YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS.docx

8/15/2019 YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS.docx

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YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS. CLASIFICACIÓNConcepto de Yacimiento de Hidrocarburos

Un Yacimiento de Hidrocarburo se puede definir comouna estructura geológica en el subsuelo conformada por rocas porosas y permeables que permiten la acumulación dehidrocarburos (Petróleo y Gas) en cantidadescomercialmente explotables y rodeada por rocas adyacentes impermeables que impiden la transmigración de los fluidoshacia otras zonas porosas !er la figura "# $%

Figura Nº 1. Yacimiento de Hidrocarburos.

Un Yacimiento es aquella parte de una trampa quecontiene petróleo gas o ambos como un solo sistemahidr&ulico conectado% 'uchos yacimientos de hidrocarburosse hallan conectados hidr&ulicamente a rocas llenas conagua denominadas acuíferos, !er la figura "# %


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Figura Nº 2. Yacimiento de Hidrocarburos comunicado hidráulicamente con un Acuífero.

ambi*n muchos yacimientos se hallan localizados engrandes cuencas sedimentarias y comparten un acu+ferocom,n% -n este caso la producción de fluidos de unyacimiento causar& la disminución de la presión en otros por la intercomunicación que existe a tra!*s del acu+fero% -nciertos casos toda la trampa contiene petróleo y gas y eneste caso la trampa y el yacimiento son uno mismo%

Origen del Petróleo y el Gas

Uni!ersalmente se est& de acuerdo que los hidrocarburostienen una procedencia de tipo org&nico% .o que indica quela materia org&nica tu!o que ser sintetizada por organismos!i!ientes y por lo tanto debió depositarse y preser!arse ensedimentos% /ependiendo de las condiciones geológicas

dadas parte de este material se transforma en compuestos denaturaleza petrolera%

.a base fundamental para la producción masi!a demateria org&nica fue la fotos+ntesis la cual apareció


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aproximadamente hace 000 millones de a1os en tiempos prec&mbricos% /esde esa *poca a la era de!ónica la primerafuente de materia org&nica fue el fitoplancton marino% 2

partir del de!ónico la mayor contribución a la materiaorg&nica fue por parte de plantas terrestres% 2lgunosanimales grandes como peces contribuyeron muy poco enla generación de materia org&nica% -n resumen los

principales contribuidores de material org&nico en lossedimentos fueron las bacterias fitoplancton zooplancton y

plantas de mayor tama1o%

-l proceso completo de transformación mediante el cualla materia org&nica se transforma en hidrocarburos no seconoce ya que no es posible reproducir en un laboratorio losmillones de a1os que se requieren para transformar lamateria org&nica en petróleo y gas natural%

.os escudos continentales en &reas de aguas tranquilascomo lagos cuencas profundas y pendientes continentales

poseen las condiciones fa!orables para la depositación de lossedimentos ricos en materia org&nica% .as tres etapas

principales para la e!olución de la materia org&nicason diagénesis catagénesis y metagénesis %

.a diagénesis toma lugar en sedimentos recientementedepositados donde se presenta la acti!idad microbial% 2l

finalizar la diag*nesis la materia org&nica consta principalmente de un residuo fosilizado e insolublellamado kerógeno % .a catagénesis resulta de un incrementoen la temperatura durante el sepultamiento del material enlas cuencas sedimentarias% .a mayor parte de la generaciónde hidrocarburos se debe a la descomposición t*rmica del


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3erógeno% .a metagénesis toma lugar a altas profundidadesdonde tanto la presión como la temperatura son altas% -n estaetapa la materia org&nica est& compuesta solamente de

metano y carbono residual% .os constituyentes del 3erógenoresidual se con!ierten en carbono gran+tico%

Migración de los Hidrocarburos

.a mayor+a de los hidrocarburos en el subsuelo se hallanen rocas porosas de grano grueso y permeables con poco onada de materia org&nica insoluble% -s improbable que el

crudo hallado en estas rocas se pudieran originar all+ puestoque no hay se1ales de materia org&nica sólida% Por lo tantola mayor+a de los yacimientos de hidrocarburos son trampas

para la migración de estos% .a igraci!n "rimaria es laliberación de compuestos hidrocarburos del 3erógeno en lascapas fuentes y su transporte dentro de los poros estrechosde la roca fuente de grano fino% .os hidrocarburos expelidosde la roca madre pasan hacia unidades de rocas mas porosasy m&s permeables% -ste fenómeno se llama igraci!n

#ecundaria %

Puesto que la mayor+a de las rocas en el subsuelo sehallan saturadas con agua el mo!imiento de hidrocarburostiene que ser debido a flu4o acti!o de agua o flu4oindependiente de la fase acuosa por desplazamiento o por

difusión% Puesto que normalmente los hidrocarburos sonmenos densos que el agua su acumulación toma lugar en la parte m&s alta de la trampa% .a migración es detenida por rocas 5uperiores relati!amente impermeables% 2lgunoshidrocarburos encontraron el camino libre hasta la superficiea tra!*s de grietas resquebra4amiento que daban paso hasta


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la superficie y aparecieron en forma de menes de petróleo oemanaciones de gas% 6tros quedaron atrapados en estructurasde rocas que por su forma y compactación les imped+an el

paso y estos son los depósitos naturales que se conocen en laindustria como yacimientos%

-l petróleo y el gas natural no se consiguen en elsubsuelo en forma de lagos bolsas o r+os sino que estosest&n contenidos en los espacios porosos de ciertas ydeterminadas rocas% .a existencia de estos estratos rocososde hidrocarburos es escasa y determinar donde se encuentran

es la tarea fundamental de profesionales de las geociencias% -n conclusión a esta parte para que se de unaacumulación de petróleo o gas hace falta las siguientescondiciones7

• $na %oca adre, que es el material sedimentológico yorg&nico depositado en donde se formaron los hidrocarburos%

• $na %oca %eci&iente es la roca porosa capaz dealmacenar los hidrocarburos%

• 'a igraci!n este es el mo!imiento de loshidrocarburos desde la roca madre a la roca recipientesiendo !+as de porosidad y permeabilidad que permitan sumo!imiento%

• 'a #incroni(aci!n )eol!gic a que es la existencia deuna trampa para el momento en que ocurre la migración%

• 'a e*istencia de un #ello -ste es todo material ocombinación de materiales de la corteza terrestre que seaimpermeable al paso de los fluidos%

Clasificación de los Yacimientos de Hidrocarburos


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.os yacimientos de hidrocarburos pueden clasificarse deacuerdo a los siguientes criterios7$% Geológicamente%

% 5eg,n sea el estado de los fluidos en el yacimiento o deacuerdo al /iagrama de 8ase de los 8luidos%9% 5eg,n el tipo de hidrocarburos%:% /e acuerdo al mecanismo de producción%

