manual practico petrel eclipse

61
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL SIMULACIÓN DE YACIMIENTOS ING: BLADIMIR CERÓN G. E C L I P S E

Upload: jhonny-riot

Post on 14-Sep-2015

330 views

Category:

Documents


24 download

DESCRIPTION

Manual

TRANSCRIPT

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    SIMULACIN DE YACIMIENTOS

    ING: BLADIMIR CERN G.

    E C L I P S E

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    INTRODUCCIN AL SIMULADOR ECLIPSE

    La familia de software Schlumberger ECLIPSE Simulation de yacimientos ofrece el

    conjunto ms completo y robusto de la industria de soluciones numricas para la

    prediccin rpida y precisa del comportamiento dinmico, para todo tipo de depsitos y

    grados de complejidad de la estructura, la geologa, los lquidos y los planes de

    desarrollo.

    El simulador que estamos usando para el desarrollo de la materia es el Eclipse blackoil

    o Eclipse 100 de la compaa Schlumberger. Dicho software nos proporciona las

    herramientas necesarias para llevar a cabo la simulacin de yacimientos de petrleo

    negro con gran eficiencia, ahora es necesario saber porque el uso de este simulador y

    no otro ya que en el mercado existen diversas compaas desarrolladoras, la

    respuesta principal radica en que Eclipse es el ms usado en el mercado y cuenta con

    amplia compatibilidad con otras aplicaciones de gran importancia como las geolgicas,

    adems nos suministra data confiable y se mantiene en continuo desarrollo.

    JUSTIFICACIN

    La simulacin numrica de yacimientos es una disciplina relativamente moderna en

    ingeniera de yacimientos petroleros. Su potencial es enorme como herramienta de

    trabajo, para predecir el comportamiento de yacimientos bajo diferentes esquemas de

    explotacin siempre y cuando se entiendan las bases sobre las que est desarrollada.

    Procedimiento general de simulacin con Eclipse

    1. Definir los objetivos claramente

    2. Recolectar y revisar los datos

    3. Construir el modelo del yacimiento

    4. Especificar los pozos en el modelo

    5. Especificar la historia de produccin

    6. Realizar el cotejo histrico (cotejo de presiones y producciones)

    7. Realizar sensibilidades en el modelo para validar el cotejo

    8. Disear esquemas de explotacin

    El modelo de simulacin se desarrolla como archivo de texto y es ledo como un

    archivo. DATA tambin conocida como data file en el cual toda la informacin del

    modelo es especificada. El archivo data se encuentra subdividido en varias secciones

    entre las que se encuentran: RUNSPEC, GRID, PROPS, REGIONS, SOLUTION,

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    SUMMARY, SCHEDULE. Con estas secciones el usuario puede usar comandos o

    Keywords para identificar data de entrada, requerir data de salida o especificar

    condiciones.

    Para el desarrollo del modelo es indispensable tener conocimiento acerca de los

    comandos o Keywords a usar ya que estos sern la llave que permitir que el

    programa lea y analice los datos o requerimientos que el usuario le est

    suministrando.

    El nmero de comandos existentes es muy amplio y es casi imposible tener

    conocimiento detallado de cada uno de ellos aunque con la prctica se tiende a

    conocer muy bien algunos que en forma general son los usados principalmente. Es por

    ello que es de vital importancia apoyarse en los manuales del programa los cuales

    sern nuestros principales amigos.

    El simulador posee dos principales manuales que son: el manual de referencia y el de

    descripcin tcnica, donde el de descripcin tcnica posee la informacin referente a

    los procedimientos que ejecuta el simulador para resolver sus procedimientos y el

    manual de referencia que ser el gua o donde se encuentra el contenido detallado de

    los Keywords.

    P E T R E L

    INTRODUCCIN

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Para poder efectuar una simulacin de la produccin, factor de recobro y muchos otros

    parmetros de un yacimiento, es necesario poseer ante todo un modelo que

    represente la estructura geolgica en cuestin. Es decir, llevar al simulador las

    caractersticas del yacimiento no slo referentes a su extensin y dimensiones sino

    tambin relacionadas con porosidad, permeabilidad y saturacin de fluidos.

    Parmetros de vital importancia para la simulacin de yacimientos.

    Petrel es un software de la compaa Schlumberger que se encarga, entre otras

    cosas, de representar la estructura geolgica del yacimiento. Permite que el usuario

    interprete datos ssmicos, construya los modelos del yacimiento, visualiza los

    resultados de una posible estimulacin y disee estrategias de explotacin para

    maximizar la produccin del yacimiento. En realidad Petrel fue diseado para ser ms

    que un constructor de modelos geolgicos, su verdadera intencin es eliminar la

    necesidad de utilizar muchas herramientas y ser un software que conduzca la

    informacin ssmica hasta los resultados de una simulacin.

    PETRLEO ORIGINAL EN SITIO (POES)

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    El petrleo original en sitio (POES) es el volumen inicial u original de petrleo existente

    en las acumulaciones naturales.

