Mejoramiento de los yacimientos virtuales (parte III)
El simulador de yacimientos ECLIPSE, como la mayoría de los simuladores comerciales, usa la metodología de diferencia finita. Los frentes de saturación son difíciles de seguir en un modelo de diferencia finita, dado que el yacimiento virtual está dividido en bloques.
Un enfoque alternativo consiste en resolver el problema utilizando líneas de corriente
Las líneas de corriente son entidades matemáticas; existe un número infinito para un determinado campo de fuerzas (una línea de corriente está siempre perpendicular a las líneas de fuerza de empuje constante). Para solucionar los problemas de flujo, se consideran un número limitado de líneas de corriente y el flujo que rodea la línea de corriente se considera como una corriente.
Dado que el fluido no pasa de una línea de corriente a la otra, el flujo dentro de una corriente se puede considerar en forma independiente de cualquier otra corriente. Se puede solucionar serie de regimenes de flujo independientes, cuasi-unidimensionales, se puede determinar la fuente del fluido que fluye hacia un pozo productor, pueden también identificar las áreas dentro de un campo que han sido previamente inadvertidas, o pozos con una inyección ineficiente.
Cuando las condiciones cambian rápidamente, un simulador de líneas de corriente puede arrojar resultados incorrectos, o podría no converger a una solución.
Por otra parte, los simuladores de líneas de corriente pueden ser muy rápidos, también pueden utilizar el mismo tipo de retículas y asignación de propiedades, como la porosidad y la permeabilidad, que un simulador ECLIPSE.
Con la simulación de líneas de corriente, no es necesario el escalamiento; es posible evaluar el potencial de producción del gran número de celdas de un modelo geológico.
Corrientes de flujo en el campo Prudhoe Bay
Los yacimientos grandes pueden necesitar millones de bloques para definir las fallas u otra geología compleja. El tiempo requerido para resolver este tipo de modelo puede sobrepasar el presupuesto de una compañía y la paciencia de un ingeniero de yacimientos.
El campo Prudhone Bay, en el talud norte de Alaska, EUA, significaba justamente ese problema para el operador, BP. Del campo Prudhoe Bay, un simulador de diferencia finita de más de 200.000 celdas fue abandonado después de 10 meses porque no se pudo lograr un adecuado ajuste de la historia de producción de los más de 200 pozos incluidos en la simulación. El operador evaluó alternativas del modelo de diferencia finita y decidió utilizar el modelo de líneas de corriente FrontSim. Se pudo mantener la complejidad geológica, al igual que el gran número de pozos, y se pudieron incluir suficientes celdas para cubrir adecuadamente el yacimiento. Un ingeniero que utilizó el modelo FrontSim logró el ajuste de la historia de producción del NWFB en sólo seis meses.
Manejo de yacimientos
Las alzas y bajas radicales en los precios del petróleo conducen a la industria hacia dos extremos de manejo de yacimientos. Algunos operadores en áreas maduras desean producir la mayor cantidad de petróleo posible con un mínimo de erogaciones de capital y recursos de ingeniería.
En el otro extremo del espectro están los grandes campos, ya sea en etapa de producción o aún en las fases de delineación y exploración, donde las enormes inversiones de capital deben protegerse con la mejor ingeniería disponible.
El ingeniero a cargo del modelo enfrenta dos tareas principales que necesitan una mayor automatización. En primer lugar, el usuario debe diseñar la retícula, que puede simplificarse mediante vínculos automatizados con modelos geológicos y una mejor importación de datos de celdas de modelos geológicos a modelos de yacimientos. En segundo lugar, el ingeniero debe ajustar la historia de producción del campo. La completa automatización del ajuste de historia probablemente esté lejos de ser posible, pero en el futuro cercano, las rutinas de optimización ayudarán a los usuarios a identificar las variables que más influyan en las soluciones.
Conclusiones
El módulo Weltest 200, ofrece a los ingenieros una herramienta numérica para evaluar las pruebas de pozos. Asimismo, la opción MSW de la aplicación ECLIPSE brinda a los ingenieros de terminación nuevas posibilidades para analizar pozos multilaterales y algunos dispositivos inteligentes de control de fondo de pozo.
