herramientas mbal (2 july 2014) mb y reservoir allocation
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Tutorial para las herramientas de MBAL (PETEX). Herramientas: 1. Balance de Materia 2. Reservoir AllocationTRANSCRIPT
Preparado por: Franco Sivila
© Franco Sivila
MBAL es una aplicación para el modelado de reservorios.
MBAL pertenece al Suite de aplicaciones de IPM.
MBAL contiene varias herramientas con diferentes propósitos.
La aplicación puede utilizarse por si sola, pero también puede ser parte de un modelo GAP.
Que es MBAL?
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MBAL en modelo GAP
Elemento Tank [reservorio] en modelo GAP
Este elemento requiere un archivo MBAL para realizar los cálculos relacionados al reservorio.
Nota.- Este elemento también puede utilizar enlaces con simuladores tales como Eclipse.
Interface Modelo GAP
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Herramientas MBALM
BAL
1. Material Balance (MB)
2. Reservoir Allocation
3. Monte Carlo
4. Decline Curve Analysis
5. 1D Model
6. Multi Layer
7. Tight Gas Type Curves
8. Streamlines (última versión)
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La herramienta de MB permite aplicar los conceptos de conservación de masa.MBAL usa un modelo conceptual del reservorio para predecir su comportamiento.MBAL se base en la producción e inyección de fluidos en el reservorio.Para MBAL el reservorio no tiene dimensiones, por lo tanto, no toma en cuenta la geometría del mismo.En el modelo MBAL la ubicación de los pozos no tiene importancia.
1. Material Balance (MB)
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Estimar hidrocarburos in-situ, tamaño de casquete
de gas, etc.
Determinar la presencia y tamaño de un acuífero.
Estimar la profundidad de los contactos de fluidos.
Predecir la presión de reservorio.
Predecir el comportamiento del reservorio.
1. MB - Aplicaciones
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APLICACIÓN DE MB AL ANÁLISIS DE RESERVORIOS
1. MB - Concepto
El ingreso y salida de Materia en el volumen de control se da a través de los pozos de inyección y producción.
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• MBAL permite modelar los siguientes tipos de fluido
Petróleo
Gas Seco
Gas húmedo
Gas retrógrado
1. MB – Modelado de Fluido (PVT)
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• Métodos para el modelado del fluido
Correlaciones de Black Oil
Ecuación de estado
Tracking (combinación Black Oil + EOS)
1. MB – Modelado de Fluido (PVT)
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Reservorios con columna de hidrocarburos
considerable
MBAL puede modelar el fluido considerando un
reservorio homogéneo. También, puede modelar
el fluido de forma variable en función de la
profundidad.
Este último permite que las propiedades del fluido
sean variables en función de la profundidad.
1. MB – Modelado de Fluido (PVT)
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• Para el modelado del reservorio, MBAL tiene las
opciones:
1. MB – Reservorios Múltiples
1. Modelo con un solo tanque.
2. Modelo con múltiples tanques conectados
mediante una variable de transmisibilidad.
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• MBAL contiene varias herramientas para
realizar el ajuste del modelo con el historial de
producción.
1. MB – Ajuste con historial
1. Método gráfico
2. Método analítico
3. Gráfico de energía
4. Gráfico de función Wd
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2. Reservoir Allocation (RA)
Cuando se tiene un pozo produciendo de mas
de un reservorio (multi-layer system), esta
herramienta permite determinar el aporte de
cada reservorio.
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2. RA - AntecedentesMBAL utiliza el IPR de cada reservorio para
estimar el IPR total del pozo.
El IPR de cada reservorio está asociado a cada
iteración (timestep).
El modelo toma en cuenta las correcciones que
se requieren para los IPR en cada iteración.
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2. RA - InflowEjemplo de una
iteración. En la siguiente
iteración el IPR de los reservorios cambiara
y será estimado nuevamente.
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2. RA - InflowEl IPR total es estimado sumando los caudales de
los reservorios Q2 + Q3.
Primera iteración
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2. RA - Cálculos En cada nueva iteración se requiere estimar la nueva
presión para cada reservorio.
Para esto se utiliza un modelo de reservorio (MBAL).
En el modelo MBAL se toman en cuenta los efectos de
acuífero, compresibilidad y expansión de los fluidos.
Los coeficientes C y n del IPR se mantienen constantes.
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2. RA - Cálculos
En base a la producción (vol. acumulado Gp) de
cada reservorio, una nueva presión de reservorio es
estimada.
Gráfico P/z para dos reservorios.