    DEDUCCIN DE LA FRMULA: El mtodo volumtrico utiliza valores puntuales que mejor representen a cada uno de los parmetros geolgicos que caracterizan el yacimiento. Partimos del concepto de que, en una arena, una fraccin de su volumen total corresponde al volumen poroso, y a la vez, una fraccin de ese volumen poroso ser ocupada por cierta cantidad del fluido, en este caso, de hidrocarburo.

    Por lo general se tendr entre los datos la saturacin de agua y no la de petrleo, pero en un yacimiento de agua y petrleo stas estn relacionadas.

    ( )

    La saturacin y porosidad son adimensionales, as que el volumen del petrleo queda expresado en las mismas unidades del volumen bruto (Acre*pie). El factor 7758 permite convertir los Acre*pie en barriles, pero todas stas son condiciones de yacimiento, as que toman el valor de barriles de yacimiento bls.

    ( )

    Sin embargo, nos interesa cuantificar este volumen de petrleo a condiciones de superficie, llamadas condiciones normales o fiscales (14,7 psi, 60F), por eso la frmula incluye el Bo que es el volumen de yacimiento, medido a condiciones de

    yacimiento, que es ocupado por un barril a condiciones estndar de petrleo y su gas disuelto.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Es posible determinar el volumen de petrleo para cualquier instante particular de la produccin, y segn la evolucin de del yacimiento el Bo va a cambiar como funcin de la presin. Pero para determinar el volumen inicial del petrleo, POES (petrleo original en sitio) se utiliza el Boi (factor volumtrico inicial).

    ( )

    Dnde: A: rea del yacimiento (acres). h: Altura del yacimiento (pies). : Porosidad (fraccin). Sw: Saturacin de agua (fraccin) oi: Factor volumtrico inicial del petrleo (by/bn).

    MODELO ESTTICO

    El modelo esttico de yacimiento es aquel que representa las propiedades de un

    yacimiento que no varan en funcin del tiempo, como es el caso de la permeabilidad,

    porosidad, espesor, topes, limites, fallas, ambiente de sedimentacin, continuidad

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    vertical y lateral de las arenas, petrofsicas de los lentes, litologa y lmites de la roca,

    que unidos a pruebas de yacimientos (datos de presin, produccin, pruebas de

    presin), permiten definir con mayor claridad el yacimiento.

    Realizacin de un Modelo Esttico

    La construccin de un modelo de simulacin es iniciada con el desarrollo del modelo

    esttico del yacimiento en estudio, este es el encargado de representar las

    propiedades del medio poroso del yacimiento a partir de datos extrados de pruebas

    realizadas en diferentes puntos del mismo. La construccin del modelo esttico est

    basada en mtodos geoestadsticos que integran datos cualitativos (geolgicos) y

    cuantitativos (geofsicos y de laboratorio) con la finalidad de generar una matriz en la

    cual se representen los valores de cada propiedad del yacimiento en cada celda.

    En trminos de simulacin de yacimiento podremos identificar una celda de manera

    visual como un volumen que forma parte del yacimiento, mientras que

    matemticamente estas estn representadas como la discretizacin de cualquiera de

    las propiedades del yacimiento. En general una celda va a representar un valor de una

    o varias propiedades.

    El yacimiento est dividido en muchas celdas que pueden ser de diferentes formas y

    tamaos y que en conjunto sern la base fundamental para el planteamiento

    coherente de las ecuaciones de flujo en el medio poroso, he aqu la importancia del

    desarrollo de un modelo esttico para la simulacin.

    Ahora. Se puede pensar que es imposible desarrollar un modelo que represente a

    plenitud el medio poroso de un yacimiento determinado?, la respuesta es S ya que

    este puede presentar, en muchos casos, gran heterogeneidad en muchas de sus

    propiedades y en muchas direcciones, por esto, desde hace algn tiempo se ha

    empezado a manejar el concepto de la GEOESTADSTICA.

    GEOESTADSTICA

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    La geoestadstica es una ciencia que aplica los conceptos estadsticos a las ciencias

    de la tierra. Con respecto a lo que nos compete en este artculo podemos decir que la

    geoestadstica es la base fundamental para la generacin del modelo esttico de un

    yacimiento determinado.

    Esta ciencia es la encargada de generar valores en zonas donde no se tienen datos

    por medio de interpolaciones que pueden ser realizadas por diferentes mtodos

    geoestadsticos, cuya utilizacin depender del comportamiento de la distribucin de la

    propiedad estudiada en todo el volumen del yacimiento.

    MTODOS GEOESTADSTICOS

    En rasgos generales hay dos mtodos geoestadsticos, los determinsticos y los

    estocsticos.

    Los determinsticos son capaces de generar una solucin tericamente exacta ya que

    estos no arrojaran ninguna incertidumbre, estos mtodos son utilizados en casos

    donde hay datos en abundancia y las heterogeneidades son pocas, como sabemos

    esto no ocurre en los yacimientos de hidrocarburos por lo tanto nos ahorraremos la

    explicacin.

