Secciones del archivo .Data (Parte II)

Sección PROPS

La sección PROPS contiene la data de las propiedades de la roca y los fluidos del yacimiento que dependen de la presión y saturación. El número de tablas a colocar debe ser especificado en la sección RUNSPEC con el keyword TABDIMS.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:

•GRAVITY: señala la gravedad específica de los fluidos: petróleo, agua y gas respectivamente.
•PVTO: permite introducir la matriz de propiedades PVT del petróleo. En la primera columna se colocan los valores de Rs, en la segunda de presiones, en la tercera de factor volumétrico de formación del petróleo y en la última de viscosidades.
•PVDG: permite introducir la matriz de propiedades PVT del gas seco. En la primera columna se colocan los valores de presiones, en la segunda los del factor volumétrico de formación del gas y en la tercera los de viscosidades.
•PVTW: permite introducir los valores PVT del agua. En la primera columna se coloca una presión de referencia, en la segunda el factor volumétrico de formación del agua, en la tercera la compresibilidad del agua, en la cuarta la viscosidad y en la última columna la viscosibilidad.
•ROCK: permite introducir la compresibilidad de la roca. En la primera columna se coloca una presión de referencia y en la segunda el valor de compresibilidad.
•SWOF: permite introducir la matriz de valores de presiones capilares y permeabilidades relativas. Aplica cuando el agua y el petróleo están presentes.
•SGOF: permite introducir la matriz de valores de presiones capilares y permeabilidades relativas. Aplica cuando el gas y el petróleo están presentes.

Sección REGIONS

La sección REGIONS divide la malla en regiones, con la finalidad de: calcular las propiedades de las funciones de la saturación (permeabilidades relativas y presiones capilares) de cada región, calcular las propiedades PVT de cada región, colocar las presiones y saturaciones iniciales, reportar los fluidos en sitio y los flujos entre regiones, calcular las permeabilidades relativas direccionales, las propiedades de las mezclas, de la compactación de la roca y de los puntos finales de las tablas de saturación principalmente.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:

•FIPNUM: asigna fluido en sitio a las regiones (“Fluid-in-Place”).
•SATNUM: permite introducir tabla de saturaciones a las regiones.
•EQLNUM: asigna regiones de equilibrio.
•PVTNUM: permite introducir tabla PVT a las regiones.

Sección SOLUTION

La sección SOLUTION contiene la data suficiente para definir en estado inicial (presiones, saturaciones, composiciones) de cada bloque de la malla del yacimiento. Los Kyewords en esta sección no tienen un orden específico. Todos los caracteres después de la columna 8 son insignificantes.

La data puede tener lugar de alguna de las siguientes formas:

1.“Equilibration”: las presiones y saturaciones iniciales son calculadas por Eclipse usando la data agregada por el Keyword EQUIL (profundidad del contacto de fluidos, etc.)
2.“Restart”: la solución inicial puede ser leída del archivo Restart creado en una corrida anterior de Eclipse. El nombre del archivo es introducido usando el Keyword RESTART.
3.“Enumeration”: especifica la solución inicial explícitamente para cada bloque de la malla. Debe buscarse más información en "ECLIPSE Technical Description" para utilizar esta forma.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:

•EQUIL: permite inicializar el modelo por equilibrio hidrostático. Especifica la presión inicial a la profundidad de referencia, las profundidades de los contactos agua-petróleo y gas-petróleo y las presiones capilares a esas profundidades y demás opciones de equilibrio.
•AQUFETP: especifica un acuífero de tipo Fetckovich.
•AQUANCON: especifica las conexiones del acuífero analítico.
•AQUFLUX: especifica acuíferos de flujos constantes.
•AQUCHGAS: especifica acuíferos con carga de gas constante.
•AQUCHWAT: especifica acuíferos con carga de agua constante.
•RPTSOL: reporta el fluido en sitio para cada región en el archivo de salida PRT.