1. Clasificación de los Yacimientos según el criterioGeológico:

Geológicamente los yacimientos se clasifican en7

$%$ Yacimientos +stratigráficos 7 -stos son yacimientos endonde la trampa se formó como resultado de un proceso deconcentración y de repetidas erosiones de sedimentosdepositados pre!iamente o de cambios posteriores a ladeposición creando discordancias que permitieron elentrampamiento de los hidrocarburos es decir se originarondebido a fenómenos de tipo litológico (perdida de

permeabilidad) sedimentario (acu1amientos lente4ones yarrecifes) y paleog&ficos (acu1amientos de erosión

paleocadenas)% 5e consideran dentro de esta categor+a lastrampas que no aparecen relacionadas con estructurasclaramentes definidas% /entro de estas se pueden destacar7

• Trampas Lenticulares 7 5on trampas que se forman enmasas lenticulares m&s o menos extensas y comple4as dearenas o areniscas que pasan lateralmente a margas arcillasu otras rocas impermeables !er la figura "#9%


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Figura Nº . -ram&as 'enticulares.

• Trampas de Acumulación de Carbonatos 7 -stas sonestructuras originadas por la deposición de sedimentos ricosen carbonatos pro!enientes de di!ersas fuentes y queformaron estructuras porosas capaces de almacenar hidrocarburos formando discordancias con las rocas sellos%-stas incluyen los siguientes tipos litológicos7a) ;alizas de 2gregación o amontonamiento7 -stas calizas seforman in situ e incluyen arrecifes biohermos bióstromos ylas calizas pel&gicas% odas consisten en esqueletos calc&reosdepositados por organismos mar+timos% .os arrecifes seforman por organismos que !i!en en el fondo del mar (benthos) y se acumulan desde el fondo del mar hasta lasuperficie% -stos organismos son casi en su totalidad coraleso algas calc&reas%

b) ;alizas ;l&sticas7 -stos sedimentos se forman por la

precipitación de granos minerales resultantes de la erosión ymeteorización de calizas originalmente depositadas en otrolugar% -l material precipitado puede consistir parcial ototalmente en detritos fósiles granos de carbonatos oolitas

4unto con granos de arenas y part+culas similares de arcilla%


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c) ;alizas


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-n la siguiente figura se muestran algunos e4emplos detrampas estratigr&ficas%

Figura Nº . +/em&los de algunos ti&os de -ram&as +stratigráficas.

$% Yacimientos +structurales 7 5on aquellas trampas que

fueron originadas por la acción de fuerzas tectónicas en elsubsuelo y que dieron lugar a la deformación yfracturamiento de los estratos produciendo pliegues fallas ysus combinaciones% /entro de estas se pueden destacar7

• Trampas en Fallas 7 5on trampas que se formaron por elcizallamiento y desplazamiento de un cuerpo rocoso a lolargo de la linea de falla% -ste tipo de trampas depende de laefecti!idad del sello y de la permeabilidad de las capas%


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Figura Nº 0. -ram&a en una Falla.

• Trampas en Anticlinales y Sinclinales 7 -n estas losestratos que originalmente se encuentran horizontales se

pliegan en forma de arcos o domos ocacionando que loshidrocarburos migren desde aba4o por medio de las capas

permeables y porosas hacia el tope de la estructura%

Figura Nº . -ram&a +structural ti&o !mica .


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• rampas en /omos 5alinos7 -n estas la acumulaciónde los hidrocarburos ocurre a lo largo de los flancos deldomo en las rocas reser!orios cortada por la inyección ole!antamiento del domo salino%

Figura Nº 3. -ram&a debido a un omo #alino.

$%9 Yacimientos i*tos o 4ombinados5 'uchosyacimientos de petróleo y=o gas se consideran constituidos

por combinación de trampas% -llo significa que tanto elaspecto estructural (combinación de pliegues y=o fallas)como los cambios estratigr&ficos en el estrato que forma elyacimiento (presencia de discordancias) influenciaron elentrampamiento de los hidrocarburos%

-n la 8igura "# > se puede obser!ar una estructuralenticular con un plano de falla que act,an como trampa paralos hidrocarburos%


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Figura Nº 6. -ram&a 4ombinada con una +structura 'enticular 7 una Falla.

. Clasificación de los Yacimientos según el !iagrama defases de los fluidos

.a me4or forma de estudiar el comportamiento cualitati!ode sistemas de hidrocarburos es a tra!*s de diagramas defases% Por medio de estos diagramas puede conocerse elestado del fluido a determinadas condiciones de presión ytemperatura es decir si existe $ o 9 fases (gas l+quido ysólido) en equilibrio a las condiciones impuestas%

-l t*rmino fase designa cualquier porción homog*nea deun sistema separada de otra por una superficie f+sica que

pueda estar presente% Por e4emplo7 el hielo el agua l+quida yel !apor de agua son tres fases% /e hecho cada una esf+sicamente diferente y homog*nea y existen l+mitesdefinidos entre el hielo y el agua entre el hielo y el !apor de

agua y entre el agua l+quida y el agua como !apor% Por eso se puede decir que se trata de un sistema de tres fases 7 sólidol+quido y gas%

"o obstante en ingenier+a de yacimientos el t*rmino fasese usa para designar un fluido que no se mezcla con los otros


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fluidos presentes en el yacimiento% al es el caso por e4emplodel petróleo y del agua que siendo ambos l+quidos seconsideran como dos fases debido a su inmiscibilidad%

2hora bien en un yacimiento un fluido puede presentarseentres fases distintas7 como l+quido como gas o como sólidodependiendo de la composición de la mezcla dehidrocarburos de la presión y temperatura inicial delyacimiento y de la presión y temperatura que existen en lascondiciones de producción en la superficie%

;on el propósito de explicar como se comportan losfluidos en el yacimiento considere el siguiente experimento

presentado por /a3e7 Un cilindro que contiene uno de losmiembros mas ligeros de la serie paraf+nica de loshidrocarburos por e4emplo el etano es sometido a continuosincrementos de presión a temperatura constante% 2 una ,nica

presión durante el experimento conocida como "resi!n de8a&or ( 'a "resi!n de 8a&or o m&s com,nmente "resi!n de

#aturaci!n es la presión a la que a cada temperatura lasfases l+quidas y !apor se encuentran en equilibrio? su !alor esindependiente de las cantidades de l+quido y !apor presentesmientras existan ambas fases% -n la situación de equilibriolas fases reciben la denominación de lí9uido saturado 7:a&or saturado ) el etano que a presiones ba4as seencontraba en una fase gaseosa comenzar& a formarse como

l+quido% si este experimento se repite !arias !eces pero adiferentes temperaturas se obtendr& lo que sellama iagrama de Fases de"resi!n;-em&eratura< iagramas ";-= %como el que se muestra en la 8igura "# @el cual permite conocer los diferentes cambios de fases que


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puede experimentar el etano con los cambios de presión ytemperatura%

Figura Nº >. iagramas de Fases5 a= +tano &uro? b= He&tano "uro? c= 0@ de +tano &uro B 0@ de He&tano &uro.