    Los mtodos estocsticos son ms conscientes y generan muchos modelos x-

    probables con una incertidumbre asociada para posteriormente tomar un promedio de

    estos.

    Es la tendencia en general la mayor utilizacin de modelos estocsticos para la

    simulacin de yacimientos, hay otras teoras que indican lo contrario, pero en lo

    personal se piensa que es ms recomendable tener conocimiento de las imprecisiones

    que se pueden presentar que desconocerlas por completo.

    Entre los mtodos estocsticos podemos reconocer los siguientes:

    o Descomposicin LU.

    o Bandas Rotantes.

    o Simulacin Espectral.

    o Simulacin Fractal.

    o Promedio Mvil.

    o Simulacin Secuencial Gausiana (SSG).

    La aplicacin de cada mtodo est sujeta a las heterogeneidades de la propiedad

    estudiada en todo el volumen del yacimiento, pero, Cmo medimos estas

    heterogeneidades?, la respuesta son los variogramas.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    VARIOGRAMAS

    Los variogramas son grficos encargados de dar una estimacin de la heterogeneidad

    que puede tener una variable en una direccin determinada. Hay dos tipos de

    variogramas, el experimental y el terico, el primero es calculado de los datos

    obtenidos en el campo y el segundo es una curva que se ajusta al experimental.

    Variogramas experimentales

    Se denominan variogramas experimentales a aquellos que son obtenidos por

    estimacin a partir de los datos de una muestra. En general el procedimiento consiste

    en cambiar el h entre dato y dato y medir como afecta esto el clculo del variograma.

    Como se puede observar, la ecuacin tiene una forma similar a las de varianza, por lo

    que se puede decir que mientras ms cambie este valor con un cambio de h, ms

    heterogneo ser el sistema estudiado.

    En la siguiente figura se muestra un ejemplo de los parmetros de la ecuacin para

    dos h determinado.

    Variogramas tericos.

    Una vez que se ha obtenido el variograma experimental y se ha estudiado su

    comportamiento, el paso siguiente es encontrar algn modelo paramtrico que ajuste

    adecuadamente los datos muestrales, esto es realizado por medio de variogramas

    tericos. A continuacin se muestras los diferentes modelos de variogramas tericos.

    Cada modelo tiene una meseta que es el mximo valor del variograma, al alcanzarse

    la meseta se dice que se est en el rango que es el mximo valor de h al cual se

    puede decir que los puntos discretizados estn correlacionados, por lo tanto, un valor

    del rango muy pequeo conlleva a altas heterogeneidades.

    En muchos casos, para un h igual a cero, el variograma no da cero lo cual es un error

    ya que se estara realizando un estudio continuo de la propiedad de inters, esto es

    llamado efecto pepita y es provocado por errores en la toma de los datos en la

    mayora de los casos. A continuacin se muestra un ejemplo del ajuste del variograma

    experimental con un variograma terico Gausiano.

    Los variogramas son realizados en varias direcciones para definir adecuadamente el

    comportamiento de la propiedad estudiada en toda la extensin del yacimiento, en

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    caso de que se est estudiando en un plano horizontal. Dependiendo de los resultados

    se utilizar un mtodo geoestadstico u otro.

    Generalmente la construccin del modelo esttico se realiza por medio de un

    preprocesador como Petrel, entre otros. Adems esta parte del modelo de simulacin

    es desarrollada en la mayora de los casos por gelogos. En este artculo se cumpli

    el objetivo de dar conocimientos de aspectos bsicos pero importantes sobre el tema

    de los modelos estticos. En las siguientes publicaciones se iniciara con la

    construccin del modelo dinmico citando las ecuaciones de flujo y el procedimiento

    de clculo realizado por el simulador.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    D A T A

    RUNSPEC (especificaciones de la corrida)

    Esta seccin est diseada para determinar o especificar varios componentes como la

    cantidad requerida de memoria RAM, tambin la distribucin de la memoria entre los

    componentes de la simulacin que son: pozos, datos tubulares, la malla de simulacin,

    vectores solucin, en otras palabras las dimensiones del problema. Tambin es

    necesaria para la especificacin de las caractersticas bsicas del modelo, como es el

    tipo de simulador que se emplear, el ttulo de la simulacin, la fecha de inicio, el

    nmero de fases empleadas, el tamao de la malla de simulacin, el tipo de unidades

    que se desea emplear en la simulacin, entre otras. ECLIPSE genera la simulacin

    ejecutando las soluciones para cada unidad de la malla y consecutivamente a la

    siguiente unidad de modo ortogonal, por lo que requiere de rpido acceso a muchas

    soluciones previas, este proceso es conocido como apilamiento de las soluciones o

    Solver Stack.

    GRID (malla de simulacin)

    La seccin GRID est diseada para proveer al simulador de la informacin necesaria

    para el clculo del volumen poroso y de la transmisibilidad en todas las direcciones

    con el propsito de determinar los clculos del flujo de fluidos. En esta seccin se

    determina la geometra bsica de la malla de simulacin y propiedades de la roca,

    porosidad, permeabilidad absoluta, espesores netos, en cada celda. Esta informacin

    es importada de pre-procesadores como Gocad.

