Escrito por 10:57 am Artículos de Opinión

Comportamiento de afluencia

Los hidrocarburos almacenados en el subsuelo necesitan viajar a través de distintos medios para llegar a superficie y ser producidos.

El transporte de estos fluidos se lleva a cabo en el Sistema Integral de Producción, el cual tiene los siguientes principales elementos.

  • Agentes de Usuario (Terminales)
  • Servidores de Registro (Registrar)
  • Servidores Intermediarios (Proxys)
  • Servidores de Redirección (Redirectors).

En cada uno de los elementos por los cuales viaja el fluido, se presentan condiciones distintas, por esto es necesario conocer como se comporta el fluido durante su transporte en cada uno de ellos.

El primer medio por el cual fluyen los hidrocarburos es el yacimiento, en esta etapa el comportamiento de afluencia describe el movimiento de estos (Figura 2).

El comportamiento de afluencia, o Inflow Performance Relationship (IPR), se refiere a la relación que existe entre el gasto de aceite y/o gas que aporta un yacimiento y la presión de fondo fluyendo (Pwf).

Figura 2. Ilustración de la pérdida de presión a través del yacimiento para que el hidrocarburo fluya al fondo del pozo (Diseño del autor, 2021).

El modelado del comportamiento de afluencia generalmente es complejo ya que la relación entre el gasto y la caída de presión que ocurre en el medio poroso depende de diversos factores, tales como:

En general, el comportamiento de afluencia cambia con el tiempo durante la explotación de un yacimiento.

Yacimientos de aceite

Se han desarrollado algunos métodos simples para predecir el comportamiento de afluencia actual en régimen pseudo-estacionario a partir de los datos medidos del yacimiento, presión de fondo fluyendo y gasto producido de líquido o aceite.

Yacimientos de gas

Los yacimientos de gas presentan un comportamiento de afluencia no lineal, debido principalmente a que las propiedades del gas dependen de la presión, y a que el flujo puede no satisfacer la ley de Darcy (flujo no darciano o turbulento).

Una complicación adicional en la predicción del comportamiento de afluencia es que algunos sistemas tardan mucho tiempo en alcanzar condiciones de flujo pseudo estacionario.

Elementos de una Curva IPR

Para construir la curva IPR generalmente es necesario realizar una prueba de presión-producción que nos permita conocer el aporte real del yacimiento a un tiempo actual.

En muchas ocasiones la inversión de realizar una prueba de presión-producción no es viable, por lo cual se algunos métodos permiten determinar el comportamiento de afluencia a partir de las propiedades petrofísicas de la roca y propiedades físicas del fluido en análisis.

Figura 3. Ilustración del comportamiento de afluencia típico en un yacimiento.

La Figura 3 muestra la Curva IPR, en la cual se observa que al disminuir la presión en el fondo del pozo (Pwf) aumenta el gasto que aporta el yacimiento al pozo. Lo anterior sucede porque la disminución de la Pwf ocasiona una mayor caída de presión entre el yacimiento y el fondo del pozo.

Existe un gasto teórico que se obtiene cuando la Pwf = 0, este se conoce como Absolute Open Flow (AOF), gasto máximo (qomax) o potencial del pozo.

Determinar el comportamiento de afluencia es de vital importancia, ya que al disminuir la presión en el yacimiento, esta Curva IPR cambia y disminuye su aporte de hidrocarburos al pozo.

Conociendo lo anterior, podremos conocer en que momento es recomendable instalar algún Sistema Artificial de Producción, realizar una estimulación, evaluarla, entre otros, con la finalidad de restablecer o aumentar la producción. La metodología utilizada es el Análisis Nodal.

Referencias bibliográficas

  • Cruz Reyes, Ignacio. «Comportamiento de afluencia«. Comportamiento de Pozos Fluyentes, Ene, 2021. Instituto Politécnico Nacional.
  • Beggs, H. D. (1991). Production optimization using nodal analysis
  • Guo, B. (2011). Petroleum production engineering, a computer-assisted approach. Elsevier
  • Guerrero Sarabia, Iván. «Apuntes de clase Productividad de Pozos: Comportamiento de afluencia«. Productividad de Pozos, Oct. 2017. Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Cruz Reyes, Ignacio. (Agosto, 2019). Sistema Integral de ProducciónEPMEX. Obtenido de https://epmex.org/news/2019/08/19/sistema-integral-de-produccion-sip/
  • Economides, M. J. (2013). Petroleum production systems. Pearson Education.
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