-n este diagrama se obser!a lo siguiente7

$% -n la parte (a) la linea que define las presiones a lascuales ocurre la transición de gas a l+quido a diferentestemperaturas se conoce como linea de presión de !apor%8inaliza en el "unto 4rítico ; donde es imposible distinguir si el fluido es un l+quido o un gas% -l Punto ;r+tico se puede

definir como aquella condición de presión y temperatura endonde las propiedades intensi!as de la fase l+quida y gaseosade un sistema son id*nticas% Por encima de la linea de

presión de !apor el fluido es enteramente l+quido mientrasque por deba4o est& la fase gaseosa%

% 5i el experimento anterior se repite para un componentem&s pesado de la serie paraf+nica como el heptano losresultados ser&n como el mostrado en la parte (b)% 2lcomparar (a) y (b) se obser!a claramente que a ba4astemperaturas y presiones existe una gran tendencia delcomponente m&s pesado a permanecer en fase l+quida%


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9% Para un sistema de dos componentes por e4emplo unamezcla donde exista un A0B de etano y A0B de heptano eldiagrama de fase ser& similar al mostrado en la parte (c) de la

8igura @% -n este caso mientras existen regiones donde lamezcla de fluidos es enteramente gas o l+quido existetambi*n una región bien definida regi!n de dos fases obifásica donde los estados l+quidos y gas coexisten% .aforma de la en!ol!ente que define las dos fases depende dela composición de la mezcla estando m&s inclinada!erticalmente si el etano es el componente predominante ym&s horizontalmente en el caso que lo fuera el heptano%

2hora bien aunque los hidrocarburos naturales sonmucho m&s comple4os que el mostrado en la 8igura "# @ debido a que contienen m&s miembros de la serie paraf+nicay muchas !eces con algunas impurezas el diagrama de fasese construye en forma similar como puede !erse en la 8igura

"#$0 (a) para un gas natural%

Figura Nº 1@. iagramas de fases &ara sistemas multicom&onentes5 a= )as Natural? b= "etr!leo.


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.as lineas que definen la región de dos fases sedenominan as+7línea de &untos de burbu/eo la que separa ell+quido de la región de dos fases y línea de &untos de rocío

la que separa el gas de la región de dos fases% Por consiguiente al cruzar la l+nea de puntos de burbu4eo desdeel l+quido hacia la región de dos fases aparecer& la primera

burbu4a de gas? mientras que si se cruza la l+nea de puntos deroc+o desde el gas aparecer& la primera gota de l+quido% .asl+neas dentro de la región de dos fases representan lascondiciones de presión y temperatura en donde existe elmismo porcenta4e de la fase l+quida o de gas a estas l+neas seles llaman líneas de isocalidad %

.os puntos interiores a la cur!a en!ol!ente representan elsistema formado por dos fases es decir la región de l+quidom&s !apor% .a m&xima temperatura a la cual las dos fasescoexisten y no puede formarse l+quido independientementede la presión se denomina -em&eratura 4ricondentérmica yse denota por Tcdt % -n contra parte .a m&xima presión a lacual las dos fases coexisten y no puede formarse l+quido ygas 4untos independientemente de la temperatura sedenomina "resi!n 4ricondembárica ( Pcdb )% 5i la presión ytemperatura inicial del yacimiento son tales que coincidencon el punto 2 en la 8igura "# $0 (a) entonces si elyacimiento se agota isot*rmicamente lo cual es lo que seasume generalmente la presión declina desde 2 hasta el

punto C y la linea de puntos de roc+o nunca se atra!esar&%-sto significa que sólo existir& en el yacimiento una fasegaseosa a cualquier presión% 2l producir el gas hacia lasuperficie tanto la presión como la temperatura disminuir&ny el estado final sera alg,n punto D dentro de la región de


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dos fases o bien pudiese quedar fuera de la región bif&sica locu&l depender& de las condiciones de separación ensuperficie y de la forma del diagrama de fase%

5i la presión y temperatura inicial del yacimiento sontales que el gas se encuentra en el punto ; dela 8igura "# $0(a) entonces durante el agotamiento isot*rmico secomenzar& a condensar l+quido en el yacimiento cuando la

presión cae por deba4o del punto de roc+o /%

.a saturación de l+quido m&xima que se forma en elyacimiento cuando la presión esta entre los puntos / y - enla región bif&sica es generalmente peque1a y est& confrecuencia por deba4o de la saturación cr+tica por lo cualdeber& ser excedida para que el l+quido llegue a ser mó!il%/e lo contrario los hidrocarburos l+quidos depositados en elyacimiento denominados condensados l+quidos retrógradosno se recuperan y puesto que los componentes m&s pesadostienden a condensarse primero esto representa una p*rdida

en la parte m&s !aliosa de la mezcla de los hidrocarburos% 5i contin,a el agotamiento de la presión por deba4o del

punto de condensación - el condensado l+quido sere!aporizar&% 5in embargo esto no ocurre en el yacimiento

porque una !ez que la presión cae por deba4o del punto / el peso molecular total de los hidrocarburos restantes en elyacimiento aumenta puesto que algunas de las parafinas m&s

pesadas se quedan rezagadas en el espacio poroso comocondensado retrógrado% Por lo tanto los compuestos de lafase en!ol!ente para los fluidos del yacimiento tienden amo!erse hacia aba4o y a la derecha lo que inhibe as+ lare!aporización%


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-n la parte (b) de la 8igura "# $0 se muestra un diagramade fase t+pico para un petróleo% 5eg,n se obser!a debido aque el petróleo contiene una alta proporción de los miembros

m&s pesados de la serie paraf+nica de los hidrocarburos laen!ol!ente bif&sica esta mas inclinada horizontalmente quela del gas% 5i la presión y la temperatura inicial son tales queel petróleo en el yacimiento se encuentra en el punto 2 deldiagrama existir& solamente una fase en el yacimiento asaber petróleo l+quido que contiene gas disuelto% .areducción de la presión isot*rmicamente traer&e!entualmente el crudo al punto de burbu4eo C% /espu*s deeso la reducción adicional en la presión producir& unsistema bif&sico en el yacimiento7 el petróleo l+quido con unacantidad de gas disuelto y un !olumen de gas liberado%/esafortunadamente cuando el petróleo l+quido y el gas sesometen al mismo diferencial de presión en el yacimiento elgas por ser m&s mó!il !ia4ar& con mayor !elocidad que el

petróleo lo que produce un cierto grado de caos en el

yacimiento y complica grandemente la descripción del flu4odel fluido%

-n base a lo anteriormente explicado los yacimientos dehidrocarburos se pueden clasificar de acuerdo al diagramade fase en los siguientes tipos7

