Introducción a la Simulación Numérica de Yacimiento

¿Qué es la simulación numérica de yacimientos?

La simulación numérica de yacimientos consiste en la utilización de modelos matemáticos complejos para poder inferir y aproximar el comportamiento real de un yacimiento. Como es sabido el comportamiento de los fluidos confinados en el medio poroso es función de muchas variables que dependen del fluido, la roca y de la interacción roca fluido, por este motivo mucha de las ecuaciones utilizadas para modelar un yacimiento no poseen una solución analítica, por ende se usan métodos numéricos para poder obtener una solución aproximada para las ecuaciones usadas.

Como sería prácticamente imposible poder solucionar los sistemas de ecuaciones que se plantearían para un modelo complejo de yacimiento, se generaron diversos programas computacionales que usan el poder de cálculo de las computadoras para poder resolver cada vez más cálculos en menos tiempo. Para este curso de Ingeniería de Yacimientos V se usara el simulador ECLIPSE^© de Schlumberger

Estructura básica de un simulador de yacimientos

Todo simulador de yacimiento comparte por muy diferente que sea su código una estructura base para poder dar sus resultados

Cada etapa es importante pero asegurar una buena data de entrada e inicialización del modelo aseguraran unas predicciones confiables, sin embargo también existe lo que se llama History Match o ajuste histórico esto consiste en ajustar el simulador para que durante el tiempo conocido de producción arroje los datos obtenidos de producción, para así mejorar las predicciones

Funciones de un Simulador

Un simulador solamente calcula en función del tiempo:

• Presiones
  
• Saturaciones
  
• Comportamiento de los pozos
  

Fundamentos de la simulación de yacimiento.

• Yacimiento subdividido en un número finito de partes.
  
• Los pozos están en el centro de dichas subdivisiones
  
• Cada subdivisión posee datos básicos
  
• La producción de los pozos es suministrada en función del tiempo
  
• Las ecuaciones se resuelven para cada celda, asi como para estimar la producción de cada pozo
  

Datos necesarios para la simulación

La simulación lo que hace es resolver un sistema de ecuaciones que necesitan tener los valores de algunas variables para poder determinar el resto de las variables, los datos necesarios para poder despejar de dichas ecuaciones las soluciones son:

Propiedades de la Roca

• Porosidad
  
• Permeabilidad
  
• Compresibilidad
  
• Profundidad
  
• Espesor
  
• Permeabilidad relativa
  
• Presión capilar
  
• Saturación
  

Propiedades de los Fluidos

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

Aplicabilidad de la Simulación Numérica de Yacimientos

1. Toma en cuanta variaciones en algunos parámetros
   
2. Análisis económicos de proyectos
   
3. Credibilidad y Objetividad
   
4. Toma de decisiones
   
5. Monitoreo
   
6. Generación de posibles escenarios de producción
   
7. Optimización de la explotación
   

Limitaciones de los Simuladores de Yacimientos

1. Son aproximaciones de la realidad
   
2. Los resultados dependen de la data suministrada
   
3. Un ajuste histórico no es garantía de buenas predicciones
   
4. Los datos históricos suelen presentar alto grado de incertidumbre
   
5. Se extrapolan propiedades de algunos puntos al campo completo
   

Tipos de Simuladores de Yacimientos

• Petróleo Negro (BLACK OIL)
  
• Composicionales
  
• Térmicos
  
• Químicos
  
• Con modelos geomecánicos, flujo en tuberías, instalaciones en superficie, etc.