Incidencia de la presión capilar en el cálculo del caudal crítico en yacimientos convencionales con mecanismo de impulsión de agua

Abstract

En el desarrollo o explotación de un yacimiento convencional con un mecanismo de impulsión de agua, se genera una interacción de fuerzas entre los fluidos presentes en las gargantas porales. Las fuerzas a interactuar son las fuerzas de gravedad y las fuerzas viscosas de los fluidos, esta interacción de fuerzas se atenúa en la vecindad del pozo y tiene como resultado la formación de un cono de agua, este crecimiento del cono será paulatino y dependerá de la distancia que se tenga del nivel del contacto agua-petróleo (WOC) al intervalo perforado, ya que de ser menor la distancia entre el WOC y el nivel de perforados el avanza del agua se acelera provocando su irrupción en el pozo y altos niveles de agua en superficie. Cuando ya se tiene una irrupción de agua en el pozo será necesario contar con equipos para poder tratar el agua y ser reinyectada a algún acuífero. Para evitar todo este contratiempo es necesario un manejo controlado de la producción, mediante un uso adecuado del caudal critico de producción y no tener problemas de conificación temprana. Para controlar problemas como la conificación de agua existen diferentes soluciones que parten desde un correcto manejo integral del yacimiento y soluciones tecnológicas brindadas por las diferentes compañías que volcaron el conocimiento adquirido en las explotaciones de campos a nivel mundial. El comportamiento de la conificación dependerá de las características de la formación y estado mecánico que se presente en el pozo y las condiciones de producción con las que se opere. El reto es mayor en Perú, un país el cual se presentan cortes de agua elevados debido a una sobreexplotación del yacimiento o en muchos casos a un mal manejo en la producción del yacimiento El objetivo de esta tesis es mostrar la importancia de la presión capilar en el cálculo del caudal crítico en yacimientos convencionales con mecanismos de impulsión de agua, ya que de no tomarse en cuenta se induce en errores de hasta un 200 %, cabe mencionar que esto queda validado debido que si partimos de las premisas que para obtener mayores ganancias se debe de optimizar la producción a bajos costos de operación y un adecuado manejo del caudal de producción.

In the development or exploitation of a conventional reservoir with a water-drive mechanism, there is an interaction of forces between the fluids present in the pore throats. The forces involved include gravity forces and viscous forces of the fluids, and this force interaction is attenuated in the vicinity of the well, resulting in the formation of a water cone. The gradual growth of this cone depends on the distance from the water-oil contact (WOC) level to the perforated interval. If the distance between the WOC and the perforated interval is shorter, the water advance accelerates, leading to its breakthrough in the well and high water levels at the surface. Once water breakthrough occurs in the well, it becomes necessary to have equipment to treat the water and reinject it into an aquifer. To avoid these complications, controlled production management is crucial, involving the appropriate use of critical production rates to prevent early coning issues. Various solutions exist to control water coning, ranging from comprehensive reservoir management to technological solutions provided by companies that have applied knowledge gained from global field exploitations. The behavior of coning depends on the formation characteristics, mechanical condition of the well, and the production conditions in operation. The challenge is greater in Peru, a country experiencing high water cuts due to over-exploitation of the reservoir or, in many cases, poor reservoir production management. The objective of this thesis is to demonstrate the importance of capillary pressure in calculating the critical flow rate in conventional reservoirs with water-drive mechanisms. Ignoring this factor can lead to errors of up to 200%. It is important to note that optimizing production at low operating costs and proper flow rate management are crucial premises for maximizing profits.