• Yacimientos de )as o de $na #ola Fase )aseosa 7 si latemperatura del yacimiento es mayor que la temperaturacricondent*rmica de la mezcla de hidrocarburos%

;onsid*rese por e4emplo un yacimiento con un fluidocompuesto por una determinada mezcla de hidrocarburos ycon una temperatura inicial de 900 #8 y presión inicial de


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9E00 lpca (punto 2 en la 8igura "# $$) ;omo el punto 2 seencuentra fuera de la región de dos fases a al derecha del

punto cricondent*rmico se halla en estado gaseoso y solo

existir& gas seco o gas h,medo en el yacimiento a cualquier presión% .os t*rminos gas seco o gas h,medo se utilizan para diferenciar entre dos t+pos de gases%

Figura Nº 11. 4lasificaci!n de los Yacimientos segCn el iagrama de "resi!n;-em&eratura

• Yacimientos de "unto de %ocío o de 4ondensado %etr!grado 7 si la temperatura del yacimiento es mayor quela temperatura cr+tica y menor que la temperaturacricondent*rmica%

;onsid*rese de nue!o el yacimiento con el mismo fluido pero a una temperatura de $>0 #8 y presión inicial de 9900

lpca% -ste punto corresponde al punto C en la figura a laderecha del punto cr+tico y a la izquierda de la puntocricondent*rmico donde el fluido se encuentra en estadogaseoso% ;uando la presión disminuye debido a la

producción ocurre el proceso de condensación retrógradaque se desarrolla de la manera siguiente7 el gas comienza a


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condensarse en el punto de roc+o C $ ( A:A lpca) y sicontin,a la disminución en la presión se produce una mayor condensación de l+quido del fluido del yacimiento en forma

de roc+o% /ebido a esto la fase gaseosa disminuye sucontenido l+quido y el l+quido condensado se adhiere almaterial sólido de la roca y permanecer& inmó!il% Por consiguiente el gas producido en la superficie tendr& uncontenido l+quido menor aumentando la razón gasFpetróleode producción% -ste proceso denominado condensaciónretrógrada contin,a hasta llegar a un !alor m&ximo de larelación l+quido !apor en el punto C ( A0 lpca)%

-s importante se1alar que el t*rmino retrógrado seemplea porque generalmente durante una dilataciónisot*rmica ocurre !aporización en lugar de condensación% -nrealidad cuando se alcanza el punto de roc+o debido a que lacomposición del fluido producido !ar+a la composición delfluido remanente en el yacimiento tambi*n cambia y la cur!aen!ol!ente comienza a des!iarse%

• Yacimientos de "unto de Durbu/eo, #ubsaturados o de gas isuelto 7 5i la temperatura del yacimiento es menor quela temperatura cr+tica de la mezcla de hidrocarburos% ;uando el fluido se encuentra inicialmente en el punto ;(9000 lpca y EA #8) a la izquierda de la temperatura cr+tica yencima de la cur!a del punto de burbu4eo% 2 medida que la

producción tiene lugar la presión en el yacimientodisminuye hasta que se comienza a formar !apor en el puntode burbu4eo ;$ ( A0 lpca) origin&ndose entonces fases7!apor y l+quido% Por deba4o del punto de burbu4eo aparecen

burbu4as o una fase de gas libre% 5i contin,a la disminuciónde la presión contin,a tambi*n la !aporización del l+quido


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pocos de miles de pies c,bicos de gas disuelto por barril decrudo% .os de gas pueden contener desde A000 hasta m&s de$00000 pies c,bicos por cada Carril de petróleo !aporizado

en el yacimiento%

2.1 Yacimientos de "etr!leo

Una mezcla de hidrocarburos que se encuentra en estadol+quido en condiciones de yacimiento com,nmente seconoce como petróleo crudo% -ste a su !ez se subclasifica endos tipos seg,n el l+quido producido en lasuperficie7 "etr!leo 4rudo de Da/a erma o "etr!leo

Negro y "etr!leo 8olátil o de Alta erma tambi*nllamados 4uasicríticos %

• "etr!leo 4rudo de Da/a erma o "etr!leo Negro Un petróleo crudo de ba4a merma o petróleo negro

generalmente produce en la superficie una razón gasF petróleo de 000 P;"=C" o menos% .a palabra InegroI noes quizas la m&s apropiada ya que el petróleo producido nosiempre es negro sino que !ar+a en la gama de negro gris y

parduzco% en general de colores oscuros con una gra!edadmenor de :A #2PJ% -l factor !olum*trico del petróleo inicialen la formación es de CY=C" o menor% .a composicióndeterminada en el laboratorio muestra la presencia decomponentes mayores que el heptano en un 90B lo cualindica la gran cantidad de hidrocarburos pesados en este tipode petróleos% -l diagrama de fase de un petróleo negro se

presenta en la 8igura "# $ en la cual se obser!a losiguiente7


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F .a temperatura cr+tica del crudo es mayor que latemperatura del yacimiento%

F .a l+nea !ertical 2; es la reducción isot*rmica de la presión del yacimiento a medida que el petróleo es producido%

F -n el punto 2 el petróleo no est& saturado con gas es decirel fluido en el yacimiento se encuentra en estado l+quido% .osyacimientos en esta región (cuando la presión del yacimientoes mayor que la presión de burbu4eo del crudo) se

denominan Yacimientos 5ubsaturados o "o 5aturados%F .a región de dos fases cubre un amplio inter!alo de presióny temperatura%

F /ebido a la ba4a compresibilidad de los l+quidos delyacimiento la presión disminuye r&pidamente con la

producción alcanz&ndose el punto de burbu4eo 2K en el cual

el petróleo est& saturado con gas es decir aparece la primera burbu4a de gas y contiene gas disuelto% 5i las condicionesiniciales de presión y temperatura corresponden al punto de

burbu4a el yacimiento se llama Yacimiento #aturado. .a palabra saturado se usa para indicar que el petróleo contienetan alta cantidad de gas disuelto como el pueda contener yuna reducción en la presión originar& la formación de unafase gaseosa%

F 2 medida que continua la reducción de la presión ( hacia el punto C) se forma la fase de gas y entonces coexisten en elyacimiento las dos fases 7 l+quida y gas%


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Figura Nº 12. iagrama de fase tí&ico de un "etr!leo Negro o de Da/a erma.

