5. mecanismo de desplazamiento inmiscible

7/26/2019 5. Mecanismo de Desplazamiento Inmiscible

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ECUACIN DE FLUJO FRACCIONAL


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Proceso mediante el cual un fluido pasa a ocupar el lugar de otro fluidmedio poroso

Fluido Desplazante: el que entra o pasa a ocupar el lugar del otro fluido

Fluido Desplazado: el que sale o deja su lugar al otro fluido.

Condicin Fundamental:

"la energa de la fase desplazante es mayor a la energa de la fase desp


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Suposiciones: 1. Flujo lineal

2. Formacin homognea y constante.

3. Desplazamiento tipo pistn con fugas

4. Los fluidos son inmiscibles (Pc 0)

5. Presin y temperatura constantes (equilibrio)

6. Flujo continuo o estacionario. 7. Slo fluyen dos fases (se aplican los conceptos de permeabilidad relativa

fases)

8. Presin de desplazamiento mayor a la Presin de burbujeo en el caso queagua para desplazar petrleo.

9. La tasa de inyeccin y el rea perpendicular al flujo se consideran constan


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Se pretende analizar la cantidad depetrleo que puede ser desplazado deuna porcin del yacimiento que ha sidocontactada por el agua de inyeccin.

El petrleo inicial en el yacimiento se

determina por medio de informacingeolgica o realizando balance demateriales, para esto se necesita elhistorial de produccin del yacimiento.


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Se refiere a la fraccin de un fluido especfico del flujo total.

NOTACIN: Agua; Petrleo; gas

Sea un medio poroso por donde pasa gas ( ) Petrleo () y agua ()

Se analiza un segmento de reservorio con propiedades uniformes.


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La ecuacin de flujo fraccional nos permite determinar la frafluido desplazante en la corriente de fluido total en cualquieryacimiento, relacionando las propiedades del mismo. De acuecuacin de flujo lineal de Darcy.

= 0.001127

0.00694

=

0.001127 0.00694


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El gradiente de presin para la fase de petrleo se escribe;

=

0.001127 0.00694

Donde:

= tasa de flujo de petrleo a condiciones de yacimiento, bbl/da

= tasa de flujo de agua a condiciones de yacimiento, bbl/da

= presin en la fase petrleo, psia

= presin en la fase agua, psia

= viscosidad del petrleo, cp

= viscosidad del agua, cp

= distancia al punto de inters en el yacimiento, medida desde algn punto de preferencia a lo largo de la direccin de flujo, ft

, = permeabilidades efectivas al agua y al petrleo a la saturacin de agua que existe a una distancia, , desde algn punto de reyacimiento, md

= rea seccional del yacimiento lineal a travs de la cual el fluido fluye, ft2

, = densidad del petrleo y del agua a condiciones de yacimiento, lbm/ft3

= ngulo medido entre la horizontal (eje positivo de las x) y la direccin del flujo, grados.


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Fig 1. Direccin del flujo respecto al buzamiento, conveccin de si


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La tasa de flujo total del yacimiento, , es la suma de la tasa de flujo de pede agua

=

De manera que la fraccin de flujo de agua en el flujo total,

=

=


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De la misma forma, =

=

= 1

Relacionando todas las definiciones presentadas:

=1 0.001127

0.00694

1


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La ecuacin resultante es llamada la ecuacin de flujo fraccional de agua epunto, en un sistema de flujo lineal.

Hace posible la determinacin de las tasas de flujo relativas al petrleocualquier punto del medio poroso.

Esta incorpora los trminos que afectan la eficiencia de desplazamiento ende inyeccin de agua, tales como:

Movilidad presiones capilares tasa de flujo Permeabilidades gradientes de presin propiedades estructurales del yacimiento.


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Si la tasa de flujo es constante y las propiedades de los fluidos son consecuacin de flujo fraccional es una funcin nicamente de la saturac


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Fig 2. Curva de flujo fraccional.


