Es necesario conocer los elementos que forman parte de la ecuación de balance de materiales antes de definirla y comenzar a explicar sus aplicaciones, entre estos tenemos:
Np: Petróleo producido acumulado a condiciones estándar [MSTB]
Rp: Relación gas-petróleo acumulado [MSCF/STB]
Wp : Volumen de agua producido [MSTB]
N : Volumen inicial de petróleo a condiciones estándar (POES)[MMSTB]
m: Relación entre volumen inicial de gas en la capa de gas y el volumen inicial de petróleo +gas disuelto en la zona de petróleo (m es constante y adimensional)
w : Saturación de agua ( es adimensional).
Cw: Factor de compresibilidad del agua [psi-1].
Cf : Factor de compresibilidad de la formación [psi-1].
Nβoi: Volumen de petroleo + gas disuelto inicial a condiciones de yacimiento [MMbbl].
NRsiβgi: Volumen inicial de gas disuelto en el petróleo a condiciones de yacimiento [MMbbl].
G: Volumen total inicial de gas en sitio a condiciones estándar (GOES) [MMMSCF].
N(βo-βoi ): Volumen producido por expansión del líquido (Expansión del petróleo) [MMBbl]
Expansión del gas en solución:
NRsi Gas en solución inicial a condiciones normales [MMMPCN].
NRsi∙βg Gas en solución inicial a condiciones de yacimiento [MMBbl].
NRs∙βg Gas en solución condiciones de yacimiento [MMBbl].
Nβg(Rsi-Rs) Volumen por expansión del gas en solución [MMBbl].
Expansión del petróleo + gas en solución:
Expansión de la capa de gas:
Volumen inicial de gas en la capa de gas a condiciones de yacimiento [MMbbl]
Volumen de gas en la capa de gas [MMBbl]
Volumen por expansión del gas en la capa de gas [MMBbl]
Expansión del agua connata y reducción del volumen poroso:
Compresibilidad del agua
Volumen total debido a la expansión del agua connata
Volumen total por expansión del agua connata y reducción del volumen poroso
Influjo de agua del acuífero:
We Influjo acumulado de agua en el yacimiento [MMBbl]
Vaciamiento:
Sabiendo que:
Vaciamiento =
{Expansión del petróleo + gas en solución}
+ {Expansión del gas de la capa de gas}
+ {Expansión del agua connata + reducción del volumen poroso}
+ {Reducción del volumen poroso} + {Influjo de agua de acuífero}
Todo esto de acuerdo con ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante.
De acuerdo con esta relación se puede acoplando todos los elementos anteriores, de acuerdo al principio de conservación de la materia nos queda que la ecuación general de balance de materiales para yacimientos de petróleo es:
Fuentes:
Clases de Ingeniería de Yacimientos II, Ing. Ángel Da Silva. Universidad Central de Venezuela. Escuela de Ingeniera de Petróleo
Balance de Materiales en Yacimientos de Petróleo con Gas Disuelto. José R. Villa. Universidad Central de Venezuela. Escuela de Ingeniera de Petróleo.
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