• "etr!leo 4rudo de Alta erma o 8olátil .os petróleos !ol&tiles o ;uasicr+ticos son fluidos muyli!ianos que se presentan en estado l+quido en el yacimiento

puesto que la temperatura de *ste es muy cercana a latemperatura cr+tica del fluido% estos petróleo exhiben un altogrado de merma que por lo general alcanza un :0B delespacio poroso disponible para hidrocarburos para unareducción pe presión de sólo $0 lpc% -ste fenómeno secomprende f&cilmente a partir del diagrama de fases que semuestra en la 8igura "# $9% 5e obser!a que las l+neas decalidad cercanas al punto cr+tico y a la temperatura de

yacimiento se encuentran muy 4untas y casi paralelas a los puntos de burbu4as%.a l+nea 22K representa la reducción isot*rmica de la

presión hasta el punto de burbu4eo% ;ualquier disminuciónde la presión por deba4o de ese punto cortar& r&pidamente la


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l+nea de calidad de EAB indicando el alto grado de merma deestos crudos

.os petróleos !ol&tiles o de alta merma contienen menosmol*culas pesadas que los de ba4a merma y son crudos decolores !erdosos hasta anaran4ados oscuros con gra!edad2PJ de :A# o mayores y razones gasFpetróleo entre 000F>000 P;"=C"

Figura Nº 1 . iagrama de fase tí&ico de un "etr!leo 8olátil o de Alta erma.

2.2 Yacimientos de )as

Una mezcla de hidrocarburos que se encuentra en estadogaseoso en el yacimiento se clasifica en Gas ;ondensado o

etrógrado Gas H,medo y Gas 5eco dependiendo de susdiagramas de fases y condiciones del yacimiento%

• )as condensado o %etr!grado


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.os yacimientos de gas condensado producen l+quidos decolor claro o sin color en la superficie con gra!edades 2PJ

por encima de los A0# y GP de >000 a E0000 P;"=C"% -l

gas condensado contiene m&s componentes pesados que el gas h,medo y usualmente se encuentra a profundidadesmayores de A000 pies% Un diagrama de fases t+pico de gascondensado se presenta en la 8igura "# $: en la cual lascondiciones del yacimiento se indican con la l+nea 2-%

2 medida que el petróleo se remue!e desde el yacimientola presión y la temperatura del fluido decrecen gradualmente

hasta alcanzar las condiciones del separador en la superficielo cual se representa siguiendo la l+nea 2KF5eparador% 5i estascondiciones son bastante cercanas a la cur!a de burbu4eoaproximadamente el >AB de petróleo producido permanececomo l+quido en condiciones de superficie% -l remanente delos hidrocarburos es producido como gas%

Figura Nº 1 . iagrama de fase tí&ico de un )as 4ondensado o %etr!grado.


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5i las condiciones originales de presión y temperatura delyacimiento se encuentran dentro de la en!ol!ente (punto /

por e4emplo) como se muestra en la 8igura "# $A se hablade un yacimiento con capa de gas% -n *stos originalmenteexiste l+quido (petróleo) en equilibrio con una ca&a &rimariade gas en la parte superior o alta de la estructura geológicadel yacimiento% -l gas se encuentra en el punto de roc+o y el

petróleo en el punto de burbu4eo%

Figura Nº 10. iagrama de fase tí&ico de un 7acimiento con una (ona de &etr!leo 7 una ca&a de gas.

-n esta figura se obser!a lo siguiente7 la temperatura delyacimiento se encuentra entre la temperatura cr+tica y latemperatura cricondent*rmica del sistema y la presióninicialmente est& por encima de la presión de roc+ocorrespondiente a la temperatura del yacimiento% -l gasdenso en un yacimiento de condensado contiene l+quidodisuelto en cantidades que dependen de las condiciones dedeposición y de la presión y temperatura del yacimiento%


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;uando este se encuentra en el punto 2 solo existe unafase gaseosa% 2 medida que la presión del yacimiento declinadurante el proceso de explotación 6curre la condensaciónretrógrada% ;uando alcanza el punto C en la ;ur!a de Puntosde oc+o comienza a formarse l+quido y su cantidad seincrementar& a medida que la presión del yacimientodisminuye del punto C a /% .os componentes m&s pesadosson los que comienzan a condensarse cuando la presióndeclina isot*rmicamente a lo largo de la l+nea CF/% -ll+quido condensado mo4a la formación y no puede extraerse

con el gas producido% -n consecuencia es recomendablemantener las condiciones iniciales de presión de unyacimiento de gas condensado para que las fracciones del+quido permanezcan como gas hasta que ellas alcancen lasuperficie% ;uando se produce la transición a las condicionesdel separador en la superficie se producir& entonces m&shidrocarburos l+quidos

/ebido a una posterior reducción de la presión el l+quidoretrógrado se puede re!aporizar% -sta mezcla contendr& m&shidrocarburos li!ianos y menos hidrocarburos pesados encomparación con el petróleo !ol&til% 2 medida que elyacimiento contin,a en producción la relación gasFpetróleo( GP) tiende a aumentar por la p*rdida de algunoscomponentes pesados del l+quido formado en el yacimiento%

• )as HCmedo

Un gas h,medo normalmente contiene componentes dehidrocarburos mas pesados que los gases secos% -n la 8igura


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"# $L se muestra un diagrama de fase t+pico donde seobser!a lo siguiente7 la región de las dos fases (&rea interior a la cur!a en!ol!ente) es algo m&s extensa que la

correspondiente al gas seco y el punto cr+tico se encuentra auna temperatura mucho mayor%

.a temperatura del yacimiento (en condiciones iniciales el punto 2) excede al punto cricondent*rmico de modo queen este caso durante la explotación (reducción de presiónsiguiendo la l+nea isot*rmica 2C) el fluido en el yacimientosiempre permanecer& en estado de gas como una sola fase%

.as condiciones de presión y temperatura en la superficie(separador) se encuentra en la región de las dos fases demodo que una fase l+quida se formar& o condensar& a medidaque el fluido es transportado hasta el separador siguiendo elcomportamiento se1alado con la l+nea 2F 5eparador%

.a palabra h,medo en la expresión gas h,medo nosignifica que el gas es mo4ado por agua sino que el gascontiene algunas mol*culas de hidrocarburos m&s pesadosque en condiciones de superficie forman una fase l+quida%-ntre los productos l+quidos producidos en esta separaciónse tienen el butano y el propano%

.os gases h,medos se caracterizan por GP en lasuperficie entre L0000F$00000 P;"=C" asociados con

petróleos usualmente con gra!edad mayor a L0 # 2PJ%


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Figura Nº 1 . iagrama de fase tí&ico de un )as HCmedo.