Sección SUMMARY

Esta sección especifica el número de variables que serán escritas en el archivo Summary después de cada paso de tiempo de la simulación. Las gráficas pueden ser usadas para mostrar la variación de los valores en las filas Summary en el tiempo. Esta sección es opcional, pero sin ella el programa Eclipse no puede crear el archivo Summary.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:

•FPR: reporta la presión del yacimiento.
•FOPR: reporta la tasa de producción de petróleo del yacimiento.
•FWIR: reporta la tasa de producción de agua del yacimiento.
•FOPT: reporta la producción acumulada de petróleo del yacimiento.
•FWCT: reporta el corte de agua del yacimiento.
•FOE: reporta el factor de recobro del yacimiento.
•WOPR: reporta la tasa de producción de petróleo de los pozos
•WWCT: reporta el corte de agua de los pozos.
•WBHP: reporta la presión de fondo fluyente de los pozos.

Secciones del archivo .Data (Parte I)

Sección RUNSPEC

La sección RUNSPEC es la primera sección en el archivo de entrada .Data de Eclipse. Contiene básicamente el título, la fecha de inicio, las unidades a utilizar, número de pozos, tablas, etc.; fases o componentes presentes entre otros. Cada dato de entrada en el archivo es definido a través de palabras claves “Keywords”. Esta sección es obligatoria.

Es necesario considerar tres normas a la hora de crear el archivo .Data:
1. Los comentarios deben ser precedidos por un doble piso _ _ de lo contrario serán leídos por el simulador como un dato.
2. Tanto los nombres de las secciones como de los Keywords deben ser escritos completamente en mayúscula.
3. Los Keywords que tienen data asociada terminan con un slash (/).

Las consideraciones anteriormente mencionadas aplican por igual para el resto de las secciones del archivo de data.

Nota: los valores que se asignan a ciertos Keywords corresponden a ciertas consideraciones que deben ser revisadas en el “REFERENCE MANUAL” del programa Eclipse black oil, en su keyword correspondiente, ya que dichos valores cambian para cada Keyword tanto de la sección RUNSPEC como del resto de las secciones del archivo de data.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:
•TITLE: permite asignar un título al modelo
•DIMENS: asigna las dimensiones del modelo
•OIL, WATER, GAS, VAPOIL, DISGAS: define las fases presentes activas en el modelo
•FIELD/ METRIC / LAB: establece la convención de unidades
•WELDIMS: asigna las dimensiones de la matriz de los pozos
•TABDIMS: asigna las dimensiones de las tablas de propiedades
•REGDIMS: asigna las dimensiones a las regiones del modelo, se utiliza sólo cuando se quiera dividir el modelo en dos o más regiones.
•AQUDIMS: asigna las dimensiones del acuífero.
•MULTOUT/UNIFOUT: indica que los archivos de salida serán múltiples o unificados respectivamente.


Sección GRID

La sección GRID determina básicamente la geometría de la malla de simulación y de varias propiedades de las rocas como porosidad y permeabilidad absoluta en cada celda de la malla. De esa información el programa calcula los volúmenes porosos de bloques de la malla, las profundidades del punto medio de cada bloque y las transmisibilidades entre bloques.

Los Keywords usados actualmente varían si se usa una geometría radial o cartesiana. Las cuales deben especificarse en la sección RUNSPEC usando los keywords CART o RADIAL para geometría cartesiana o radial respectivamente. Por otro lado debe especificarse si la geometría es “Block Centered” o “Corner Point”. Si la geometría es de tipo Corner Point se utilizan los Kyewords COORD y ZCORN, si no se especifica nada el programa asume geometría Block Centered.

Por otra parte si la geometría fue generada con un pre-procesador y se dispone del archivo que la contiene, se puede agregar directamente el archivo usando el Keyword INCLUDE. Adicionalmente si se desea leer la geometría sin incorporarla en el archivo de salida PRT, que es el tipo de archivo de salida que se genera al colocar el Keyword UNIFOUT en la sección RUNSPEC, se puede incluir el archivo de la geometría entre los Keywords NOECHO Y ECHO.