    Upscaling (Escalamiento)

    En la definicin del modelo se determina las medidas de la malla de simulacin y de

    cada bloque o celda. Una celda representa una unidad volumtrica del reservorio, esta

    debe tener relacin con los objetivos que se desean lograr por lo que se debe tomar

    en cuenta la relacin de escalamiento, medidas y forma de las celdas.

    El tipo de geometra es muy importante, ECLIPSE presenta la posibilidad de escoger

    de ente los siguientes tipos:

    o Corner Point: utilizado en estructuras geolgicas difciles.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    o Block Centered: celdas rectangulares con horizontes paralelos y

    perpendiculares

    o Radial: Utilizado para estudios en las cercanas de los pozos.

    o PEBI (unstructured): se utiliza una malla no-estructurada en secciones falladas

    y donde se requiere de mayor detalle.

    No siendo posible mezclar varios tipos en el mismo estudio, pero con la ayuda de la

    accin refinamiento es posible redefinir ciertos sectores en los cuales se puede

    subdividir las celdas y cambiar el tipo de geometra.

    EDIT (edicin)

    Aunque esta seccin es opcional es utilizada cuando se requiere modificar el volumen

    poroso, profundidad del centro de cada bloque, tansmisibilidades, difusividad y otros

    datos generados en la seccin GRID.

    PROPS (propiedades)

    Esta seccin est diseada para la importacin, edicin y manejo de datos de los

    fluidos, requeridos para determinar la distribucin de los mismos en el reservorio en la

    etapa inicial y durante el tiempo de flujo, para realizar clculos de balance de

    materiales en cada celda en cada intervalo de tiempo; estos datos son: PVT, funciones

    de saturacin (permeabilidad relativa y presin capilar) y datos de compresibilidad de

    la roca.

    o Los datos PVT requeridos son: Factor Volumtrico, Viscosidad, GOR.

    o La informacin de fluidos son: PVT en funcin de la presin, Densidad o

    gravedad.

    o Informacin requerida de la roca es: permeabilidad relativa en funcin de la

    saturacin, presin capilar en funcin de la saturacin, compresibilidad de la

    roca en funcin de la presin.

    REGIONS (regiones)

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Esta seccin es opcional pero est diseada para dividir al reservorio en regiones de

    equilibrio de similares caractersticas PVT. Esta accin es realizada para la mejor

    caracterizacin del reservorio de acuerdo a variaciones zonales en las propiedades y/o

    para propsitos de reportes.

    Generalmente se asigna una regin de equilibrio para cada contacto agua petrleo

    existente.

    SOLUTION (solucin)

    Esta seccin est diseada para ejecutar la simulacin y definir una solucin inicial. Se

    determina las condiciones iniciales del reservorio como son: la distribucin de

    presiones, caudales iniciales gas-petrleo o petrleo-gas para cada celda,

    dependencia de las propiedades de los fluidos del reservorio con respecto a la

    profundidad, condiciones iniciales de acufero. La inicializacin puede ser realizada de

    tres maneras distintas:

    I. Equilibracin: el software calcula la presin y saturacin inicial utilizando los

    datos ingresados. Como resultado se tiene un RESTART FILE con las

    condiciones iniciales determinadas para el campo y desde el cual parte el

    ajuste del modelo y las predicciones para el campo.

    II. Reinicio: la solucin inicial es obtenida de un archivo de reinicio creado en

    una corrida anterior.

    III. Enumeracin: el usuario es quin define de acuerdo a un amplio

    conocimiento del reservorio las condiciones iniciales, especificando

    explcitamente la solucin inicial para cada celda de la malla.

    Antes de la produccin de un campo, los fluidos se encuentran en equilibrio

    hidrosttico, para la recreacin de esta etapa ECLIPSE requiere de datos de

    profundidad, contactos aguapetrleo y/o gaspetrleo y las presiones iniciales a una

    profundidad de referencia. Las funciones de saturacin toman los datos ingresados en

    la seccin PROPS para definir la distribucin de los fluidos en el reservorio.

    El modelamiento de acuferos es determinante al generar un modelo, debe ser

    modelado numrica y analticamente, en la seccin GRID se realiza la especificacin

    numrica y en SOLUTION la determinacin analtica. El nmero de acuferos y el

    mximo nmero de celdas que estn conectados son especificados en la seccin

    RUNSPEC.

    SUMMARY (vectores resultado)

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Esta seccin es opcional pero es de especial inters cuando se requiere la

    especificacin de variables que tienen que ser escritas en el o los archivos de salida

    luego de cada simulacin. Si no hay una seccin SUMMARY, ECLIPSE no crea un

    archivo de resumen. Esta seccin es bsicamente usada para la solicitud de

    informacin definida sea por bloque, campo o pozo.