• )as #eco

;uando se produce con una relación gasFpetróleo muchomayor que $00000 P;"=C" al fluido se le denomina

com,nmente gas seco o gas natural% -ste consistefundamentalmente de metano con poca cantidad de etano y posiblemente muy peque1os porcenta4es de otroscomponentes de hidrocarburos m&s pesados% ambi*n puedecontener !apor de agua que se condensar& cuando lascondiciones lo determinen% Un diagrama de fase t+pico degas seco se presenta en la 8igura "# $E%

-n esta figura se obser!a7F anto en condiciones de yacimiento durante la etapa deexplotación (l+nea isot*rmica 2C) como en condiciones desuperficie en el separador el sistema se encuentra en estadogaseoso fuera de la l+nea en!ol!ente%


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F .a temperatura del yacimiento es mayor que latemperatura cricondent*rmica al igual que la temperatura desuperficie en el separador por lo que no se condensar&nhidrocarburos l+quidos en este sistema ni en el yacimiento nien la superficie%

Figura Nº 1 . iagrama de fase tí&ico de un )as #eco.

-n la siguiente abla se resumen algunas caracter+sticasimportantes de los tipos de fluidos del yacimiento que sir!en

para identificarlos7"abla #$ 1. Caracter%sticas &ue identifican el tipo de 'luido del Yacimiento.


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.a 8igura "# $E muestra como es el comportamiento de la

elación gas petróleo y la Gra!edad 2PJ con respecto altiempo de producción para cada uno de estos fluidos delyacimiento%

'igura #$ 1(. Comportamiento de la )elación Gas Petróleo y la Gra*edad +P, a tra*-s del tiempo deproducción del yacimiento.

. Clasificación de los Yacimientos según los


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Mecanismos #aturales de Producción

.a cantidad de petróleo que puede ser desplazada por la

energ+a natural asociada al yacimiento !ar+a con el tipo deyacimiento% Por esta razón los yacimientos se clasifican enlos siguientes tipos seg,n su principal fuente de energ+a7Yacimientos que producen por los mecanismo de -mpu4eHidr&ulico -mpu4e por Gas en 5olución -mpu4e por ;apade gas -mpu4e por -xpansión de los fluidos -mpu4e por ;ompactación de las ocas -mpu4e Gra!itacional y-mpu4es ;ombinados%

/os Mecanismos de Producción se pueden definir como los procesos a tra!*s del cual la energ+a acumulada en losdiferentes entes que conforma el yacimiento es liberadadando lugar al desplazamiento de los fluidos a tra!*s delsistema poroso de las rocas del yacimiento hasta los pozos

productores%

-l proceso de entender el comportamiento de un yacimientorequiere la identificación de los mecanismos que impulsanlos fluidos hacia los pozos perforados en el yacimiento%

.a existencia de estos mecanismos se debe al proceso deformación de la roca y de acumulación de los hidrocarburosy a las condiciones de presión y temperatura existentes en elyacimiento%

"ormalmente existe m&s de un mecanismo responsable de la producción de los fluidos del yacimiento pero sólo uno ser&dominante en un inter!alo de tiempo de tiempo% /urante la


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!ida producti!a del yacimiento !arios mecanismos puedenalcanzar la condición de dominante%

.a condición m&s fundamental para que se efect,e el flu4o delos fluidos desde las rocas del yacimiento hacia los pozos esque se establezca un gradiente de presión desde elyacimiento hasta el fondo de los pozos y desde estos hasta lasuperficie% 2dicionalmente la roca debe tener la

permeabilidad necesaria para permitir que los fluidos queesta contienen se puedan mo!er a tra!*s del sistema porosode las rocas% -s importante acotar que a medida que lasaturación de petróleo se reduce en el yacimiento la

permeabilidad efecti!a de la roca para este fluido tambi*n sereduce y la mo!ilidad del gas o el agua aumentan de talmanera que existe menos flu4o de petróleo en el yacimiento amedida que este disminuye su saturación en la roca ygenerando que las tasas de producción de crudo disminuyacon el tiempo y las tasa de producción de gas y agua

aumenten%

.1 Yacimientos &ue producen por el Mecanismo de0mpu e Hidr2ulico

Un yacimiento con el 'ecanismo de -mpu4e Hidr&ulicollamado tambi*n -mpu4e Hidrost&tico tiene una conexiónhidr&ulica entre *l y una roca porosa saturada con aguadenominada +cu%fero que puede estar por deba4o delyacimiento o de parte de *l%

-l agua en el acu+fero est& comprimida pero a medida que la presión en el yacimiento se reduce debido a la producción de


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petróleo se expande y crea una in!asión natural de agua enel limite yacimientoFacu+fero (;2P)% -sta expansión delagua producir& un desplazamiento de los hidrocarburos hacia

los pozos de producción% -ste efecto se mantiene hasta quela capacidad expansi!a del acu+fero se agote% .a energ+a delyacimiento tambi*n aumenta por la compresibilidad de laroca del acu+fero !er la 8igura "# $>%

'igura #$ 13. Yacimiento con 0mpu e Hidr2ulico: a4 Condiciones ,niciales5 b4 0n Producción

;uando el acu+fero es muy grande y contiene suficienteenerg+a todo el yacimiento pudiese ser in!adido por esaagua mane4ando apropiadamente las tasa de extracción% -nalgunos yacimientos de empu4e hidrost&tico se puedenobtener eficiencias de recobro entre 90B y >0B del petróleooriginal in situ (PO S!" .a geolog+a del yacimiento laheterog*neidad y la posición estructural son !ariablesimportantes que afectan la eficiencia de recobro%

.a extensión del acu+fero y su capacidad energ*tica no se


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conoce hasta que se tienen datos de la producción primaria amenos que se cuente con una extensa información geológica

pro!eniente de perforaciones o de otras fuentes% .a

identificación de un contacto aguaFpetróleo (;2P) a tra!*s de los registros de pozos establece la existencia de estemecanismo%

.a importancia de este mecanismo sobre el comportamientodel yacimiento est& en función del !olumen del acu+fero y suconducti!idad ( k"#)% 5e puede obtener una medida de lacapacidad del empu4e con agua a partir de la presión delyacimiento a determinada tasa de extracción de los fluidos%5i manteniendo la presión del yacimiento el acu+fero no

puede suministrar suficiente energ+a para alcanzar las tasasdeseadas de extracción se puede implementar un programade inyección de agua en el borde de este para suplementar laenerg+a natural% -ste programa se denomina mantenimientode presión con inyección de agua"

.as caracter+sticas mas importantes que identifican almecanismo de empu4e hidr&ulico son7

• .a declinación de las presión del yacimiento esrelati!amente sua!e pudiendo para el caso de acu+feros degran !olumen permanecer nula%

• .a relación gasFpetróleo es relati!amente ba4a ycercana al !alor de la razón gas disueltoFpetróleocorrespondiente a la presión inicial del yacimiento%


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• .a producción de agua aparece relati!amente temprano principalmente en los pozos cercanos al contacto aguaF petróleo%

• -l factor de recobro para este tipo de empu4e se estimaentre un 90B y un >0B

. Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por Gas en

6olución -l petróleo crudo ba4o ciertas condiciones de presión ytemperatura en los yacimientos puede contener grandescantidades de gas disuelto%;uando la presión disminuyedebido a la extracción de los fluidos el gas se libera seexpande y desplaza al petróleo !er la 8igura "# $@%

'igura #$ 17. Yacimiento con 0mpu e por Gas en 6olución: a4 Condiciones ,niciales5 b4 0n Producción.