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2. RA - Cálculos
Diagrama de flujo
Se define caudal total de pozo
Q2+ Q3 = Q1
Estima presión de fondo fluyente, Pwf
Construye IPR totalEstima volúmenes producido
Primera iteración
Determinar nuevo IPRCoeficientes C y n se mantienen
constantes
Estimar presión de reservorio. MB o Curvas
de declinaciónPara cada Layer
Construye nueva IPREstima volúmenes producido
Segunda iteración
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2. RA – InterfaceEjemplo de modelo MBAL – Reservoir Allocation
Pozo
Reservorio
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2. RA – Ingreso de datosPara habilitar la herramienta “Reservoir Allocation” ir a “Tool” y seleccionar la herramienta.
MBAL permite el ingreso de datos en secuencia. Por ejemplo, no permite ingresar datos de reservorio o pozo si no se
completan los datos de PVT.
Ingresar datos en el siguiente orden:
1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)
2. PVT (ingresar datos PVT del fluido, los campos disponibles cambian en función del fluido seleccionado en Options)
3. Input (crear reservorios/Tanks, crear pozos/wells)
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2. RA – Ingreso de datos1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)
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2. RA – Ingreso de datos1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)
Reservoir Fluid: puede seleccionar petróleo, gas o gas retrógrado.
Oil (petróleo) Esta opción modela petróleo
Gas (gas seco/gas húmedo) Esta opción modela gas donde la condensación ocurre únicamente en el separador. El líquido se integra en el gas como una cantidad equivalente.Las perdidas de presión son calculadas en base a una sola fase (gas) cuando no existe agua presente.
Gas retrógrado Esta opción modela el fluido con un modelo de Black Oilpara gas retrógrado. Este modelo toma en cuenta la condensación de líquidos a diferentes presiones y temperaturas.
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2. RA – Ingreso de datos1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)
Track Impurities: Impurezas como CO2, H2S y N2 pueden ser rastreados en el modelo. Esto con la finalidad de comparar los porcentajes de impurezas con porcentajes medidos.
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2. RA – Ingreso de datos1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)
User Information: información general sobre el modelo. Estos campos no son necesarios para los cálculos.
Date Stamp: este botón permite agregar la fecha actual ala ventana de “User Comments”.
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (ingresar datos PVT del fluido, los campos disponibles cambian en función del fluido seleccionado en Options)
Gas Reservoir
Gas Condensate Reservoir
Oil Reservoir
Click “Validate” luego de ingresar datos, esto
permite verificar que se tiene toda la información
requerida.
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (creación de varios fluidos PVT)
Gas Reservoir
Se puede crear mas de un fluido PVT. En caso de
tener mas de un reservorio, con seguridad
los reservorios tendrán diferentes propiedades
de fluidos.
Click el signo + para crear nuevo fluido PVT
Fluido PVT validado
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (ajuste de propiedades)
PVT Data → Match: si existe un estudio PVT, se puede realizar un ajuste de las propiedades en la sección “Match”.
Match: se ingresan los datos del estudio PVT y se realiza el ajuste (Match).
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (ajuste de propiedades)
PVT Data: después de ingresar los datos “Input parameters”, Click en “Calc”.
PVT Data: Seleccionar la forma en que se desea calcular los datos “Data Points”.
Cuando se seleccionad Automatic, MBAL calcula las propiedades en los rangos establecidos en la sección “Values”.
Una vez ingresados los datos click “Calc”.
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (ajuste de propiedades)
PVT Data: Seleccionar la forma en que se desea calcular los datos “Data Points”.
Cuando se selecciona “user Selected”, MBAL calcula las propiedades para las presiones y temperaturas proporcionadas por el usuario.
Una vez ingresados los datos click “Calc”.
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2. RA – Ingreso de datos2. PVT (calculo de propiedades de fluido)
PVT Calculations: Click “Calc” para calcular las propiedades del fluido.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Tank Input data, ingresar datos: • Tank parameters (Tank Type, Temp., Initial Pressure, etc.)
• Water Influx
• Rock compress.
• Rock compaction
• Relative permeability
• Production history
Reservorio validado
Seleccionar fluido PVT, el listado tendrá disponible todos los fluidos creados en el paso previo donde se crearon los fluidos
PVT.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Use Tank Response Input: esta opción permite ingresar una tabla de datos para modelar la respuesta del reservorio.
Si se desea modelar el comportamiento del reservorio con Balance de Materia esta opción debe estar desactivada.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Use Tank Response: cuando se activa esta opción se deshabilitan las pestañas relacionadas con el Balance de Materia.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Water Influx: en esta pestaña se selecciona el modelo de acuífero y sus respectivos parámetros.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Rock Compressibility: en esta pestaña se ingresan datos relacionados con la compresibilidad de la roca.
Las opciones para definir la compresibilidad de la roca son:
From Correlation: uso de una correlación interna para determinar la compresibilidad de la roca en función de su porosidad.
Variable vs Pressure: permite ingresar datos de volumen y presión para determinar la compresibilidad de la roca.
User Specified: utiliza un valor único de compresibilidad de roca.
None: equivalente a una compresibilidad de roca igual a cero.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
From Correlation: uso de una correlación interna para determinar la compresibilidad de la roca en función de su porosidad.
𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑖𝑖𝑝𝑝𝑝𝑝 > 0.3 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑐𝑐𝑓𝑓 = 2.6𝐸𝐸−6
𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑖𝑖𝑝𝑝𝑝𝑝 < 0.3 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑐𝑐𝑓𝑓 = 2.6𝐸𝐸−6 + 0.3 − ɸ 2.415 ∗ 7.8𝐸𝐸−5
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Rock Compaction: en esta pestaña se define la compactación de la roca.
Por defecto esta opción esta deshabilitada y el modelo MBAL puede funcionar sin el mismo.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Relative Permeability: en esta sección se definen las curvas de permeabilidad relativa.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Tank
Production History: cuando se utiliza la herramienta “Production Allocation” esta tabla corresponde a los resultados. Por lo tanto, no requiere información.
Una vez realizados los cálculos, los resultados podrán visualizarse en esta tabla.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Para abrir ventana de ingreso de datos para elemento pozo.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Para agregar un pozo: Input → Wells DataClick el signo + para crear nuevo pozo.
Well Input data, ingresar datos:• Setup (tipo de pozo, productor, inyector, etc.)
• Production History
• Inflow Performance (C, n, etc.)
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Pozo creado
1. Seleccionar “Well Type”2. Click “Validate” para habilitar pestañas de
“Production History” e “Inflow Performance”
Tipos de pozo disponibles.
Reservorios que están conectado al pozo y de los cuales puede producir.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
PozovalidadoVista de “Production History”
cuando se tiene un fluido de gas
retrogrado.
Vista de “Production History”
cuando se tiene un fluido de gas.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Production History:
Esta información es utilizada para los cálculos de asignación de producción.
La suma de la producción de cada reservorio, para el pozo, siempre respetara la producción asignada en “Production History”.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Permite navegar por pestañas
Inflow Performance Tab: en esta pestaña se ingresa la información requerida para el IPR de cada reservorio. Que produce por el pozo asociado. Esta información es utilizada para determinar el aporte de cada reservorio en la producción del pozo.
Los datos requeridos son bastante similares a los existentes en la herramienta de Balance de Materia.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Layers: Cuando se tiene un modelo multi-reservorio, esta ventana permite seleccionar que IPR deseamos modificar.
Layer Disabled: Con esta opción se puede deshabilitar un “Layer” temporalmente.
Cuando un Layer esta deshabilitado este no es tomado en cuenta en los cálculos de ReservoirAllocation.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Inflow Performance: se define el método para describir el IPR del pozo para el Layer activo.
Los modelos disponibles son:
• Forchheimer• C and n• Forchheimer (Pseudo)• Per Phase
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Permeability Correction: este factor puede ser utilizado para modificar el IPR del pozo mediante la modificación de la permeabilidad en el reservorio a medida que la presión del reservorio declina.
𝑘𝑘 = 𝑘𝑘𝑖𝑖 1 + 𝑐𝑐𝑓𝑓 𝑃𝑃 − 𝑃𝑃𝑖𝑖𝑁𝑁
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Gravel Pack: ingreso de datos para pozos con Gravel pack.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
IPR dP Shift: permite modificar la presión IPR. MBAL agrega este valor a la presión de reservorio antes de calcular el nuevo IPR.
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2. RA – Ingreso de datos3. Input - Well
Datos modelo Inflow: ingreso de datos para modelo Inflow, los requerimientos cambien en función de la opción seleccionada en Inflow Performance.
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2. RA – ConexiónUna vez creados los reservorios y pozos, se procede a realizar las conexiones.
Click “Connect” y unir pozo con
reservorio.
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2. RA – ConexiónExiste Inflow data para cada conexión pozo-reservorio.
Cuando un pozo se conecta a un reservorio, este se
agregara a Layers en l a pestaña Inflow performance.
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2. RA – TransmisibilidadInput - Transmissibility
Cuando se tiene un reservorio compartamentalizado,
se utilizan los elemento de Transmisibilidad para
modelar el flujo de un área del reservorio a otra.
Elemento de Transmisibilidad
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2. RA – CalculateCalculate → Setup Allocation Step Size: permite establecer el intervalo de
tiempo de las etapas a calcular.
Intervalos reducidos permiten predicciones mas precisas, por el contrario, intervalos grandes resultan en predicciones menos precisas pero el tiempo de cálculo es reducido.
Importante: si se establecen intervalos de tiempo menores a los ingresados en el historial de producción del pozo, MBAL reportara resultados en los intervalos definidos en el historial de producción.
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2. RA – CalculateCalculate → Run Allocation
Run Allocation: Permite abrir la ventana para realizar los cálculos de ReservoirAllocation.
Run Allocation: Click “Calc” para iniciar cálculos.
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2. RA – CalculateCalculate → Run Allocation
Run Allocation: Resultados de cálculo.