    SCHEDULE

    Esta es la ltima seccin y es usada para especificar los timesteps o periodos de

    tiempo en que se dividir la simulacin. Tambin es la seccin en donde se ingresa los

    datos reales de presin y produccin para ser comparados con los calculados por el

    programa.

    Esta seccin es diseada para ser utilizada en dos modos:

    o Ajuste Histrico

    o Predicciones

    AJUSTE HISTRICO - MATCH

    Es la etapa en la cual se procesa la informacin generada del simulador vs la

    informacin real del yacimiento. Su estudio y aplicacin nos permite comprender y

    predecir el comportamiento futuro de los fluidos presentes en el reservorio.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    El ajuste histrico se realiza al especificar las mediciones de: presin, produccin e

    inyeccin histricas registradas en los pozos y las mediciones obtenidas como

    resultado del proceso de simulacin. ECLIPSE simula el comportamiento de

    produccin, inyeccin y presin tomando los datos ingresados al programa (modelo

    esttico e inicializacin) y herramientas matemticas (ecuacin general de movimiento

    de fluidos en medios porosos.) la cual es la ecuacin diferencial parcial que rige el

    fenmeno de flujo de fluidos en medios porosos y la cual relaciona la presin y

    saturacin con la posicin, el tiempo y las propiedades petrofsicas, esta ecuacin es

    obtenida en base a la Ley de conservacin de la masa y a la ecuacin de la

    continuidad.

    * (

    ) +

    * (

    ) +

    * (

    ) +

    ( )

    Ecuacin general de movimiento de fluidos en medios porosos.

    Dnde:

    K; permeabilidad efectiva en cada eje ; densidad del fluido. respectivo. q*; caudal de inyeccin, si existe. Kr; permeabilidad relativa del fluido. ; porosidad de la roca. mf; viscosidad del fluido. Sf; saturacin del fluido.

    El proceso de ajuste contina con una serie de cambios bien sea globales (campo o reservorio) o locales (pozos) para determinar las condiciones de flujo y reproducir el historial de caudales de produccin y presiones.

    En el proceso de ajuste se debe realizar todas las corridas necesarias con cada uno de los cambios planeados, dependiendo de la complejidad del modelo y nmero de pozos ste proceso puede tomar semanas o incluso meses de dedicacin. Dependiendo de este ajuste se determinar la exactitud de las predicciones.

    Para el ajuste histrico se recomienda seguir lineamientos generales pero no

    determinativos, las etapas para el ajuste del modelo se presentan a continuacin:

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    1. Ajustar la presin (campo o presin del reservorio)

    2. Ajustar la relacin gas petrleo, corte de agua, etc.

    3. Ajustar presiones de flujo e ndice de productividad.

    Una vez que el modelo de simulacin ha sido generado, es necesario validarlo con

    datos de campo, para determinar si los resultados de la simulacin se asemejan a los

    datos histricos de produccin del mismo.

    La validacin de la informacin generada por el simulador vs el comportamiento real

    de campo se la realiza al analizar y comparar los datos de: produccin, inyeccin,

    presiones y movimientos de los fluidos dentro del reservorio; y propiedades como:

    presin, tasas de produccin, relacin gas-petrleo, relacin agua-petrleo e

    informacin de trazadores, si est disponible.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    .

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    PREDICCIONES

    El procedimiento de prediccin es la etapa diseada para la generacin de escenarios

    con el fin de determinar el comportamiento futuro del reservorio.

    Con las corridas de simulacin se predice el comportamiento del reservorio (campo o

    pozos) a partir del ajuste de los datos histricos. De esta manera, la simulacin se

    convierte en una herramienta de prediccin para el desarrollo del campo (perforacin,

    work overs, mantenimiento de presin, etc).

    ECLIPSE se presenta por un icono en el escritorio del computador, que al ser activado

    es posible visualizar el recopilador o Launcher en donde se despliegan sus

    aplicaciones, las cuales son:

    ECLIPSE Parallel ECLIPSE

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    E300 Parallel E300 FrontSim FloGrid GRID Office GRAF FloViz GridSim SCAL Schedule SimOpt Weltest PVTi VFPi PVT

    El desarrollo del modelo puede ser realizado directamente con la edicin y cambios

    realizados en archivos de texto (.txt) y ejecutados directamente desde las aplicaciones

    para cada accin, otra opcin presentada por el software es el uso de ECLIPSE Office.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    ANALISIS DEL MEJOR ESCENARIO

    El presente anlisis est determinado en gran medida por la recuperacin acumulada

    de petrleo. Se realiza la prediccin futura del comportamiento de la produccin de

    lquido del campo. El proceso de prediccin inicia con la calibracin del modelo

    (sintonizacin de pozos). Esta es necesaria para asegurarnos una continuidad en la

    tasa de produccin, cuando se cambia de un control de caudal durante el ajuste

    histrico a un control de presin durante el proceso de prediccin en un estudio.

    Los escenarios son comparados en base al incremental comparado con el caso base.

