1[1].historia Y Propiedades Del Petroleo 5p5of

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS ESCUELA DE CAPACITACION PETROLERA

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS

•

Un yacimiento esta constituido por una capa de roca porosa que contiene una cantidad considerable y variada de aceite, gas y/o agua que han sido atrapados en una irregularidad geológica (trampa).

•

Cada yacimiento tiene sus características propias y nunca existirán dos yacimientos iguales.

•

Externamente los yacimientos varían en su localización, profundidad, área, espesor, etc.…

•

Internamente los yacimientos varían en el tipo de roca, la porosidad, la permeabilidad, la saturación de agua, mecanismo de empuje, presión, temperatura, etc...

Aceite Volátil

Aceite Volátil GOR inicial (SCF/STB) Gravedad específica (ºAPI) Color

2.000-3000 > 40 Marrón, Naranja, Verde.

Trayectoria de la Presión en el Yacimiento

1

Punto Crítico

2

PRESION

% Líquidos

3

Separador

TEMPERATURA

Gas Condensado

Gas Condensado GOR inicial (SCF/STB)

Gravedad específica (ºAPI) Color

> 3,300 40-60 Marrón, verdoso, naranja o similar al agua.

PRESION

Trayectoria de la Presión en el Yacimiento

1 2

Punto Crítico

% Líquidos

3

Separador

TEMPERATURA

1

PRESION

Trayectoria de la Presión en el Yacimiento

2

Punto Crítico

% Líquidos

3

Separador

TEMPERATURA

Gas Húmedo

Gas Húmedo GOR inicial (SCF/STB)

Gravedad específica (ºAPI)

Color

> 50,000

< 70

Similar al agua.

PRESION

Trayectoria de la Presión en el Yacimiento 1

% Líquidos Punto Crítico

2 Separador

TEMPERATURA

Trayectoria de la Presión en el Yacimiento

PRESION

1

% Líquidos

2

Punto Crítico Separador

TEMPERATURA

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - ROCA

Porosidad para retener los fluidos. Permeabilidad para permitir el movimiento de los fluidos.

Espacio poroso No interconectado

Ruta de flujo

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - ROCA TIPO DE ROCA

Proceso de formación

Fuente del material

IGNEAS

Materiales derretidos en cortezas profundas y mantos superiores

Cristalización

SEDIMENTARIAS

METAMORFICAS

Desgaste y erosión de Rocas expuestas A la superficie

Rocas bajo altas temperaturas Y presiones en capas profundas

Sedimentación, enterramiento y litificación

Recristalización debida al Calor, presión o fluidos Activos químicamente

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - ROCA •Mediante el proceso de diferenciación el hierro y el níquel bajaron hacia al centro de la Tierra y los elementos más livianos subieron hacia la superficie y formaron la corteza. Hoy día la Tierra está construida por zonas.

CARACTERISTICAS GEOLÓGICAS DE LOS YACIMIENTOS Las fallas y diaclasas son estructuras resultantes de un comportamiento frágil. Una falla es una superficie o zona angosta en la cual ha habido desplazamiento relativo de cada uno de los bloques de la zona. (Bates and Jackson, 1987). -FALLA: Si la componente paralela es mayor y se observa a simple vista o a la escala de la herramienta utilizada (sísmica o pozo)

Falla Normal Fm. Tablazo

Fotografía aérea mostrando Fracturas y fallas en la Fm. Rosablanca

- DIACLASA: Si la componente paralela de desplazamiento es cero (ó no se observa a simple vista). Normalmente las llamamos fracturas.

Diaclasas en la Fm. La Luna

Sección delgada orientada de mudstone de la Fm. Rosablanca mostrando micro fracturas

CARACTERISTICAS GEOLÓGICAS DE LOS YACIMIENTOS ZONA DE FALLA Y DE CIZALLA

(a)

(b)

(c)

FIG. 7.9 (a) Falla, (b) Zona de Falla, (c) Zona de Cizalla Tomado de Hobbs et al, 1981

Zona de cizalla: Es una región a través de la cual se han desplazado bloques de roca a modo de falla, pero sin desarrollo evidente de fallas visibles.

FALLAS

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS – ROCA POROSIDAD • •

• •

φ

Es una medida del porcentaje de volumen total (fracción) de la roca ocupado por espacios (poros) Sirve para determinar la capacidad de almacenamiento de la roca y esta en función de: tamaño, forma y ordenamiento de los granos, también el grado de compactación y cementación de la roca. La porosidad se expresa en fracción o en porcentaje. Los valores de porosidad oscilan entre:

0 – 5 % Despreciable 5 – 10 % Pobre 10 – 15 % Regular 15 – 20 % Buena 20 – 40 % Excelente Rock matrix

Pore space

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS – ROCA POROSIDAD

Garganta De poro

Los poros proveen el Volumen para almacenar los hidrocarburos Las gargantas de poro Restringen o permiten el flujo de fluidos

