Simulación de yacimiento iterativo acoplado a flujos multifásicos

Dentro del yacimiento ocurren muchos fenómenos importantes y a través de los años el hombre a tratado de cuantificarlos para tener una mayor compresión del mismo y, también poder emplear sistemas de optimización en cuanto al factor de recobro empleado en una explotación e invirtiendo lo menos posible. Es por esto que se han desarrollado los simuladores, Los objetivos específicos de una simulación de yacimiento incluyen:


· la historia, la predicción de presión y la saturación en los valores del medio porosos.
· la comprensión de los flujos de fluidos y procesos de recuperación de petróleo en el yacimiento.
· La elaboración de estrategias de producción.

La simulación se basa en una aproximación numérica donde mayormente se resuelven sistemas de ecuaciones no lineales, ecuaciones diferenciales parciales, leyes de conservación de masa y para la descripción del fluyo parten de las consideraciones de la de Darcy. Existen sistemas donde se encuentran ecuaciones elíptica, parabólica, y cerca de hiperbólicas con el comportamiento no lineal de fluidos y con propiedades de la roca. Surgen también complicaciones adicionales computacionales de los medios de comunicación geológicas que presentan un alto nivel de la ordenación de la variabilidad del territorio en una multiplicidad de escalas. Esta variabilidad espacial, junto con las limitaciones de medición, a la incertidumbre.

Dentro de este papers se trata de desarrollar los dos modelos más utilizados en tiempo intensificados que tienen para el modelamiento de flujos multifásicos que son los métodos FIM e IMPES. Cada uno de estos métodos puede ser beneficioso en algunos casos de la modelación de yacimiento como en otros casos pudiera resultar muy tedioso. Como por ejemplo, la FIM es incondicionalmente estable, pero puede ser computacionalmente costoso. El método IMPES se basa en el operador de reparto de tiempo que implica la solución de referencia de presión que obtiene sumando el balance de masa de ecuaciones. La saturación o ecuación de concentración se obtienen utilizando la velocidad total y la movilidad fraccionada. Mientras que el método IMPES computacional de bajo costo presenta una oscilatoria inaceptable, a menos que las soluciones sean en pequeños tiempo empleados.

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El papers fue desarrollado considerando los siguientes puntos:

· El Iterativo acoplamiento de modelos de dos fases.
· El Iterativo acoplamiento para el modelo de petróleo negro.
· Estudios de eficiencia y precisión.
· La estabilidad de los resultados.
· Escalabilidad paralelas.

Dentro del modelo iterativo de dos fases ellos desarrollan un modelo agua/aceite de modo iterativo en las cuales hacen varias suposiciones como por ejemplo:

· El yacimiento tiene una temperatura constante.
· La roca presente en el yacimiento se considera poca compresiva.
· Propiedades del agua como variables primaria.


Las ecuaciones desarrolladas en el simulador son:

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En formulaciones IMPES, la mayoría de los tiempos de CPU están implícitos en resolver los parámetros de presión. Dentro del ámbito iterativo, uno es capaz de obligarlo a aplicar una función que limite el número lineal de iteraciones de la ecuación de la presión por la selección de una tolerancia que depende de la presión y la saturación. la presión de saturación y las tolerancias son más estrictas como el acoplamiento del sistema de convergencia.

Modelo iterativo de Petróleo Negro:

· Este desarrollo considera lo siguiente:
· Yacimiento isotérmico.
· La matriz de permeabilidad es diagonal.
· Viscosidad constante.
· Las reacciones químicas no se consideran.
· Sin precipitación ni absorción.
· La formación es ligeramente compresible.
· El flujo se rige por la ley de Darcy.

Las ecuaciónes desarrolladas son:

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Uno de los ejemplos desarrollados en este papers fue:

· Modelo en 2D.
· Fluido incompresible.
· Flujo bifásico.
· Campo heterogéneo.
· Total de celda en la malla 2000.
· Pozo inyector.
· Pozo Productor.
· La presione en el pozo productor cambia periódicamente mientras que en el inyector es constante.
· Se utilizan los modelos FIM e IMPES y el iterativo para simular el yacimiento por 100 dias utilizando diveroso pasos de tiempo.

El rendimiento de las comparaciones son:

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Tomado de SPE 110114