CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Dec 2011)

PRESSURE AND PRESSURE DERIVATIVE ANALYSIS WITHOUT TYPE-CURVE MATCHING FOR THERMAL RECOVERY PROCESSES

  • Freddy-Humberto Escobar-Macualo,
  • Javier-Andrés Martínez-Pérez,
  • Luis-Fernando Bonilla-Camacho

Journal volume & issue
Vol. 4, no. 4
pp. 23 – 36

Abstract

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In recent years, a constant increase of oil prices and declining reserves of coventional crude oils have produced those deposits of lights to be considered economically unattractive to be produced as an alternative way to keep the world´s oil supply volume. Heavy oil deposits are mainly characterized by having high resistance to flow (high viscosity), which makes them diffi-cult to produce. Since oil viscosity is a property that is reduced by increasing the temperature, thermal recovery techniques -such as steam injection or in-situ combustion- have become over the years the main tool for tertiary recovery of these oils. Composite reservoirs can occur naturally or may be artificially created. Changes in reservoir width, facies or type of fluid (hydraulic contact) forming two different regions are examples of two-zone composite reservoirs occurring naturally. On the other hand, such enhanced oil recovery projects as waterflooding, polymer floods, gas injection, in-situ combustion, steamdrive, and CO2 miscible artificially create conditions where the reservoir can be considered as a composite system. A reservoir undergoing a thermal recovery process is typically idealized as a two-zone composite reservoir, in which, the inner region represents the swept region surrounding the injection well and the outer region represents the larger portion of the reservoir. Additionally, there is a great contrast between the mobilities of the two zones and the storativity ratio being different to one. In this work, the models and techniques developed and implemented by other authors have been enhanced. Therefore, the interpretations of the well tests can be done in an easier way, without using type-curve matching. A methodology which utilizes a pressure and pressure derivative plot is developed for reservoirs subjected to thermal recovery so that mobilities, storativity ratio, distance to the radial discontinuity or thermal front and the drainage area can be estimated. The precedence of the heat source (in-situ combustion or hot injected fluids) does not really matter for the application of this methodology; however, this was successfully verified by its application to synthetic and field examples of in-situ combustion. The point of comparison was the input data used for simulation for the synthetic case and the results from simulation matching and from previous studies for the field cases.En los últimos años, el constante aumento de los precios del petróleo y la disminución de las reservas de crudo convencional han convertido yacimientos que no eran económicamente atractivos para explotación en una alternativa para mantener el suministro mundial de petróleo. Los yacimientos de crudo pesado de alta viscosidad se caracterizan principalmente por tener una alta resistencia al flujo, lo que hace que su producción sea apreciable. Puesto que la viscosidad del aceite es una propiedad que se reduce al incrementar la temperatura, las técnicas de recuperación térmica, inyección de vapor o combustión in-situ se han convertido en los últimos años en la principal herramienta para el recobro terciario de crudo pesado. Además, los yacimientos compuestos pueden ocurrir naturalmente y pueden ser creados de forma artificial. Cuando hay cambios en ancho de yacimiento, facies o tipo de fluido (contacto hidráulico) se forman dos diferentes regiones que son ejemplos de yacimientos compuestos de dos zonas que se presentan naturalmente. Por otra parte, los proyectos de recobro secundario o terciario como inyección de agua, inyección de polímeros, inundación con gas, combustión in-situ, inyección de vapor, inyección de CO2 miscible crean las condiciones artificiales para que un yacimiento se considere como compuesto. Un yacimiento sometido a un proceso de recuperación térmica suele ser idealizado como un yacimiento compuesto por dos zonas, en el que la región interior representa la región barrida alrededor del pozo de inyección y la región externa representa la mayor parte del yacimiento. Además, existe un gran contraste entre las movilidades de las dos zonas, con la relación de almacenamiento siendo diferente a uno. En este trabajo, se usan los modelos y técnicas desarrolladas e implementadas por otros autores, siendo mejoradas para que las interpretaciones de las pruebas de presión se hagan en forma más fácil, sin emplear curvas tipo. Por tanto, se desarrolla una metodología que utiliza un gráfico de presión y derivada de presión para interpretar pruebas de presión en sistemas sometidos bajo recobro térmico, de modo que se pueden estimar las movilidades, la relación de almacenamiento, la distancia a la discontinuidad radial o frente térmico y el área de drenaje. Lo anterior sin importar de dónde proceda la fuente de calor (combustión en sitio o inyección de fluidos calientes) para la aplicación de esta metodología. Sin embargo, ésta se verificó con éxito por su aplicación en ejemplos sintéticos y reales de combustión en sitio. El punto de comparación fueron los datos de entrada al simulador para para el caso sintético y resultados de simulación y estudios previos para los casos de campo.Nos últimos anos, o aumento constante dos preços do petróleo e a diminuição das reservas de cru convencional têm convertido jazidas que não eram economicamente atrativas para exploração em uma alternativa para manter o fornecimento mundial de petróleo. As jazidas de cru pesado de alta viscosidade são caracterizadas principalmente por ter uma alta resistência ao fluxo, o que faz que sua produção seja apreciável. Posto que a viscosidade do óleo é uma propriedade que é reduzida ao aumentar a temperatura, as técnicas de recuperação térmica, injeção de vapor ou combustão in-situ converteram-se nos últimos anos na principal ferramenta para a recuperação terciária de cru pesado. Além disso, as jazidas compostas podem ocorrer naturalmente e podem ser criadas de forma artificial. Quando há mudanças em largura de jazida, fácies ou tipo de fluido (contato hidráulico) são formadas duas regiões diferentes que são exemplos de jazidas compostas de duas zonas que se apresentam naturalmente. Por outra parte, os projetos de recuperação secundária ou terciária como injeção de água, injeção de polímeros, inundação com gás, combustão in-situ, injeção de vapor, injeção de CO2 miscível criam as condições artificiais para que uma jazida seja considerada como composta. Uma jazida submetida a um processo de recuperação térmica geralmente é idealizada como uma jazida composta por duas zonas, na qual a região interior representa a região varrida em volta do poço de injeção e a região externa representa a maior parte da jazida. Além disso, existe um grande contraste entre as mobilidades das duas zonas, com a relação de armazenamento sendo diferente a uma. Neste trabalho, são usados os modelos e técnicas desenvolvidas e implantadas por outros autores, sendo melhoradas para que as interpretações das provas de pressão sejam feitas de forma mais fácil, sem utilizar curvas tipo. Portanto, foi desenvolvida uma metodologia que utiliza um gráfico de pressão e derivada de pressão para interpretar provas de pressão em sistemas submetidos a recuperação térmica, de modo que podem ser estimadas as mobilidades, a relação de armazenamento, a distância à descontinuidade radial ou frente térmica e a área de drenagem. O anterior sem importar de onde procede a fonte de calor (combustão in-situ ou injeção de fluidos quentes) para a aplicação desta metodologia. Porém, esta foi verificada com sucesso por sua aplicação em exemplos sintéticos e reais de combustão in-situ. O ponto de comparação foram os dados de entrada ao simulador para o caso sintético e os resultados desimulação e de estudos prévios para os casos de campo.

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