reservorios

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Facultad de Tecnología
Ing. Petróleo y Gas Natural

Capitulo No 3
Intrusión de Agua

INTRUSIÓN DE AGUA
Algunas indicaciones de la existencia del empuje o intrusión de agua son:
1) Existe una zona subyacente de agua.
2) Existe suficiente permeabilidad para soportar el movimiento de
usualmente mayor a 50 md.
3) Aumento de la producción de agua a medida que transcurre eltiempo.
4) Balance de materia es el mejor indicador para detectar la intrusión de agua.

agua,

Existen tres métodos básicos para predecir y/o estimar la cantidad de agua que intruye al
yacimiento. Ellos son: El método de Schilthuis, el método de Hurst y Van Everdingen y el
método de Fetckovick.

1. Modelo de Estado Estable (Schilthuis).
Es el método más simple que se utiliza para finesde estimación de la intrusión de agua. Se
prefiere usar al principio. Se asume acuífero gigante y altamente permeable (Mayor de 50
md) para que la presión nunca caiga y esquematizado en la Fig. 1. Este método integra la ley
de Darcy, la cual es estado estable. Schilthuis arranca con la ley de Darcy:

La intrusión de agua resulta como la sumatoria de:

Siendo:

Qw = flujo de agua a travésdel WOC
Cs = Constante del acuífero. Contiene las constantes de Darcy: k, u, A y sus
unidades son Bbl/tiempo/psia.
Pi = Presión del acuífero
P = Presión estática del yacimiento.
Pj = presión estática a tj
Pj-1 = Presión estática entre tj-1 y tj.

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La ecuación de balance de materia es:

El término del denominador se le conoce como expansibidad, D. Para estimar si existe o no
intrusión de agua se toma la ecuación con We = O y se calcula una Na(petróleo in-situ
aparente) para cada periodo de tiempo (puede ser 4 o 5 años). Este valor de Na es cada vez
más creíble puesto que se dispone de más datos. Luego se tiene Na], Na2, etc.
Si no hay intrusión de agua el Na permanece constante para todos los periodos. Pero
si existe intrusión de agua el Na se incrementa en cada periodo. Ver Fig. 6.3. El método
de Schilthuis se usa con laecuación de balance de materia para:
1) Calcular el petróleo original, N.
2) Hallar la constante del acuífero, Cs, la cual relaciona la rata de intrusión de agua por
psi de caída de presión en el contacto agua-petróleo.
Si Na = N + We/D, entonces:

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Si se asume que N y es son constantes, la ecuación se comporta linealmente. Esto es, si se grafica Na
contra Σ(∆P∆ t/D) resultará el comportamiento mostrado en la Fig. 6.4. El mismo tratamiento es
hecho para gas, pero D' es diferente:

Si no da línea recta es porque el modelo no es el apropiado. Si es aproximadamente recta el modelo
sirve.

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Si el yacimiento es de gas o petróleo hay dos formas para obtener la "mejor" línea recta:
1)
2)

Al mejor criterio del ingeniero.
Mínimos cuadrados.

2. Modelo de Estado Inestable (Hurst and Van Everdingen).
El flujo en estado inestable seesquematiza en la Fig. 6.5. Para el análisis se asume:
1) Existe flujo radial de agua a través del acuífero.
2) La caída de presión es constante a través del acuífero durante todo el tiempo.
3) Las propiedades del acuífero son constantes y uniformes.

Basado en estas consideraciones la ecuación es:

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