Introducción a la Simulación

La simulación del comportamiento de un yacimiento petrolero, se refiere a la construcción y operación de un modelo, el cual supone la apariencia real del comportamiento del yacimiento.

El modelo como tal puede ser físico (modelo de laboratorio Ej. Arena empacada), o matemático. Aunque el modelo como tal, obviamente esté lejos de la realidad del petróleo y el gas del campo, el comportamiento de un modelo valido simula (supone la apariencia del campo) ese comportamiento del campo.

El propósito de la simulación, es estimar el desarrollo del campo (Ej. El recobro de hidrocarburos), bajo una variedad de esquemas de producción. Obviamente el modelo desarrollado bajo distintas condiciones de producción, ayuda a la selección de un conjunto óptimo de condiciones de producción para el yacimiento.

De los modelos matemáticos, la ingeniería tradicional para una respuesta rápida usa los modelos de cálculos analíticos como se ha descrito en los capítulos anteriores, pero cuando se trata de yacimientos más complejos y se dispone de suficiente datos de petrofisisca, historia de producción y presiones así como un modelo geológico confiable es preferible usar los simuladores numéricos.

Simulación Numérica de Yacimientos

La simulación numérica es actualmente la herramienta más utilizada para estimar reservas de hidrocarburos y determinar los métodos a usar para optimizar el recobro de hidrocarburos de un yacimiento grande. Esta consiste en la construcción y operación de un modelo numérico, cuyo comportamiento reproduzca las condiciones del yacimiento. Para cualquier propósito, un modelo matemático de un sistema físico es un conjunto de ecuaciones de conservación de masa y/o energía que describen adecuadamente los procesos de flujo y comportamiento de fases que tienen lugar en el yacimiento.

En un estudio de simulación de yacimientos, el ingeniero asistido de un modelo matemático, incluye un conjunto de parámetros que permiten describir con cierta precisión el comportamiento del proceso físicos que ocurre en un yacimiento integrándolos simultáneamente. Los objetivos de los estudios de simulación deben ser claramente definidos, planificados y organizados para asegurar la obtención de resultados útiles.

Los simuladores son un conjunto de programas de computación, que usan métodos numéricos para obtener una solución aproximada del modelo matemático. Estos modelos de simulación poseen un conjunto de ecuaciones diferenciales parciales, las cuales son resueltas usando diferencias finitas, transformando así la ecuación diferencial continúa a una forma discreta para tiempo y espacio. En dicho prototipo las regiones del yacimiento son subdivididas en elementos o bloques mallados, donde cada una de las celdas que constituyen la malla de simulación, poseen propiedades roca - fluido particulares, y la solución del sistema de ecuaciones de flujo es obtenida para cada bloque del mallado.

Fuente:
Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos - Freddy H. Escobar