-l gas que est& en solución se comienza a liberar del crudo una!ez que la presión declina por deba4o de la presión de burbu4eo? el


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gas se libera en forma de burbu4as inmersas dentro de la zona de petróleo permaneciendo est&ticas y expandi*ndose ocupando parte del espacio poroso que es desalo4ado por el petróleo producido e impulsando al crudo mientras ocurre la expansión%.uego que el gas interno liberado en la zona de petróleo alcanza lasaturación cr+tica este se comienza a desplazarse hacia los pozos

productores generando entonces un arrastre sobre el crudocontribuyendo as+ a que el crudo sea impulsado hacia dichos

pozos%-ste mecanismo de producción es el m&s corriente y generalmentecontribuye a la producción de la gran mayor+a de los yacimientos%.a eficiencia de este mecanismo de empu4e depende de lacantidad de gas en solución de las propiedades de las rocas ydel petróleo y de la estructura geológica del yacimiento ygeneralmente predomina cuando no hay otras fuentes deenerg+as naturales como un acu+fero o capa de gas% -ngeneral los recobros que se logran son ba4os en el orden deun $0B a un 90B del P6-5 debido a que el gas en elyacimiento es m&s mó!il que la fase de petróleo% 2 medida

que la presión declina el gas fluye a una tasa m&s r&pida quela del petróleo pro!ocando un r&pido agotamiento de laenerg+a del yacimiento% lo cual se nota por el incremento delas relaciones gasFpetróleo ( $%P ) del campo% .osyacimientos con empu4es por gas en solución sonusualmente buenos candidatos para la inyección de agua%

.as caracter+sticas mas importantes que identifican almecanismo de empu4e por gas en solución son7

• .a presión del yacimiento declina de forma continua%


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• .a relación gasFpetróleo es al principio menor que larazón gas disueltoFpetróleo a la presión de burbu4eo luegose incrementa hasta un m&ximo para despu*s declinar%

• -l factor de recobro caracter+stico de yacimientos ba4oeste mecanismo est& entre $0B y 90B

.8 Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por Capa de Gas-l -mpu4e por ;apa de Gas ocurre en yacimientos saturadoscuyos fluidos no est&n uniformemente distribuidos y la

presión es menor que la de burbu4a% Ca4o estas condicionesexistir& una capa de gas encima de la zona de petróleo lacual se expandir& desplazando al petróleo hacia los pozos

productores%

;uando un yacimiento tiene una capa de gas como se

muestra en la 8igura "# 0 debe existir una cantidad deenerg+a almacenada en forma de gas comprimido la cual selibera al expandirse mientras se extraen los fluidos delyacimiento de modo que el petróleo es desplazadoexternamente a tra!*s del contacto gasFpetróleo (;GP)%


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'igura #$ 9. Yacimiento con 0mpu e por Capa de Gas : a4 Condiciones ,niciales5 b4 0n Producción.

.a expansión de la capa de gas est& limitada por el ni!el

deseado de la presión del yacimiento y por la producción degas despu*s que los conos de gas llegan a los pozos

productores%

-l tama1o o proporción del !olumen de la capa de gas enrelación con el !olumen de la zona de petróleo acondiciones de yacimientos ser& un indicador de laimportancia de este mecanismo

.os yacimientos con capas de gas muy grandes no seconsideran buenos candidatos para la inyección de agua? ensu lugar se utiliza inyección de gas para mantener la presión dentro de la capa% ;uando en tales yacimientos existe unazona de agua en el fondo se puede aplicar un programacombinado de inyección de agua y gas tal como se muestraen la 8igura "# $% 5e deben tomar precauciones con estos

programas combinados de inyección ya que existe el riesgode que el petróleo sea desplazado hacia la región de la capade gas y quede entrampado al final de la in!asión%


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'igura #$ 1. Yacimiento con 0mpu e Combinados por ,nyección de +gua y Gas: a4 Condiciones,niciales5 b4 0n Producción.

.as caracter+sticas mas importantes que identifican almecanismo de empu4e por capa de gas son7

• .a presión del yacimiento disminuye lentamente y enforma continua

• .a relación gasFpetróleo depende de de la ubicación delos pozos en el yacimiento% -n los pozos ubicados en la parte alta de la estructuraeste par&metro ira aumentando en forma continua%

-n los pozos ubicados en la parte ba4a la relación gasF petróleo estar& a ni!el de la razón gas disueltoFpetróleocorrespondiente a la presión actual del yacimiento%

• -l factor de recobro se estima entre un 0B al :0B delP6-5%


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. Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por 0 pansión de

los 'luidos/adas las condiciones de presión y temperatura existentes enlos yacimientos cualquier reducción de la presión causar&una expansión de los fluidos en el mismo% 2 este efecto se leconoce como mecanismo de empu4e por expansión de losfluidos% -ste 'ecanismo est& presente en todos losyacimientos pero es m&s importante en yacimientos dondela presión es mayor que la presión de burbu4eo (yacimientossubsaturados) en donde todos los componente de loshidrocarburos se encuentran en fase l+quida as+ tambi*n esel mecanismo principal a tra!*s del cual producen losyacimientos de gas%

.a expansión de los fluidos en el medio poroso ocurredebido a la reducción de la presión interna en los poros por efecto de la producción a tra!*s de los pozos ? esta expansión

permite que el espacio poroso desalo4ado por los fluidos producidos sean ocupados por los fluidos remanentes que!an quedando en el yacimiento de tal manera que los porosde la roca siempre permanecen llenos de fluidos% .aexpansión a su !ez hace que el fluido se desplace buscandosalir de los poros de la roca hacia las &reas de drena4e de los

pozos%

.as caracter+sticas mas importantes que identifican almecanismo de empu4e por -xpansión de los 8luidos son7


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• .a presión del yacimiento declina r&pidamente duranteel tiempo en que este mecanismo sea el dominante%

• .a relación gasFpetróleo de los pozos del yacimiento essimilar a la razón gas disueltoFpetróleo ( $si )

• -l factor de recobro est& estimado en el orden del AB del P6-5 para el caso de yacimientos de petróleo%

.; Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por 0 pansión delos 'luidos

.a roca tanto como los fluidos forma parte del sistema productor% debe distinguirse entre la compresibilidad bruta dela roca y la compresibilidad del medio porosointerconectado siendo la ,ltima la m&s importante debido a

que en la producción de hidrocarburos la reducción del!olumen ocurre a ni!el del sistema poroso que es en dondeocurren los cambios de presión%

