BALANCE DE MATERIALES

Prep. Reynaldo Marin

BALANCE DE MATERIA

INTRODUCCION.-

El balance de materia aplica el principio de la

conservación de la materia y a diferencia del

método volumétrico no requiere conocer las

medidas del reservorio ni sus propiedades

petrofísicas, pero sí se requiere información

medida en campo como: presiones de fondo,

volumenes de producción acumulada y factores

volumétricos. Solo puede aplicarse cuando se

tienen historiales de producción.

YACIMIENTO DE GAS SIN EMPUJE DE

AGUA.-

[Masa de gas producido] = [Masa de gas inicialmente en el yac.] – [Masa de gas remanente en el yac.]

Balance de Materiales:

[PCS producidos del yac.] = [PCS inicialmente en el yac.] – [PCS remanente en el yac.]

Balance de Materiales en términos de PCS

Balance de Materiales en términos de moles de gas

1

Si (Vi) es el volumen poroso inicial disponible para gas en

pies cúbicos, y si a una presión final (Pf) entran (We) pies

cúbicos de agua al yacimiento y se producen (Wp) pies

cúbicos de agua del mismo, entonces el volumen final (Vf)

después de producir (Gp) pies cúbicos normales de gas

es:

2

Considerando las ecuaciones 1 y 2 se tiene la sgte. relación

3

Si el yacimiento carece de intrusión de agua y la

producción de agua es insignificante, la ecuación anterior

se reduce a:

4

5

6

Reemplazamos las ecuaciones 5 y 6 en la ecuación 4:

Sustituyendo Vi, por su equivalente G/Bgi:

Sustituyendo lo anterior se tiene la sgte. Ecuación:

7

9 8

10

En la anterior ecuación dividir por Bgf:

11

Si los factores volumétricos del gas se expresan en [pies

cúbicos del yacimiento] por [PCS].

En lugar de [PCS] por [pies cúbicos del yacimiento].

Entonces los factores volumétricos se invertiran.

Sí, no existe intrusión de agua la ecuación queda:

Invertimos la última ecuación entonces expresaremos:

12

13

14

Dividiendo por G en ambos miembros:

15

16

17

Sabiendo que:

La temperatura del yacimiento se mantiene invariable,

entonces la ecuación 17 se convierte en:

Reordenando tenemos:

18

19

GRAFICO DE Gp VERSUS PRESIO O (P/Z)

En la anterior curva de Gp como función de p/z es lineal y

puede extrapolarse a presion cero para encontrar el gas

inicial en el yacimiento, o el valor de abandono de p/z para

hallar la reserva inicial. La pendiente m se determina de la

anterior figura.

Luego para Psc=14,7 lpca, Tsc=60°F y Ty=200°F

Para:

El gas inicial en el yacimiento es:

P/Z

Gp

Empuje de agua activo

Empuje agua parcial

Empuje de agua debil

Efecto de empuje agua en relación P/Z

versus Gp

YACIMIENTO DE GAS coN EMPUJE

DE AGUA.-

20

De la anterior ecuación se tiene la siguiente expresión:

En estudios de geología y reservorios, se puede calcular We

en cada etapa que comprende el cálculo de Balance de

Materia.

El valor de Wp que es el agua acumulada producida se

obtiene por medición directa.

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Consideraciones sobre

inyeccion DE GAS

La inyección de gas como método de recuperación mejorada

consiste en intoducir al reservorio gas pebre en componentes

pesados a presiones que permitan crear las codiciones de un

proceso miscible de modo de formar una sola fase con los

hidrocarburos que permanecen en el yacimiento para ser

removidos y extraidos. Gran parte del gas de inyección

frecuentemente proviene del mismo reservorio como residuo

de la extracción de líquidos y licuables.

El gas pobre que se inyecta al reservorio se mezcla con el

fluido de reservorio y como resultado se tiene un nuevo fluido

con diferente composición. Al modificarse la composición

también se modifican las propiedades físicas.