Scanning Electron Micrograph

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS – ROCA

POROSIDAD

Porosidad total, t =

Volumen poro Total Volumen Roca

Porosidad Efectiva, e =

Espacio Poral int erconectado Volumen Roca

• Porosidad efectiva – MAS IMPORTANTE

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS – ROCA

PERMEABILIDAD

Gráfica

• La permeabilidad (K) es una medida de la facilidad con la cual los fluidos pueden fluir a través de un medio poroso. • Para que exista una buena permeabilidad los poros de la roca deben estar conectados unos con otros. • La permeabilidad esta expresada en milidarcys (md)

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS – ROCA PERMEABILIDAD

• La tasa de flujo de fluidos a través del yacimiento depende de:  Caída de presión  Viscosidad de fluido  Permeabilidad • Grandes granos producen altas permeabilidades y grandes tasas de flujo.

• Granos pequeños pueden llevar a bajas permeabilidades y pequeñas tasas de flujo. • La permeabilidad y la porosidad pueden estar correlacionadas.

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - FLUIDO

PROPIEDADES BÁSICAS RELACIONADAS CON LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO

•

Estas propiedades influencian la composición de los fluidos de un yacimiento

PRESIÓN

TEMPERATURA

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - FLUIDO

PRESIÓN

Todo fluido subterráneo se encuentra sometido a presión como consecuencia del peso de los sedimentos y los fluidos suprayacentes. Esta propiedad esta directamente relacionada con composición de los fluidos presentes en el yacimiento.

la

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - FLUIDO

TEMPERATURA La temperatura es una medida del grado de calor, el cual causa influencia en la conducta o fase de los hidrocarburos del yacimiento. Sin embargo la temperatura en el yacimiento se asume constante. GRADIENTE GEOTERMICO Es la relación entre la profundidad y la temperatura natural de los estratos terrestres. Este varia entre 1°F por cada 60 pies y 1°F por cada 100 pies.

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - FLUIDO SATURACIÓN

•

Esta definida como la fracción del volumen poroso ocupado por un fluido dado.

Saturación de aceite = (So) = fracción porosa ocupada por aceite Saturación de gas = (Sg) = fracción porosa ocupada por gas Saturación de agua = (Sw) = fracción porosa ocupada por agua

V saturación  V

fluido_ específico espacio_ poral

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS - FLUIDO SATURACIÓN

So = Volumen Petróleo/Volumen Poroso Granos de arena de la formación

Espacio poroso Petróleo

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS

TIPOS DE FLUIDOS PRESENTES EN UN YACIMEINTO

• Los yacimientos usualmente contienen tres fluidos: ACEITE O CRUDO

GAS

AGUA

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS ACEITE O CRUDO

Los aceites se han clasificado en tres tipos básicos: • Crudos parafínicos y nafténicos.

• Crudos asfálticos • Mezclas entre las dos anteriores Los crudos también se clasifican en ácidos y dulces: • Los crudos ácidos son altamente corrosivos por su contenido de CO2 y H2SO4 • Los crudos dulces no poseen gases o sustancias corrosivas, son los mas frecuentes

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS

GAS

• El gas natural puede estar asociado al aceite o libre en yacimientos no asociados y yacimientos de gas. • El estado y condición del gas depende de la presión y la temperatura .

CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS

AGUA

El agua esta generalmente asociada con la mayoría de los yacimientos. Existes dos tipos principales: • Aguas connatas: las cuales permanecen dentro de los espacios porosos. • Agua de formación: circula a través de la roca almacén y tiende a depositarse debajo de la acumulación gas/aceite, siendo conocida esta zona como límite o o.

CRITERIOS GENERALES PARA CLASIFICAR FLUIDOS DE YACIMIENTOS HIDROCARBUROS

Existen cinco tipos o patrones a partir de los cuales se pueden clasificar los fluidos de un yacimiento de hidrocarburos: •Aceite negro •Aceite volátil •Gas Condensado •Gas Húmedo •Gas Seco

CRITERIOS GENERALES PARA CLASIFICAR FLUIDOS DE YACIMIENTOS HIDROCARBUROS

Es importante aclarar que el tipo de fluido SOLO se puede confirmar a través de pruebas experimentales de laboratorio PVT, aunque existen algunas reglas de “dedo gordo” o de campo según William McCain*, que se pueden emplear para obtener una clasificación preliminar. Estas reglas requieren el conocimiento de: • Relación inicial gas / aceite (GOR inicial) scf/STB • Gravedad específica del líquido en superficie a condiciones estándar (gravedad API) • Color del fluido en superficie Siendo el GOR el indicador más importante.

YACIMIENTOS

Factor Volumétrico de Formación del petróleo (Bo) Presión y Temperatura en superficie

Bo (Bls/BF)

Bo (Bls/BF)

Aceite

1.0 Presión y Temperatura de yacimiento

Aceite

Pb Presión (psi)

+

Bo > 1.0

Bo

Vol.aceite  Vol.gasdisuelto  Vol.aceite

@ p ,T ( ycto )

@ p ,T (sup erficie )

 bls     BF 