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MODIFICACIÓN DE LA LEY DE DARCY PARA CONSIDERAR EL UMBRAL DEL GRADIENTE DE PRESIÓN

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Desde su introducción por Darcy, la ley de flujo, la ecuación de movimiento, ha sido usada extensivamente para describir el flujo de fluidos en medios porosos. Sin embargo, la evidencia dada a continuación indica que la ley de Darcy debe corregirse para considerar el gradiente mínimo de presión al cual el flujo inicia. La integración de la ecuación sobre un conjunto de propiedades homogéneas y de longitud L que yace horizontalmente a través del cual fluye un fluido con viscosidad constante es: Las propiedades de los materiales porosos usados en las pruebas de flujo y los datos de diferencial de presión y ratas de flujo se presentan en las tablas: Propiedades de los materiales porosos usados en los experimentos de flujo. Diferencial de Presión medida vs. Rata de flujo. Grafica 1. Flujo volumétrico vs. Gradiente de presión. El gráfico muestra los datos de q/A vs. Δp/ΔL obtenidos experi...

Ecuación General de Balance de Materiales para yacimientos de crudo subsaturados.

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Los yacimientos subsaturados se caracterizan por poseer una presión por encima de la presión de burbuja y debido a esto no se tiene saturación de gas, y la producción se debe a la expansión de la roca, el agua connata, al petróleo en el sitio y al influjo de fluidos en el volumen de control. El valor del volumen de poros al disminuir la presión sin tomar en cuenta la expansión del agua y el influjo de la misma es el siguiente: En el que: Vi = Volumen inicial de poros que tiene el yacimiento a una Pi. Cf = Compresibilidad de la roca o de la formación. Para el mismo cambio de presión se tiene Donde: Vwi= Volumen inicial de agua Vwf= Volumen final de agua Vwp= Volumen de agua dentro del volumen de control Vpi= Volumen inicial de poros a presión Pi Swi= Saturación inicial de agua Cw= Compresibilidad del agua. We= Agua que ha entrado en el yacimiento, a condiciones de yacimientos Wp= Agua que se a producido a condiciones de superficie. Al producir una cierta cantidad de hidrocarburo el volu...

MECANISMOS DE EMPUJE NATURAL O PRIMARIO

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Terminada la perforación, el pozo está listo para empezar a producir. Cuando un pozo es puesto en funcionamiento por energía propia o natural, se conoce como mecanismos de empuje primario, lo cual no ocurre en la mayoría de los casos. Los mecanismos de empuje natural que existen son: por gas en solución, por capa de gas, por agua, por segregación gravitacional, por expansión de la roca y los fluidos, que ocurre en la etapa inicial de los yacimientos y por el fenómeno de subsidencia conocido como compactación del yacimiento o hundimiento de los estratos superiores. Los yacimientos producen por la energía contenida o introducida en los mismos. Esta energía es representada por la presión del yacimiento, la cual ira disminuyendo desde que se pone en explotación el primer pozo hasta su agotamiento final, o por razones económicas caso donde el petróleo producido no paga lo invertido y gastado en el mismo en algún momento. En una primera fase el yacimiento produce por declinación natural, lue...

Relaciones entre k-Φ

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Ecuación de Karman-Kozeny En la siguiente figura, todos los tubos tienen el mismo radio, r. La tortuosidad, τ expresa la relación entre el largo del núcleo y el largo de un camino. Figura 1. Comparación de un sistema tortuoso con un sistema de tubos capilares. De acuerdo con la Ley de Hagen-Poiseuille: Siendo n el número de tubos. La ley de Darcy para flujo lineal es: Combinando ambas ecuaciones se obtiene: Despejando el área se obtiene: Sustituyendo el área en la ecuación , se tiene: Esta es la ecuación conocida como la ecuación genérica de Kozeny, donde, r está en cm, k en cm2 y la porosidad en fracción. El radio hidráulico se define como: Se define el área superficial por unidad de volumen poroso (Spv), [1/cm]. En otras palabras, es la superficie total de los poros por unidad de volumen de poros de la roca. donde r p y d p son el radio y el diámetro del capilar, respectivamente. En esta ecuación: Combinando la ecuación de S gv con la ecuacion anterior: Ya que S pv =2/r p , enton...

Predicción del Comportamiento de Yacimientos. Método de Muskat

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Muskat presentó este método en 1945 y expuso que el valor de un número de variables que afectan la producción de gas y de petróleo y los valores de las tasas de cambio de estas con la presión, se pueden evaluar en cada paso de agotamiento. Muskat considero el yacimiento como un medio poroso homogéneo a lo largo del cual la presión es uniforme. Lo comparo con un tanque con válvulas de salida distribuidas continua y uniformemente utilizadas para drenar fluidos. Cada elemento de volumen del yacimiento produce a través de su propia salida y no existe intercambio de fluido entre los elementos de volumen. El comportamiento del yacimiento total se determinan a partir del comportamiento de cualquiera de los elementos de volumen que forman el yacimiento. El método sigue fundamentalmente el siguiente procedimiento: Se calculan unas variables y sus derivadas respecto a la presión a una presión dada. Suponiendo que las variables y sus derivadas se mantendrán constantes para un período pequeño de c...