    Todos los escenarios son determinados tomando en consideracin la falta de energa

    y la rpida declinacin de presin que tiene el reservorio. Los resultados de cada

    escenario sern comparados para determinar cul es el mejor y recomendar las

    acciones que se debe realizar para aumentar la recuperacin de petrleos

    o Los escenarios se clasifican en cuatro grupos:

    o Caso Base

    o Produccion cclica del pozo

    o Perforacin de pozos nuevos

    o Perforacin de nuevos pozos inyectores y productores

    En ECLIPSE la prediccin de un escenario se realiza a partir de un archivo

    RESTART que es una copia del archivo DATA FILE del ajuste histrico, con la

    variante en el punto inicial de la prediccin es el punto final o time step del ajuste

    histrico. En un nuevo archivo SCHEDULE se programa: perforacin de nuevos

    pozos, periodos de produccin, limites econmicos que se realizaran en el campo y

    luego de ejecutar la corrida de prediccin a una fecha en el futuro, se obtiene los

    resultados determinados en la seccin SUMMARY y visualizados en las secciones

    RESULTS o REPORTS del escritorio ECLPISE office.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    MANEJO BSICO DE PETREL PARA UN PROCESO DE

    SIMULACIN DE YACIMIENTOS

    1. Cmo cargar la data?

    En el Panel Processes se hace doble clic sobre la opcin Simulation y:

    Define Simulation case > Advanced > Editor >

    Y se abre la ventana Keyword editor with (nombre del caso), donde encontramos las

    secciones estudiadas (RUNSPEC, GRID, EDIT, PROPS, REGIONS, SOLUTION,

    SUMMARY, SCHEDULTE).

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Dentro de la Seccin PROPS se encuentran varias Keywords con las cuales podemos

    hacer el ingreso de la data. Por ejemplo:

    PARA INGRESAR DATA DE ROCA.

    Con ROCK ingresamos los datos de la roca, segn los parmetros definidos dentro

    del manual de eclipse que podemos consultar haciendo clic derecho en la palabra en

    este caso ROCK > Documentation, donde nos aparece una ventana explicativa de

    cada parmetro y cmo ingresarlo.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    PARA INGRESAR DATA DE FLUIDOS:

    La data de fluido se la ingresa de la misma manera, en este panel de Keywords, por

    ejemplo encontramos en la seccin PROPS, varias keywords importantes como son:

    DENSTITY, PVDO, entre otras, en las cuales procedemos de la manera antes

    indicada para tener ms claridad de cada parmetro a ingresar. (Clic derecho >

    Documentation).

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    PARA INGRESAR LAS UNIDADES CON LAS QUE VAMOS A

    TRABAJAR

    Para el ingreso de data, se debe especificar las unidades en las que vamos a ingresar

    la informacin, en este caso ser en unidades de campo. Esto se puede visualizar al

    hacer clic en:

    Panel Processes > Simualtion > Define Simulation case > Advanced > Editor >

    Keyword editor with (nombres del caso) > RUNSPEC

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    En esta seccin se halla predefinida la keyword FIELD que nos indica que la data est

    ingresada en unidades de campo. Otras keywords que se podra tener son:

    METRIC, LAB, PVT, PVT-M, siendo por ejemplo para presin:

    METRIC en [barsa]

    FIELD [Psia]

    LAB [atma]

    PVT-M [atma]

    PARA INGRESAR DATA DE WORK OVER

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Los datos de WORKOVER, como son eventos, podemos ingresarlos de la siguiente

    manera:

    Activo primero en el men del programa, la ventana de visualizacin para eventos del

    casing por ejemplo:

    Window > New well section

    De manera que se abre la ventana Weill section window, misma que nos permitir

    visualizar el casing para continuar con el ingreso de datos de WO.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Tambin verificamos que:

    En el panel INPUT > Wells > Productores > P01

    Est activada la opcin Completions, dentro de la cual tambin se activan:

    Casing 1

    Perforation 1 ( Apr 01-2003)

    Perforation 1 (Jan 01-2015)

    Y verificamos tambin que est activado:

    Panel INPUT > Wells > Global completions >

    Y marcar dentro de este, las opciones Casing y Perforation.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Ahora voy al panel PROCESSES:

    PROCESSES > Well engineering > Well completion design

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Donde aparece una barra a la derecha de la ventana de trabajo, misma que sirve para

    agregar un Nuevo evento, en este caso un Squeeze, y procedemos de la siguiente

    manera:

    Clic en el botn Add/edit a squeeze:

    Selecciono la seccin del pozo donde quiero agregar este nuevo Squeeze, y aparece

    una ventana para ingresar la fecha del inicio del Squeeze.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Una vez ingresado, para asegurarme que el evento se agreg, reviso en:

    Panel INPUT > Wells > Productores > P01 > Completions >

    Y verifico que a ms de casing y perforation se agreg squeeze.