Algunos de los principales Keywords de esta sección son los siguientes:
•PORO: indica la porosidad de las celdas
•PERMX: indica la permeabilidad de las celdas en la dirección x
•PERMY: indica la permeabilidad de las celdas en la dirección y
•PERMZ: indica la permeabilidad de las celdas en la dirección z

Algunos Keywords menos esenciales pero muy útiles en esta sección son:
•EQUALS: es usado para asignar o reemplazar el valor de una propiedad para una caja de celdas dentro de la malla.
•MULTIPLY: multiplica la matriz de una propiedad por una constante.
•COPY: se utiliza para colocar los mismos valores de un keyword en otro diferente.
•RPTGRID: reporta la profundidad del tope de las celdas y las conexiones de celdas no vecinas en el archivo de salida PRT.
•INIT: escribe un archivo con las propiedades de la malla.
Luego de la sección GRID es factible colocar una sección opcional llamada EDIT que permite editar la geometría de la malla y de las propiedades de las rocas para efectos de simular sin realizar alteraciones propiamente de la sección GRID.

Nociones básicas del simulador Eclipse

Eclipse 100 es un simulador de tipo blackoil capaz de modelar a condiciones de yacimiento gran cantidad de situaciones que se presentan en un yacimiento, posiblemente sea uno de los simuladores en su tipo que más ha sido probado lo que garantiza mayor confiabilidad en los resultados. Este simulador está integrado con otras aplicaciones de geología, que permiten aumentar la complejidad del modelo geológico del yacimiento así como obtener visualizaciones de mayor calidad de los gráficos y representaciones 2D y 3D del yacimiento estudiado.

Funcionamiento de Eclipse Blackoil

En primer lugar el simulador lee y procesa un archivo de data, verifica la consistencia de los datos, si no son consistentes se arroja error y si lo son el simulador procede a realizar el cálculo de saturaciones y presiones de cada celda del modelo a lo largo del tiempo para, finalmente, mostrar los resultados en diferentes archivos de archivos de salida. En el caso de tener datos dependientes del tiempo el simulador lee y procesa los mismos para cada paso de tiempo.

Archivo de data de Eclipse (*.data)

El archivo debe contener toda la información disponible del modelo a simular distribuida de acuerdo a las siguientes secciones:

RUNSPEC

Debe contener las características generales del modelo

GRID

Información sobre las características de la malla y propiedades de la roca

EDIT

Es una sección opcional en la que es posible editar la sección grid y poder evaluar la simulación del yacimiento sin que el contenido de la sección grid como tal haya sido modificado.

PROPS

Información de las propiedades PVT y de la relación roca-fluido.

REGIONS

En esta sección es posible realizar subdivisiones del yacimiento cuya data de propiedades puede variar para cada región y sea necesario estudiar de forma específica según sea el caso.

SOLUTION

En esta sección define las opciones de inicialización del modelo.

SUMMARY

Es una sección opcinal donde definimos los keywords para poder ver los gráficos que arroja la corrida de simulación. Es muy importante ya que evaluar el comportamiento de los gráficos facilita enormemente el análisis de resultados.

SCHEDULE

Esta sección contiene información de los pozos y pasos de tiempo.

Para realizar una simulación de yacimientos con el software Eclipse se deben seguir los siguientes pasos:

• Definir los objetivos claramente.
• Recolectar y revisar los datos.
• Construir el modelo del yacimiento.
• Especificar los pozos en el modelo.
• Especificar la historia de producción.
• Realizar el cotejo histórico (cotejo de presiones y saturaciones)
• Realizar sensibilizaciones del modelo para validar el cotejo.
• Diseñar esquemas de explotación.

El software Eclipse cuenta con dos manuales: uno de descripción técnica que detalla información técnica sobre yacimientos, sus propiedades y comportamiento del mismo ante diversas situaciones; y un manual de referencia que explica con detalle la función de las secciones y de los keywords contenidos en ellas así como muestra para cada keyword ejemplos prácticos de su utlización en el archivo de data.

Archivos de salida

Existen dos tipos de archivos de salida, los cuales son los siguientes:

• Formateado
• No formateado

El archivo formateado es un archivo que utiliza código ASCII, de gran tamaño, generado utilizando el keyword FMTOUT y el mismo puede ser leido en un editor de texto.

El archivo no formateado utiliza el código binario, es de pequeño tamaño y no puede ser leído por un editor de texto.

