10/10/2014 ASOCIACIÓN REGIONAL DE EMPRESAS DEL SECTOR PETRÓLEO, GAS Y BIOCOMBUSTIBLES EN LATINOAMÉRICA Y EL CARIBE Metodología para la Estimación del Volumen Original de Aceite y Gas a través de Balance Materia, Casos en Pemex M.I. Raúl Barrón Torres Ing. Francisco Reyes Alanís Pemex Exploración y Producción 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) “Gestión de Reservorios” 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Contenido Objetivo Metodología propuesta Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción, propiedades de los fluidos). Identificación de mecanismos de producción. Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario. Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia. Estimación de resultados. Ajuste de historia de presión. Casos en Pemex Conclusiones 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 1 10/10/2014 Objetivo Contar con metodologías confiables y de implementación sencilla, para la estimación del volumen original de hidrocarburos en yacimientos de aceite y gas. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Contenido Objetivo Metodología propuesta Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción, propiedades de los fluidos). Identificación de mecanismos de producción. Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario. Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia. Estimación de resultados. Ajuste de historia de presión. Casos en Pemex Conclusiones 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 2 10/10/2014 Metodología propuesta Ilustrativo Análisis y validación de la información La historia de presión y producción que se utilicen deben estar actualizadas y validadas. Para ello es importante verificar si la información es consistente o si la información requiere depuración. La información de propiedades de los fluidos se toma a partir de un análisis PVT validado. 1.6 1.4 1.2 PR E S I Ó N DE R OC IO Zf UNA FASE 1.0 FACTOR Z 0.8 0.6 Z 2f DOS FASES 0.4 0.2 0.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 PRESIÓN (PSIA) 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Metodología propuesta Ilustrativo Identificación de mecanismos de producción. En una gráfica de presión contra producción acumulada, se determinan los mecanismos de producción, de acuerdo al comportamiento del yacimiento. En ella cada cambio de tendencia en la curva, nos indica que esta comenzando a actuar otro mecanismo de producción, que puede ser el predominante a las condiciones actuales de explotación. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 3 10/10/2014 Metodología propuesta Ilustrativo Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario. La gráfica de diagnóstico para determinar el flujo pseudo-estacionario en el yacimiento, está basada en una gráfica de Np vs (Np ∆p / ∆ Np) en escala doble logarítmica. En esta gráfica se observa una pendiente unitaria que corresponde a flujo pseudo-estacionario. El flujo pseudo-estacionario se observa cuando el disturbio de presión, generado por la extracción de hidrocarburos ha alcanzado todas las fronteras del yacimiento, y es cuando se considera aplicable el balance de materia. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Metodología propuesta Ilustrativo Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia. La aplicación de la ecuación de balance de materia y los parámetros a utilizar en la ecuación deben estar congruentes con el tipo de yacimiento y del mecanismo de producción predominante, es decir se debe considerar si el yacimiento es de aceite saturado o bajo saturado, es de gas y condensado o de gas seco, si tiene empuje importante del acuífero y si tiene inyección de fluidos. NB oi + mNB oi = (N − N P )B O + mNB oi (B g / B gi ) + NB g (R s i − R s ) − N p B g (R p − R s ) + We − W p B w + (1 + m )NB oi [(C w S wi + C f ) / (1 − S wi )]∆ p Volumen original de hidrocarbu ros = volumen remanente de hidrocarbu ros + entrada de agua neta del acuífero + reducción del volumen poroso de la zona impregnada de hidrocarbu ros C e f , w = C w S wi + C 1 − S wi f 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 4 10/10/2014 Metodología propuesta Ilustrativo Estimación de resultados. Las gráficas específicas se utilizan para estimar en primer lugar, la compresibilidad efectiva del sistema y posteriormente la estimación de volumen original de hidrocarburos en el periodo de flujo pseudo-estacionario. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Metodología propuesta Ilustrativo Estimación de resultados. Posteriormente se confirma el valor del volumen original de hidrocarburos, y estima el valor de la entrada de agua al yacimiento a través de la ecuación de balance de materia, sin considerar el modelo del acuífero; posteriormente a través del modelo de Fetkovich se determinan las características del acuífero tales como la máxima expansión y la productividad. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 5 10/10/2014 Metodología propuesta Ilustrativo Ajuste de historia de presión. Py = Pi - Datos medidos Ajuste 600 Presión (kg/cm 2) El último paso que es el ajuste la historia de presión por medio de la comprobación de resultados. Esta se hace a través de la misma ecuación de balance de materia despejando la presión del yacimiento y dejándola en función de todos los parámetros ya estimados. BLOQUE AIII Comportamiento de la presión 700 500 400 300 200 100 0 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 Fecha (años) NpBo NBoiCef,w (We- Wp)Bw (Bo - Boi) + + BoiCef,w NBoiCef,w 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Contenido Objetivo Metodología propuesta Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción, propiedades de los fluidos). Identificación de mecanismos de producción. Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario. Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia. Estimación de resultados. Ajuste de historia de presión. Casos en Pemex Conclusiones 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 6 10/10/2014 Casos en Pemex Esta metodología se comenzó a emplear en el año 2002 con datos de algunos yacimientos utilizados en la literatura especializada y posteriormente se empezó su aplicación en campos de Pemex con buenos resultados, como es el caso de los campos Paredón, Luna y JujoTecominoacán, desde entonces se aplicado en otros campos de los Activos: • Abkatún-Pol Chuc, • Bellota-Jujo • Muspac • Samaria - Luna • Macuspana • Ku-Maloob-Zaap • Veracruz • Poza Rica - Altamira 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina Contenido Objetivo Metodología propuesta Análisis y validación de la información. (historias de presión y producción, propiedades de los fluidos). Identificación de mecanismos de producción. Diagnóstico de flujo pseudo-estacionario. Aplicación de la Ecuación de Balance de Materia. Estimación de resultados. Ajuste de historia de presión. Casos en Pemex Conclusiones 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 7 10/10/2014 Conclusiones Entre los resultados que se pueden mencionar con la aplicación de esta metodología, de manera cualitativa, se encuentran los siguientes: • Estimar con mayor precisión el volumen original de hidrocarburos utilizando un método dinámico así como determinar la compresibilidad del sistema (incluyendo medios de doble porosidad), la entrada de agua y la caracterización del acuífero asociado. • Optimizar el desarrollo del campo en cuanto al número de pozos y las dimensiones de la infraestructura en superficie. Esta metodología al ser integrada con otras metodologías, o modelos dinámicos de yacimientos, puede utilizarse para elaborar pronósticos de producción y estimar reservas de hidrocarburos a recuperar. • Contar con una herramienta confiable y sencilla que pueda ser manejada por los ingenieros de yacimientos, sin que se tenga la necesidad de contar con la licencia de algún software comercial para la aplicación del balance de materia. Esta metodología esta documentada como una mejor práctica en Pemex desde el 2005. 86ª Reunión ARPEL a Nivel de Expertos (RANE) «Gestión de Reservorios» - 6 y 7 de octubre de 2014 – Buenos Aires, Argentina 16 8