Introducción a la Simulación Numérica de Yacimientos

En esta primera parte del blog definiremos ciertos fundamentos teóricos para el entendimiento pleno del tema a tratar.

• Simulación numérica de yacimientos: Es resolver un conjunto de ecuaciones aplicando métodos numéricos, para así poder obtener un modelo matemático el cual pueda representar el comportamiento de un yacimiento real.
• Simulador de yacimientos: son un conjunto de programas de computadoras que resuelven mediante algoritmos apropiados el modelo matemático que representa el yacimiento y obtiene soluciones del mismo.

Estructura de un simulador de yacimientos.

podemos distinguir 3 etapas en la simulación de yacimientos:

1. Etapa 1: Inicialización, aquí ocurre la descripción estática del yacimiento, propiedades de la roca y fluidos y con esos datos obtener el POES.
2. Etapa 2: Ajuste histórico, en esta parte de la simulación se cargan los datos históricos de los pozos sí se tiene información, además se cargan las condiciones de producción e instalaciones de superficie. se hacen los ajustes de simulación y los cálculos del simulador en el tiempo.
3. Etapa 3: Predicciones: con los resultados de la predicción de tasa de recobro que nos da la simulación podemos hacer una estimación de reservas recuperables y un análisis económico de la rentabilidad de la posible inversión en este yacimiento estudiado.

Hasta ahora hemos hablado de lo que es un simulador, lo que es una simulación numérica y como se puede ser la estructura del simulador de yacimientos, pero sabemos ¿Que funciones tiene un simulador de yacimientos?

Pues un simulador de yacimientos nos calcula a lo largo del tiempo 3 variables:

1. Presiones.
2. Saturaciones.
3. Comportamiento de los pozos.

Y nuestra función como ingeniero de yacimientos y simulación es interpretar estos datos para así disminuir la incertidumbre en un posible yacimiento de hidrocarburos.

Fundamentos y parámetros de la simulación de yacimientos.

• Se necesitan un numero finitos de celdas que van representar el yacimiento.
• El simulador asume que el pozo esta en el centro de las celdas.
• Se dan datos a cada celda.
• La producción de los pozos es suministrada en función del tiempo.
• Las ecuaciones son resueltas para obtener presiones, saturaciones de cada celda, así mismo estimar la producción de cada pozo.

Datos que se deben suministrar al simulador:

Propiedades de la roca:

• Porosidad.
• Permeabilidad.
• Espesores de arena.
• Permeabilidades relativas.
• Saturaciones.
• Presiones capilares.
• Compresibilidades.
• Profundidad.

Propiedades de los Fluidos.

• Presión de saturación.
• Solubilidad.
• Viscosidad.
• Factor volumétrico de formación.
• Densidad.

Aplicabilidad de la simulación de yacimientos

la aplicabilidad de este simulador es tan extensa en el área de los hidrocarburos que solo nombraremos algunas:

• Podemos obtener Poes por área o zona, por concesión.
• Simular la migración de fluidos entre concesiones.
• Monitoreo de yacimientos.
• Generación de escenarios de producción.
• Análisis económicos de proyectos.
• optimización de políticas de exploración.

Limitaciones de los simuladores de yacimientos.

• Da soluciones aproximadas.
• Los resultados de salida dependen de los datos de entrada.
• El ajuste de la historia no garantiza la predicción precisa del futuro.
• Los datos de entrada suelen tener alto grado de incertidumbre.
• extrapolación de algunos datos que no se tienen (Petrofisicos y Geológico).

Tipos de simuladores de yacimientos

• Petróleo negro.
• Composicionales.
• Térmicos.
• Químicos.

todos los datos y marco teórico utilizados para edición esta entrada de blog fueron tomados de las clases del profesor Ángel Da silva.