Diapositiva 1 - Asociación de Ingenieros Petroleros de México, AC

Asociación de Ingenieros Petroleros de México A.C.
Delegación Villahermosa
Jornadas Técnicas 2012
El uso de modelos
sectoriales para capturar la
heterogeneidad de un
yacimiento
Ing. Oscar Osorio Peralta
Ingeniería y Consultoría Mexicana, INCOMEX
Villahermosa, Tabasco a 9 de Noviembre de 2012
Simulación Full Model
Ajuste Histórico del Modelo de Simulación
Problemas Recurrentes de los Modelos de Simulación Completos
a) Ajuste del Corte de Agua o Relación Gas - Aceite.
b) Saturaciones de los Fluidos.
c) Ajustes Históricos Pozo a Pozo.
Fuente: SPE 120887 “The Application of Structured Gridding Techniques for Full Field Simulation of a Gigant Carbonate Reservoir Developed with Long Horizontal Wells” SPEREE – Diciembre 2008
Simulación Full Model
Soluciones
Soluciones en los Modelos de Simulación Completos
a) Refinación de los Modelos.
b) Mallas adecuadas al tipo de pozo a simular.
Fuente: SPE 120887 “The Application of Structured Gridding Techniques for Full Field Simulation of a Gigant Carbonate Reservoir Developed with Long Horizontal Wells” SPEREE – Diciembre 2008
Simulación Full Model
Soluciones
Resultado es dar una Mayor Resolución a los Modelos de Simulación o
Modelos de Pozo.
a) Hacemos con esto una mejor representación de la heterogeneidad del
yacimiento.
b) Un mayor detalle de la heterogeneidad en la cercanía del pozo.
Fuente: SPE 120887 “The Application of Structured Gridding Techniques for Full Field Simulation of a Gigant Carbonate Reservoir Developed with Long Horizontal Wells” SPEREE – Diciembre 2008
Simulación Full Model
Soluciones
Ley de la Consecuencia.
a) Estos modelos requieren de mayor cantidad de tiempo para simularlos.
b) Mayores problemas de convergencia.
c) En caso de que los modelos se trabajan en paralelo, no hay muchas opciones
de que los LGR o Modelos No Estructurados trabajen así.
Fuente: SPE 120887 “The Application of Structured Gridding Techniques for Full Field Simulation of a Gigant Carbonate Reservoir Developed with Long Horizontal Wells” SPEREE – Diciembre 2008
Del modelo estático al modelo dinámico
Escalamiento
Proceso convencional de
Escalamiento a un Modelo de
Simulación
Fuente: SPE 57907 “Megacell Reservoir Simulation” JPT – Mayo 2000
Proceso para capturar con mayor
resolución la heterogeneidad de un
yacimiento
Del modelo estático al modelo dinámico
Escalamiento a un Modelo de Simulación
Fuente: SPE 57907 “Megacell Reservoir Simulation” JPT – Mayo 2000
Del modelo estático al modelo dinámico
Escalamiento de malla
Reducción del numero de celdas para obtener un modelo de
simulación que proporcione resultados en un tiempos razonables
Del modelo estático al modelo dinámico
Escalamiento de propiedades
Efecto de las condiciones de no flujo en la frontera en el
escalamiento vertical de la permeabilidad
Fuente: SPE 89032 “Practical Aspects of Scaleup of Simulation Models” JPT – Septiembre 2005
Del modelo estático al modelo dinámico
Escalamiento de propiedades
Ejemplo de una celda de yacimiento
usando la suposición del NTG para
estimar la permeabilidad horizontal de
600 md; donde la arena neta tiene un
valor de 1000 md.
Ejemplo de una celda de yacimiento
usando la suposición del uso de la
propiedad total; donde la arena neta
tiene un valor de 1000 md.
Fuente: SPE 106620 “Total Property Modeling: Dispelling the Net to Gross Myth” SPEREE – Octubre 2008
Del modelo estático al modelo dinámico
Resultados del Escalamiento
Los resultados son diferentes en cada uno de los escalamientos
Fuente: SPE 90630 “Numerical Simulation of Thick, Tight Fluvial Sands” SPEREE – Agosto 2006
Representación de la Heterogeneidad
Numero de Celdas en los Modelos de Simulación
Los tamaños de los modelos han crecido con la velocidad de computo
Fuente: SPE 38441 “Reservoir Simulation: Past, Present and Future” SPE Reservoir Simulation Simposium – Junio 1997
Representación de la Heterogeneidad
Velocidad de Procesamiento
Ordenador K (8 PETAFLOPS/S)
Cray T94 (1 procesador)
Cray IS
Control Data 6600
Velocidad de procesamiento en miles de operaciones de punto flotante por
segundo
Fuente: SPE 38441 “Reservoir Simulation: Past, Present and Future” SPE Reservoir Simulation Simposium – Junio 1997
Representación de la Heterogeneidad
Distribución de propiedades
Distribución hipotética de la porosidad en un modelo de yacimiento
a) Datos organizados aleatoriamente.
b) Datos organizados con una tendencia marcada por un patrón.
c) Métricas estadísticas de ambas imágenes.