    ANTES DESPUS

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    PARA INGRESAR DATA DE PRODUCCIN:

    Los datos de PRODUCCIN, los fijo en el panel PROCESSES de la siguiente manera:

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Panel PROCESSES > Make development strategy

    La parte donde indica que fijar mis controles para el pozo es en Rules folder y

    dentro de este fijo por ejemplo en Reporting frecuency que deseo tener mis datos de

    produccin mensualmente, o los cambio segn me convenga con las opciones que

    ofrece el programa que son:

    Anual

    Mensual

    Das

    Horas

    Minutos

    Segundos

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Puedo variar tambin, si quiero por ejemplo trimestralmente, donde est el nmero 1,

    se pondra poner el nmero 3, que indica cada 3 meses. Si quiero un anlisis

    semestral coloco el nmero 6 y la opcin Months, y as tendra para ingresar la data

    semestralmente.

    Luego de fijar mis reglas, o controles, procedo como sigue:

    Panel PROCESSES > Simulation > Define Simulation Case > Pestaa Advanced >

    botn Editor

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Y se abre la ventana Keyword editor with, donde mediante el uso de las keywords

    puedo definir los datos de produccin de la siguiente manera, en la ventana que

    abrimos:

    Seccin SCHEDULE >

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Y vemos varias carpetas que contienen los datos de produccin por mes a partir del 1

    mayo del 2003, hasta el 1 de enero de 2015. Al abrir alguna de esas carpetas

    podemos ir modificando la data. Si se necesita ms ayuda, podemos consultar al

    hacer clic derecho directamente desde la ventana sobre la palabra azul WCONHIST

    y seleccionar la opcin Definitions, ya que esta carpeta maneja la keyword

    WCONHIST que incluye los parmetros que nos indican si es pozo

    productor/inyector, si est OPEN/STOP/SHUT.. Entre otros.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Dentro de este bloc de notas que se abri puedo variar la data, es decir modificarla o

    agregar nueva data.

    CLCULO DEL POES

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    En el panel Processes hacer click en Utilities y escoger la opcin de Volume

    calculation.

    Entonces, se despliega un cuadro en el cual se encuentra la opcin Create new,

    que se refiere al nuevo caso para el clculo de volumen, en nuestro caso es el POES.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Luego en la pestaa PropertiesFluid zones, marcar las casillas

    correspondientes al agua y petrleo y/o gas, y se marca previamente la casilla oil.

    En la pestaa General se encuentra la porosidad como un valor constante, en el

    que se desmarca la casilla para que sea til en el clculo, como se indica:

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    En la pestaa Oil se ingresa los datos de saturacin de agua, gas (Sw, Sg), factor

    volumtrico del petrleo (o), y factor de recobro (REC). Clic en Apply

    Una vez definidas las propiedades, ir a la pestaa Settings y se da clic en la casilla

    STO IIP (in oil), y finalmente dar clic en RUN, OK y Apply.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Entonces se despliega un cuadro con los resultados del POES y los obtenidos en el

    proceso del clculo del POES, tal como se muestra a continuacin:

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    CMO CREAR UN NUEVO CASO DE SIMULACIN?

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Panel PROCESSES > Simulation > Define Simulation Case

    Selecciono Create New e ingreso el nombre del Nuevo caso. Hay que tener cuidado

    en no ingresar nombres con espacios con la barra espaciadora, para eso se prefiere el

    guin bajo _. Por ejemplo:

    Caso_Nuevo. ---->Este s acepta.

    Caso Nuevo. ----> Este no acepta.

    Clic en el botn Export

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Y para corroborar que el caso se agreg, en el panel CASES verific que ste se haya

    aumentado.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Vale acotar que el caso nuevo que uno crea, por ejemplo caso_prueba se carga/crea

    con la misma informacin que el ltimo caso que se tena.

    Entonces, en el panel PROCESSES > Simulation > Make development strategy.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    En esta ventana que se abre, creamos una nueva estrategia para el caso que

    acabamos de crear, y de esta manera poder modificar los parmetros establecidos, ya

    que al momento de crearse se cre con la estrategia del caso anterior definido como

    en este caso, el caso_prueba.

    M O D E L O E S T T I C O

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Incluye lo que es grilla y asignacin de propiedades a los bloques de la grilla.

    PARA CREAR UNA GRILLA

    Panel PROCESSES > Utilities > Make simple grid

    Activo la opcin Create new, en caso que no est activada. Ingreso un nuevo nombre

    de la grid a crear, por ejemplo GRID_EJEMPLO, en donde voy a armar la

    estructura. Para eso en la pestaa Input data tengo dos opciones:

    Skeleton only

    Insert surfaces

    Donde s empleo Insert surfaces tengo que ir al panel Input > Superficies; donde

    encuentro los archivos Tope.dat y Base.dat, en este caso selecciono por ejemplo

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Tope.dat, y con el botn Append tem in the table, agrego esta superficie para que

    en base a la misma se cree la grilla.

    La siguiente opcin es que el usuario pueda crear y dimensionar l mismo la grid,

    donde puedo ingresar el Top limit sea importado del archivo Tope.dat, o ingreso

    numricamente; e ingreso el Base limit sea importado del archivo Base.dat, o ingreso

    numricamente.