Los simuladores de yacimientos incluyen relaciones simples con los esfuerzos mecánicos del subsuelo. El modelado de los cambios de los esfuerzos se realiza con los modelos mecánicos de rocas.
Un enfoque alternativo consiste en resolver el problema utilizando líneas de corriente
Las líneas de corriente son entidades matemáticas; existe un número infinito para un determinado campo de fuerzas (una línea de corriente está siempre perpendicular a las líneas de fuerza de empuje constante). Para solucionar los problemas de flujo, se consideran un número limitado de líneas de corriente y el flujo que rodea la línea de corriente se considera como una corriente.
Dado que el fluido no pasa de una línea de corriente a la otra, el flujo dentro de una corriente se puede considerar en forma independiente de cualquier otra corriente. Se puede solucionar serie de regimenes de flujo independientes, cuasi-unidimensionales, se puede determinar la fuente del fluido que fluye hacia un pozo productor, pueden también identificar las áreas dentro de un campo que han sido previamente inadvertidas, o pozos con una inyección ineficiente.
Cuando las condiciones cambian rápidamente, un simulador de líneas de corriente puede arrojar resultados incorrectos, o podría no converger a una solución.
Por otra parte, los simuladores de líneas de corriente pueden ser muy rápidos, también pueden utilizar el mismo tipo de retículas y asignación de propiedades, como la porosidad y la permeabilidad, que un simulador ECLIPSE.
Con la simulación de líneas de corriente, no es necesario el escalamiento; es posible evaluar el potencial de producción del gran número de celdas de un modelo geológico.
Corrientes de flujo en el campo Prudhoe Bay
Los yacimientos grandes pueden necesitar millones de bloques para definir las fallas u otra geología compleja. El tiempo requerido para resolver este tipo de modelo puede sobrepasar el presupuesto de una compañía y la paciencia de un ingeniero de yacimientos.
El campo Prudhone Bay, en el talud norte de Alaska, EUA, significaba justamente ese problema para el operador, BP. Del campo Prudhoe Bay, un simulador de diferencia finita de más de 200.000 celdas fue abandonado después de 10 meses porque no se pudo lograr un adecuado ajuste de la historia de producción de los más de 200 pozos incluidos en la simulación. El operador evaluó alternativas del modelo de diferencia finita y decidió utilizar el modelo de líneas de corriente FrontSim. Se pudo mantener la complejidad geológica, al igual que el gran número de pozos, y se pudieron incluir suficientes celdas para cubrir adecuadamente el yacimiento. Un ingeniero que utilizó el modelo FrontSim logró el ajuste de la historia de producción del NWFB en sólo seis meses.
Manejo de yacimientos
Las alzas y bajas radicales en los precios del petróleo conducen a la industria hacia dos extremos de manejo de yacimientos. Algunos operadores en áreas maduras desean producir la mayor cantidad de petróleo posible con un mínimo de erogaciones de capital y recursos de ingeniería.
En el otro extremo del espectro están los grandes campos, ya sea en etapa de producción o aún en las fases de delineación y exploración, donde las enormes inversiones de capital deben protegerse con la mejor ingeniería disponible.
El ingeniero a cargo del modelo enfrenta dos tareas principales que necesitan una mayor automatización. En primer lugar, el usuario debe diseñar la retícula, que puede simplificarse mediante vínculos automatizados con modelos geológicos y una mejor importación de datos de celdas de modelos geológicos a modelos de yacimientos. En segundo lugar, el ingeniero debe ajustar la historia de producción del campo. La completa automatización del ajuste de historia probablemente esté lejos de ser posible, pero en el futuro cercano, las rutinas de optimización ayudarán a los usuarios a identificar las variables que más influyan en las soluciones.
Conclusiones
El módulo Weltest 200, ofrece a los ingenieros una herramienta numérica para evaluar las pruebas de pozos. Asimismo, la opción MSW de la aplicación ECLIPSE brinda a los ingenieros de terminación nuevas posibilidades para analizar pozos multilaterales y algunos dispositivos inteligentes de control de fondo de pozo.
Los simuladores de yacimientos incluyen relaciones simples con los esfuerzos mecánicos del subsuelo. El modelado de los cambios de los esfuerzos se realiza con los modelos mecánicos de rocas.