De acuerdo al contenido los arcivos de salida pueden presentar dos tipos:

• Unificados
• Múltiples

Los archivos unificados contienen en un solo archivo todos los informes generados en el tiempo, se obtiene utilizando el keyword UNIFOUT, esto permite que el númeo de informes sea ilimitado y que no sea posible eliminar ninguno.

Los archivos múltiples contienen un archivo para cada informe en u paso de tiempo, se generan con el keyword, es posible tener hasta 9999 informes y pueden ser borrados los informes no deseados. Este tipo de archivos es la opción predeterminada y son muy útiles para mantener privacidad con la información manejada.

Simulación numérica de yacimientos

La simulación numérica de yacimientos consiste en inferir el comportamiento real del yacimiento mediante la resolución de ecuaciones de modelos matemáticos que reprentan el mismo. Tales ecuaciones se resuelven por métodos numéricos y el fin es lograr resultados lo más aproximados posibles a el comportamiento reflejado por el yaciemiento en la realidad.

Imagen 1. Simulación numérica de yacimientos
Obtenida de http://www.comerlat.com.mx/img/yacimientos01.jpg

Ventajas de la simulación numérica de yacimientos frente a otros métodos de predicción

1. En la simulación numérica de yacimientos las propiedades de las rocas no se consideran uniformes en todo el yacimiento mientras que en otros métodos de predicción (Como balance de materiales) si se asume esa suposición. Como se sabe en la realidad dichas propiedades en el yacimiento no son uniformes por lo que en ese sentido permite que los resultados obtenidos por el simulador numérico tengan menor margen de error.


2. Los datos de presión, volumen temperatura (PVT) son uniformes y simplificados en los otros métodos de predicción, a diferencia el simulador numérico de yacimintos puede trabajar con un amplio y variable rango de datos PVT en el yacimiento, ya que con dicho simulador se puede discretizar el yacimiento en muchísimas celdas lo que permite asignar valores distintos en las propiedades de cada celda, lo anterior permite obtener resultados más aproximados a los reales con la simulación numérica.


3. En la simulación numérica la geometría del yacimiento es bastante amplia mientras que con otros métodos de predicción es simplificada, ampliando el margen de error de dichos métodos.
   
4. Finalmente en la simulación numérica de yacimientos es posible calcular valores de presión y saturación para cada celda, mientras con otros métodos dichos valores son uniformes a lo largo del yacimiento. Como en los casos anteriores el método de simulación numérica de yacimientos presenta ventajas en ese sentido respecto a los demás métodos.

Estructura de un simulador de yacimientos
Su estructura se compone de tres etapas:

1. Inicialización: en ella se ingresan en el simulador los datos iniciales para describir el yacimiento, se definen las propiedades de la roca y los fluidos, de esta manera el simulador podrá calcular los valores de saturación y presión de cada celda y estimar el valor de POES. Esta etapa es fundamental y no puede ser obviada por el usuario.


2. Ajuste Histórico: esta etapa permite evaluar la historia de producción e instalación de un pozo mediante la corrida de cálculos en el simulador a lo largo de la vida del pozo hasta el momento actual o un punto específico que desee evaluar el usuario. Esta etapa no es fundamental, no se utiliza en pozos nuevos ni es necesario para hacer la predicción del comportamiento futuro del yacimiento, sin embargo es muy útil a la hora de corroborar el ajuste de datos y así aumentar la confiabilidad de los valores predichos.


3. Predicciones: En esta etapa se realiza la predicción de la tasa de recobro, a su vez permite estimar las reservas recuperables y finalmente hacer un análisis económico en base a los resultados obtenidos.

Funciones de un simulador de yacimientos

Básicamente la función de un simulador numérico de yac¡mientos es calcular a los largo del tiempo saturaciones, presiones y de esa manera evaluar y predecir el comportamiento de un yacimiento. Para ello un simulador se fundamenta en ciertos aspectos:

1. El yacimiento debe dividirse en un número finito de celdas.
   
2. Los pozos están localizados parcial o totalmente en las celdas.


3. Se proporcionan datos para cada celda, estos datos corresponden a propiedades básicas de la roca y de los fluidos.


4. La producción de los pozos es suministrada en función del tiempo.


5. El simulador básicamente calcula saturaciones, presiones y estima la producción de un pozo, y las ecuaciones que contiene están dispuestas para ello.