    El archivo Tope.dat y el archivo Base.dat son proporcionados por el programa ya que

    son puestos por default al tener activadas las opciones Surface, si deseo ingresar

    numricamente activo Constant en donde se lee Surface.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Al crear el Skeleton, es decir la malla, la grid, para comprobar que se cre debe

    aparecer en el panel MODELS > New Model.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    ANTES DESPUS

    Todo lo que el usuario crea dentro del programa aparece en MODELS. Todo lo que el usuario importa aparece en INPUT.

    Para asignar las propiedades petrofsicas dentro de la malla, varo con las keywords,

    mismas que ya se explic cmo ingresar a dnde estn estas, es decir en la seccin

    GRID. Suele observarse que existen columnas de informacin de acuerdo si la

    caracterstica va a ser especfico para cada una de las celdas, o en general un mismo

    valor de la propiedad para todas las celdas.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    FOTO DE LA KEYWORD PORO DEL EJEMPLO DE LAS VARIAS COLUMNAS.

    PARA VISUALIZAR UNA GRILLA:

    Damos click en Model > New Model > Sim

    Una vez ah podemos visualizar nuestra grilla en:

    New 2D window

    New 3D window

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Seleccionada la ventana para mostrar la grilla vamos seleccionando horizontes,

    bordes, fallas etc.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    CORRIDA Y EL MATCH

    Para hacer una corrida damos click en

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Proccess > Simualation > Define Simulation Case:

    Una vez ah damos click en Export donde se actualiza la informacin

    Click en Check para verificar los errores que puede existir en el problema

    Y una vez aplicada estas dos opciones mandamos a correr la simulacin, donde la

    corrida puede durar de entre 30 minutos hasta 3 horas dependiendo de lo que

    estemos simulando

    Los resultados de la corrida se visualizan en Results los cuales en este caso ya estn mostrados en Results ya que la simulacin en este caso ya est

    corrida.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Tener cuidado de mandar a correr el programa ya que como ya que como el programa ya est corrido si mandamos a correr le sobrescribira a lo que ya

    tenemos.

    MATCH

    Se debe habilitar la ventana de visualizacin del Match en:

    Barra de mens > Window > New function window

    Donde aparece una ventana con escalas, denominada Dynamic data. Dentro de esta

    podemos hacer zoom para visualizar la data, moviendo el scroll del mouse. (La bolita

    del mouse), hacia adelante o atrs segn corresponda, una vez visualizada la data de

    inters.

    Entonces, para realizar el ajuste, en el panel CASES, selecciono los dos casos a

    realizar el match, por ejemplo Ajuste y Caso Base, como indica la imagen:

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Para determinar los parmetros que deseamos visualizar se procede como sigue:

    Panel RESULTS > Results > Dynamic Result Data >

    En donde encontramos las siguientes opciones:

    General

    Ratios

    Pressures

    Performance

    Rates

    Cumulatives

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Thermal properties

    Volumes

    Instantaneus rates

    De las que nos interesa ingresar en Rates para visualizar el Match.

    Aqu activamos lo que deseamos visualizar, entre ellas:

    Reservoir volume production rate.

    Reservoir volume injection rate

    Water production rate

    Oil production rate

    Gas production rate

    Water injection rate

    Oil injection rate

    Gas injection rate

    Aquifer influx rate

    Liquid production rate

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    De las cuales las ms importantes son: de produccin de petrleo, de gas y de agua.

    PREDICCIONES Y ESCENARIOS

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    Una vez realizado el ajuste histrico correctamente ya podemos visualizar las

    predicciones hechas por el simulador de la misma manera que se visualiza la

    produccin que se explic anteriormente.

    Seleccionamos Cases > y el caso que necesitemos conocer

    De igual manera podemos visualizar los distintos escenarios que tiene nuestro

    modelo, en este caso contamos con:

    Caso base: un pozo productor

    Caso base perforacin: un pozo productor ms la perforacin de dos pozos

    propuestos

    Caso base perforacin ms inyeccin: un pozo productor ms la perforacin de dos

    pozos y ms dos pozos inyectores.

  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

    Salager J. L., Recuperacin Mejorada del Petrleo, Cuaderno FIRP S357-C, Universidad de Los Andes, 2005.

    Wesson, L.; Harwell, J. En Surfactant: Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry; Schramm, L: L.; American Chemical Society; Washington, DC, 1999.

    AGUIRRE QUINTEROS, Santiago Gabriel, Simulacin numrica de

    yacimientos y determinacin del mejor escenario de perforacin de pozos para

    el campo Kupi; Escuela Politcnica Nacional; Febrero 2008. Pg. 39-43

    http://modelaje-de-pozos.lacomunidadpetrolera.com/2008/10/la-construccin-de-

    un-modelo-de.html

    http://www.buenastareas.com/ensayos/Simulacion-De-

    Yacimiento/4105998.html

    http://modelaje-de-pozos.lacomunidadpetrolera.com/2008/10/la-construccin-de-

    un-modelo-de.html

    http://www.buenastareas.com/ensayos/Simulacion-De-

    Yacimiento/4105998.html