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MOJABILIDAD

BUZAMIENTO

PRESIN CAPILAR

MOVILIDAD

TASA DE INYECCIN


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A una saturacin especfica de agua, la permeabilidad efectiva de aguen una roca mojada por agua que en una mojada por petrleo.

El valor del flujo fraccional de agua,, ser menor.

Es deseable minimizar el a una saturacin particular

Un yacimiento mojado por agua proporcionar una mayor eficdesplazamiento y un alto recobro de petrleo si se compar

comportamiento de un yacimiento mojado por petrleo.


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Fig. 3.14 Comparacin de las curvas de flujo fraccional para reservorios humectado

humectados al agua


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La magnitud del ngulo y la direccin relativa del agua de inyeccin al buzamiento, tienen influencia en el recobro de petrleo.

El efecto del ngulo de buzamiento es controlado por el trmino

Cuando el signo de ste trmino es positivo el efecto de la gravedad serminimizar, esto solo pasar cuando el agua desplaza al petrleo buzaarriba.

Cuando el agua desplaza al petrleo buzamiento abajo, el efecto de la gdisminuir la eficiencia de desplazamiento.


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Fig. 3.15 Efecto del ngulo de inclinacin en el flujo fraccional


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Al reducir la movilidad del agua o al incrementar la movilidad del pmejora el recobro de petrleo.

Las permeabilidades efectivas al petrleo y al agua son afectadas primdebido al cambio en las saturaciones de los fluidos del yacimiento. Epuede ser controlado de alguna forma durante la vida del proyecto.

La viscosidad tambin infiere en la movilidad.


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Fig 3.16. Efecto de la viscosidad del petrleo sobre el flujo fracciona


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El efecto de la tasa de inyeccin vara dependiendo del ngulo de buztasa de inyeccin ser controlada generalmente por limitaciones ecofsicas del equipo de inyeccin y del yacimiento.

El desplazamiento de crudo por agua buzamiento arriba, proporcionbajo de y un mejor desplazamiento.

El desplazamiento se mejora mientras el ngulo de buzamiento se increm

El desplazamiento buzamiento abajo resulta en un valor grande de,desplazamiento.


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Una diferencia considerable entre la densidad del agua y del petrleorecobro buzamiento arriba,y decrece buzamiento abajo.

Mientras la movilidad del petrleo sea alta y la del agua baja, el recobro

Altas tasas de inyeccin pueden mejorar la eficiencia de despbuzamiento abajo.


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Desplazamiento ascendente de petrleo por agua conduce a un muy bajo vamejor eficiencia de desplazamiento. El desplazamiento mejora segn el nginclinacin incremente.

2. Desplazamiento descendente resulta en un valor muy grande de fw y una eficiencia de desplazamiento, el desplazamiento llega a ser menos eficientengulo de inclinacin descendente incremente.

3. El gradiente de presin capilar incrementa fw y resulta en una muy baja edesplazamiento.

4. Una gran diferencia en densidad (-) mejora la recuperacin ascendendisminuye la recuperacin descendente. 5. El mejoramiento de la recuperacin de petrleo resulta de una pequea m

de agua, /, o una gran movilidad de petrleo, /.

6. Incrementando la rata mejora la eficiencia en la inyeccin descendente peuna muy baja eficiencia en la inyeccin ascendente.


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Presin capilar despreciable o difcil de adquirir.

=1

7.8310

1


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Efectos gravitacionales despreciables.

=1

1

=

1

1


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La informacin para un reservorio de petrleo propuesto para la inyecciagua se presenta a continuacin. Construir la curva de flujo fraccional pareservorio. Se asume que los gradientes de presin capilar son despreci


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Calcular fw para cada una de las Sw. P/x es despreciable.

a) Si o= 1,51 cp ; = 15,5 ; 0; -15,5 b) Si o= 3 cp; 0,7 cp ;=0

=+

.

.

+

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