Ventajas y desventajas de un simulador de yacimientos

Ventajas:

Un simulador numérico de yacimientos toma en cuenta las variaciones en el tiempo y el espacio de las presiones, saturaciones y propiedades de las rocas y fluidos, entre otros; aporta mayor credibilidad y objetividad en los resultados, permite hacer análisis económicos más certeros y tomar decisiones con mayor confianza, generar escenarios de producción y optimizar políticas de explotación.

Es aplicable en el cálculo de POES por área o zona, por concesión, detectar y evaluar casos de migración de fluidos y para monitorear yacimientos en el tiempo.

Desventajas:

Las soluciones que produce son aproximadas y dependen de los datos de entrada. Un ajuste de datos en la historia de producción no es garantía de los resultados predichos ya que los mismos dependen y varían de acuerdo a muchas variables. Por lo general los datos históricos tienen alto grado de incertidumbre y dependen de la eficiencia de aquel que los haya registrado en campo y finalmete los datos geológicos y petrofísicos se extrapolan linealmente en algunos puntos del campo completo, y en algunos casos dicha extrapolación no corresponde ya que no es lineal.

Realizado por: Patricia Muñoz

Datos del creador de Blog

Saludos cordiales!

Mi nombre es Patricia Muñoz y aquí presento algunos de mis datos, los cuales le permitirán familiarizarse conmigo y aumentar su grado de confianza en mis publicaciones.

Datos personales:

Edad: 22 años
Nacionalidad: Venezolana

Profesión: Estudiante

Lugar de residencia: Caracas

Correo electrónico: pattysmb@gmail.com

Formación académica:

Institución de estudio: Universidad Central de Venezuela.

Grado de instrucción: Noveno semestre de Ingeniería de Petróleo (En curso).

Idiomas manejados: Castellano (Idioma nativo) e inglés intermedio.

Manejo en informática:

• Nivel intermedio en programación destinada a eventos (Visual basic, Matlab).
• Nivel intermedio a avanzado en sistema operativo Windows.
• Nivel intermedio a avanzado en uso de procesador de texto (Microsoft Office Word).
• Nivel intermedio a avanzado en uso de diseñador de presentaciones (Microsoft Office Power Point)
• Nivel intermedio en uso de hoja de cálculo. (Microsoft Office Excel)
• Nivel intermedio a avanzado en uso de internet.

Cursos realizados o congresos en los que he participado:

• Participación en la jornada de investigaciones de la Facultad de Ingeniería(JIFI). Universidad Central de Venezuela. Caracas. 2008.
• Culminación satisfactoria de 40 horas de formación humano-cristiana en "La Escuela de Animadores de la Pastoral Juvenil". Valencia. 2004.
• Culminación satisfactoria de 80 horas de formación humano-cristiana en "Escuela de líderes nivel I". Valencia. 2004.
• Participación satisfactoria en 10 horas del taller (CAE) Comité de auto-protección escolar. Dictado por el Cuerpo de Bomberos del Estado Aragua en el año 2004.
• Realización de curso de Bombas de cavidad progresiva dictado en la JIFI 2008. Universidad Central de Venezuela. Caracas. 2008.
• Participación en conferencia de bombeo multifásico. Universidad Central de Venezuela. 2008.
• Participación en conferencia de registros eléctricos de pozos dictado por empresa de servicio Baker Huges. Universidad Central de Venezuela. 2008.
• Participación en el X Simposio Bolivariano de exploración de Cuencas Subandinas. Cartagena de Indias. Colombia. Julio de 2009.
• Participación en la SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference (LACPEC). Cartagena de Indias. Colombia. Junio de 2009.

Nota: Las publicaciones añadidas en este blog estarán basadas en un curso dictado por la materia de yacimientos V sobre simulación numérica de yacimientos con el software Eclipse que actualmente estoy realizando en mi institución de estudio.