Fuente: SPE 103357 “Practical Geostatistics – An Armchair Overview for Petroleum Reservoir Engineers” JPT – Noviembre 2006
Representación de la Heterogeneidad
Distribución de propiedades
Como afecta la
heterogeneidad a la
productividad?
Aquí se muestran 2
diferentes modelos entre 2
pozos. La litología es la
misma, la distribución de
propiedades es diferente.
Si se inyecta un fluido en el
pozo A, la recuperación en
el Pozo B es diferente en los
dos modelos.
La diferencia es por la
heterogeneidad.
Fuente: “Reservoir Characterization Using Expert Knowledge Data and Statistics” Oilfield Review – Enero 1992
Representación de la Heterogeneidad
Escalas de medición
Comparación de diferentes datos de permeabilidad
a) Datos del mini - permeámetro.
b) Datos de tapones.
c) Datos del núcleo de diámetro completo.
Fuente: SPE 81575 “Whole Core Analysis – Experience and Challenges” SPEREE – Diciembre 2005
Representación de la Heterogeneidad
Mayor Resolución en los Modelos de Simulación
Representación de la Heterogeneidad
Mayor Resolución a través de Modelos Sectoriales
Modelos Sectoriales
Realizar un modelo de simulación del área de estudio y dar una resolución mayor
para poder representar la heterogeneidad del yacimiento.
Modelos Sectoriales
Premisas – Mayor Numero de Celdas
Representar la heterogeneidad con el mayor numero de celdas. Ahora es
necesario integrar toda la información disponible que pueda representar las
propiedades petrofísicas del yacimiento
Modelos Sectoriales
Premisas – Tipos de Roca
Los modelos pueden representar de mejor manera los tipos de roca
Aplicar la mejor filosofía de enfoque que caracterice a los carbonatos o las arenas.
Fuente: SPE 142819 “The Challenges for Carbonate Petrophysics in Petroleum Resource Estimation” SPEREE – Febrero 2011
Modelos Sectoriales
Escalas de medición
Heterogeneidad de un tapón de un núcleo de una roca carbonatada
a) Suposición de homogeneidad.
b) Afirmación de heterogeneidad.
c) Corte de una tomografía de núcleo revela nuevas evidencias.
d) Experimento monitoreado de tomografía de núcleo confirma la heterogeneidad.
Fuente: SPE 81575 “Whole Core Analysis – Experience and Challenges” SPEREE – Diciembre 2005
Modelos Sectoriales
Premisas – Ajuste de Historia
Realizar el ajuste histórico de los parámetros críticos del yacimiento,
contactos de fluidos, comportamiento de presión, corte de agua,
relación gas – aceite.
Modelos Sectoriales
Premisas – Flujo en la Frontera
Dos opciones:
Considerar el flujo en la frontera
Considerar que no hay flujo en la frontera
Ejemplos
de
Modelos
Sectoriales
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Pozos Horizontales
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Pozos Horizontales
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Ajuste Histórico Pwf (Sensores de Fondo Permanentes)
z = 3.5 metros
Sensores de Fondo
Permanentes
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Simulación con de Inyección de Agua
La inyección de agua de agua se inicio el 9 de marzo de
1968 y ha constado de 4 periodos:
1.
2.
3.
4.
Inyección de Agua de Mar.
Inyección de Agua Dulce.
Inyección de Agua Congénita.
Inyección de Agua Tratada.
La concentración de sal en el yacimiento, también esta
contribuyendo a ubicar los pozos intermedios, esto como
resultado del ajuste del modelo de simulación y el monitoreo
de las aguas producidas que en el pasado se ha tenido.
Concentración de Sal del Agua Producida
Distribución de la Concentración de Sal en el Agua de Formación en 2009
Concentración de Sal del Agua Inyectada
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Simulación de Pozos Hidráulicamente Fracturados
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Simulación de Pozos Hidráulicamente Fracturados
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Simulación de Pozos con Inyección de Vapor
Modelos Sectoriales
Aplicaciones – Simulación de Pozos con Inyección de Vapor
El uso de modelos sectoriales para capturar la heterogeneidad de los yacimientos
Conclusiones y Recomendaciones
 Los grandes modelos de simulación que representa a un campo, tienden a
tener un numero de celdas reducido, con el objetivo de poder dar resultados en
un tiempo aceptable.
 En estos modelos, la heterogeneidad se pierde debido al escalamiento de la
malla y de las propiedades.
 La heterogeneidad solo puede ser representada por modelos finos de
simulación, los cuales puedan capturar las propiedades petrofísicas que los
yacimientos tienen.
 Es necesario realizar una revisión detallada de los modelos geoestadísticos, ya
que existen muchas soluciones, con los mismas métricas estadísticas.
 Los modelos sectoriales son una solución para poder representar la
heterogeneidad del yacimiento y dar respuestas rápidas a nivel de una zona de
interés y hasta el nivel de pozo.
Asociación de Ingenieros Petroleros de México A.C.
Delegación Villahermosa
Jornadas Técnicas 2012
El uso de modelos sectoriales para capturar la heterogeneidad de los
yacimientos
Agradezco a la Asociación de Ingenieros Petroleros de México el espacio
permitido para la presentación de este trabajo; así como su atención a
cada uno de ustedes.
Ing. Oscar Osorio Peralta
Ingeniería y Consultoría Mexicana, INCOMEX