.a compresibilidad de la roca causa cambios en el !olumen poroso interconectado que se refle4a en forma total es decir75i se tiene un cambio en la presión y se separaconceptualmente el cambio en la roca del cambio en los

fluidos se tiene la reducción en el espacio poroso% .areducción en el espacio poroso se debe a la compactación dela roca a medida que la presión interna en los poros se reduce

por efecto de la extracción de fluidos y al efecto del peso delas rocas suprayacentes sobre el yacimiento las cualestienden a cerrar los poros y por ende existe menos espacio


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disponible para almacenar la misma cantidad de fluidos% -stogenera que parte del fluido en los poros sea desalo4ado ydesplazado hacia las &reas de drena4es en los pozos

productores del yacimiento !er la 8igura "# %

'igura #$ . Yacimiento con 0mpu e por Compactación de las )ocas

Una reducción en el !olumen poroso posiblemente causesubsidencia en la superficie%

.a recuperación de petróleo mediante el empu4e por compactación es significante solo si la compresibilidad de laformación es alta% 'uchos yacimientos que tienen unsignificante empu4e por compactación son someros y

pobremente consolidados% 2unque el empu4e por compactación incrementar& la recuperación de petróleo lacompactación de la formación puede causar problemas talescomo colapso al casing y reducir la producti!idad de los

pozos debido a la reducción de la permeabilidad%

-n la mayor+a de las cuencas sedimentarias el gradiente desobrecargaes aproximadamente de $ .pc por pies de

profundidad% Parte de este peso es soportado por los granos


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de las rocas y el resto es soportado por los fluidos dentro delespacio poroso%

.a porción de la sobrecarga sostenida por los granos de lasrocas es denominada presión de la matri& o del grano" -nregiones con presiones normales el gradiente de presión delfluido se encuentra entre 0%:99 .pc a 0%:LA .pc por pies de

profundidad% Por lo tanto la presión del grano incrementar&normalmente con la profundidad a una tasa deaproximadamente 0%A: .pc a 0%AL .pc por pies

.< Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por Gra*edad

.a Gra!edad es un mecanismo de empu4e muy lento peroeficaz% .os pozos completados en yacimientos que ya notienen otra energ+a que la gra!edad se reconocen por que

poseen tasas de producción lentas y constantes para periodosmuy largos%

-l efecto de la gra!edad es m&s marcado en los yacimientoscon grandes buzamientos y de grandes espesores dandolugar as+ a la segregación gra!itacional si existe una buena

permeabilidad !ertical y los fluidos son de ba4a !iscosidad yde diferentes densidades !er la 8igura "# 9%


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'igura #$ 8. Yacimiento con 0mpu e por Gra*edad

.a gra!edad usualmente traba4a en con4unto con otrosmecanismos de empu4e para incrementar su eficiencia as+

por e4emplo un yacimiento delgado y horizontal con unfuerte empu4e de agua de fondo puede tener ba4arecuperación debido a que el agua tiende a conificar los

pozos prematuramente sobrepasando al petróleo? pero si el

mismo yacimiento se encuentra inclinado estructural oestratigr&ficamente el recobro aumenta debido a que lasegregación gra!itacional drena el petróleo hacia aba4oexistiendo tambi*n la acción de empu4e del agua del acu+ferohacia arriba% 2dem&s la gra!edad estabiliza el frente deaguaFpetróleo durante la producción disminuyendo as+ lacantidad de petróleo residual% .o mismo sucede con lasunidades grandes de capa de gas% ;omo la presión y lagra!edad expulsan naturalmente el petróleo hacia los pozosla capa de gas empu4a el petróleo hacia la parte ba4aestabilizando el l+mite entre lo que drena por gra!edad y elcontacto gasFpetróleo%


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-s con!eniente mencionar que el ingeniero de yacimientosdebe apro!echar las caracter+sticas gra!itacionales para tratar de poner a producir los pozos que se encuentran buzamiento

aba4o%

.as caracter+sticas de producción que indican la ocurrenciade drena4e gra!itacional o segregación son los siguientes7

• ariaciones de la relación gasFpetróleo con laestructura%

• 2parentemente me4ora el comportamiento de la permeabilidad relati!as gas=petróleo%

• 2parente tendencia al mantenimiento de la presión%

• .as eficiencias de recuperación est&n en el rango de:0B a >0B del P6-5%

.( Yacimientos &ue producen por elMecanismo de 0mpu e por Gra*edad-n la mayor+a de los yacimientos se presenta m&s de un tipode empu4e durante su !ida producti!a bien sea en formaalternada o simult&nea% -n ambos casos se dice que el

yacimiento produce por empu4es combinados%-s con!eniente hacer notar que en todos los tipos de empu4eest&n presentes las fuerzas de gra!edad y capilaridadalterando positi!a o negati!amente la acción de talesempu4es% -n caso de yacimientos de gran espesor y=o de


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buzamiento pronunciado el efecto de la gra!edad puedehacer que el gas que sale de la solución con el petróleo fluyahacia la parte m&s alta de la estructura en contracorriente

con el petróleo originando as+ una capa de gas secundaria oengrandeciendo la original% -sto dar& un empu4e adicional noexistente en la capa de gas secundaria o aumentar& laefecti!idad de la capa de gas original% Por otro lado unfuerte empu4e con agua abrumar& completamente un empu4e

por gas en solución al mantener la presión por encima del punto de burbu4eo%

.a 8igura "# : Presenta cur!as t+picas de presión !ersusrecobro para diferentes tipos de empu4es% /e acuerdo con elcomportamiento de estos mecanismos se puede resumir queel empu4e por gas en solución se caracteriza por una r&pidadeclinación de la presión y una eficiencia de recuperación

ba4a% -n el caso de empu4e por capa de gas la presión semantiene m&s alto que en el caso del empu4e por gas ensolución y por tanto la eficiencia de recuperación se me4ora%-l grado de me4oramiento depende del tama1o de la capa degas en relación con el tama1o de la zona de petróleo y el

procedimiento de producción utilizado% -l empu4e hidr&ulicoes el m&s eficiente en mantener la presión del yacimiento ynormalmente da la mayor eficiencia de recuperación enyacimientos de petróleo% 5in embargo un yacimiento conempu4e por capa de gas producido de tal forma que se

obtenga la mayor contribución de las fuerzas gra!itacionales puede dar una mayor recuperación que un empu4e hidr&ulico%


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'igura #$ . Comportamiento de la presión en función del porcenta e de recobro con losdistintos mecanismos naturales de producción.

-n la siguiente abla se muestra un resumen de lascaracter+sticas m&s importantes de los mecanismos naturalesde producción%

"abla #$ . Caracter%sticas &ue identifican el tipo de Mecanismo #atural de 0mpu een el yacimiento

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YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS.docx