUMATORIA=24471153.47

VALOR PRESENTE NETO= VP-INVERSION=14471153.47 IR= 1.13941631

P PROMEDIO=1882396.42

VARIANZA(S2)= 6.10217E+11

DESVIACION(S)= 781164.1293

CV= 0.414983858

INGENIERIA DEL PROYECTO (5M): MANO DE OBRA (recurso humano): PERSONAL

Jefe de unidad(1) Diseño(3) Operación(3) Servicio a pozos(5) Administración y finanzas(3)

PAGO ANUAL

NUMERO DE AÑOS

TOTAL

$74,640 $63,400 $53,400 $44,690

14 5 5 14

$1,044,960 $317,000 $267,000 $625,660

$49,350

14

$690,900

Seguridad(5) Técnico / Obrero (15)

$57,100 $27,900

14 14

$799,400 $390,600

5M: Money: Un aproximado de 3.7725 MMM de dólares Mano de obra: necesitaremos aproximadamente entre 40 y 50 personas. Materiales:

Costo USD

Equipos de laboratorio

200,000

Software

120,000

Equipo de computo

10,000

Estranguladores

25,000

Tuberías

2,650,000

Tanques de almacenamiento

500,000 Total: 3,505,000

Maquinaria:

Costo USD

5 camionetas

95,000

Un laboratorio para análisis PVT

200,000

4 tráiler

600,000 Total: 895,000

Métodos: Utilizando el método de balance de materiales conocido en la industria y obteniendo los resultados con la forma propuesta por Havlenah y Odeh (donde un grafico del comportamiento de la producción contra la expansión de los fluidos y extrapolando la línea de historial de producción obtenemos el volumen original producible y podemos interpretar el remanente).