Mejoramiento de los yacimientos virtuales (parte 1)
Entorno del yacimiento virtual:
Imagínese que perfora un pozo en un yacimiento y lo pone en producción durante cinco años y luego se da cuenta que podría haber producido más cambiando el pozo a otro lugar. Vuelve al principio, perfora la segunda opción y comienza nuevamente a producir. Y tal vez una tercera trayectoria parezca prometedora. Tal como lo muestra la fig.
El valor de la simulación de yacimiento está en la capacidad de investigar todas estas opciones mucho antes de una barrena de perforación toque la tierra. Se pueden examinar muchos escenarios dentro de un yacimiento virtual, cambiando los emplazamientos de los pozos, la geología del yacimiento, las limitaciones de la producción, o cualquier limitación de datos de entrada al modelo. Los ingenieros desarrollan yacimientos en etapas comenzando con la exploración y terminando con el abandono del campo, con modelos basados en datos de una etapa que influyen en la etapa siguiente.
En la fase exploración, la geología del yacimiento es incierta. En un simulador de yacimientos, se pueden incluir varias realizaciones geoestadísticas. Al tener suficientes realizaciones, se puede examinar casos de producción alta, mediana y baja de gran significado estadístico para mostrar la variabilidad económica.
Durante el desarrollo se perforan varios pozos que incorporan más información acerca de la formación y que contribuye a delinear el campo. Los resultados de producción de los primeros pozos se pueden utilizar para afinar el modelo de yacimiento, disminuyendo además las dudas acerca de las propiedades del yacimiento. Las trayectorias de los pozos surgen de decisiones basadas en la información adecuada. El modelo de yacimiento proporciona estimaciones de los hidrocarburos en sitio y de los hidrocarburos recuperables, las que se necesitan para la toma de decisiones y para informar a los organismos reguladores. Cuando los contratos especifican requisitos de entrega para el suministro de gas los modelos pueden incluir la naturaleza cíclica de la demanda de gas, incluidas las opciones de reinyección.
Más tarde en la vida del campo, los ingenieros de yacimientos candidatos a obtener una mayor recuperación. El yacimiento virtual es una forma rentable de examinar varias estrategias de perforación de pozos de relleno, escenarios de inyección de agua o de gas y otros métodos tal vez más exóticos de recuperación.
Manejo del yacimiento virtual:
El modelado de yacimientos no es una ciencia exacta. Aun con la mejor interpretación geológica y años de datos de producción como referencia hay muchos escenarios virtuales posibles que podrían describir el yacimiento. Hasta hace poco, los ingenieros de yacimiento que operaban un modelo tenían que tener conocimientos especiales, incluidos en el diseño de las retículas y escalamiento (la conversión de un modelo geológico de alta resolución aun modelo de yacimiento con bloques mas grandes, de menor resolución) el poblado de los bloques con los datos apropiados, la modificación de los parámetros para ajustar la historia de producción, la programación de la perforación de pozos dentro del modelo, y el diseño de esquemas de agotamiento.
La necesidad de capacitación especializada restringió el modelado a yacimientos económicamente importantes, dejando que muchos yacimientos más pequeños se manejaran con métodos de ingeniería menos sofisticados. En los últimos años, se han desarrollados nuevas herramientas para colocar los conocimientos de estos expertos en manos de usuarios de menor experiencia, incluso novatos. Nuevas herramientas de programas de computación amplían la base de usuarios de simulación de yacimientos, incluyendo geocientíficos, ingenieros de terminaciones e ingenieros de perforación.
El valor de la simulación de yacimiento está en la capacidad de investigar todas estas opciones mucho antes de una barrena de perforación toque la tierra. Se pueden examinar muchos escenarios dentro de un yacimiento virtual, cambiando los emplazamientos de los pozos, la geología del yacimiento, las limitaciones de la producción, o cualquier limitación de datos de entrada al modelo. Los ingenieros desarrollan yacimientos en etapas comenzando con la exploración y terminando con el abandono del campo, con modelos basados en datos de una etapa que influyen en la etapa siguiente.
En la fase exploración, la geología del yacimiento es incierta. En un simulador de yacimientos, se pueden incluir varias realizaciones geoestadísticas. Al tener suficientes realizaciones, se puede examinar casos de producción alta, mediana y baja de gran significado estadístico para mostrar la variabilidad económica.
Durante el desarrollo se perforan varios pozos que incorporan más información acerca de la formación y que contribuye a delinear el campo. Los resultados de producción de los primeros pozos se pueden utilizar para afinar el modelo de yacimiento, disminuyendo además las dudas acerca de las propiedades del yacimiento. Las trayectorias de los pozos surgen de decisiones basadas en la información adecuada. El modelo de yacimiento proporciona estimaciones de los hidrocarburos en sitio y de los hidrocarburos recuperables, las que se necesitan para la toma de decisiones y para informar a los organismos reguladores. Cuando los contratos especifican requisitos de entrega para el suministro de gas los modelos pueden incluir la naturaleza cíclica de la demanda de gas, incluidas las opciones de reinyección.
Más tarde en la vida del campo, los ingenieros de yacimientos candidatos a obtener una mayor recuperación. El yacimiento virtual es una forma rentable de examinar varias estrategias de perforación de pozos de relleno, escenarios de inyección de agua o de gas y otros métodos tal vez más exóticos de recuperación.
Manejo del yacimiento virtual:
El modelado de yacimientos no es una ciencia exacta. Aun con la mejor interpretación geológica y años de datos de producción como referencia hay muchos escenarios virtuales posibles que podrían describir el yacimiento. Hasta hace poco, los ingenieros de yacimiento que operaban un modelo tenían que tener conocimientos especiales, incluidos en el diseño de las retículas y escalamiento (la conversión de un modelo geológico de alta resolución aun modelo de yacimiento con bloques mas grandes, de menor resolución) el poblado de los bloques con los datos apropiados, la modificación de los parámetros para ajustar la historia de producción, la programación de la perforación de pozos dentro del modelo, y el diseño de esquemas de agotamiento.
La necesidad de capacitación especializada restringió el modelado a yacimientos económicamente importantes, dejando que muchos yacimientos más pequeños se manejaran con métodos de ingeniería menos sofisticados. En los últimos años, se han desarrollados nuevas herramientas para colocar los conocimientos de estos expertos en manos de usuarios de menor experiencia, incluso novatos. Nuevas herramientas de programas de computación amplían la base de usuarios de simulación de yacimientos, incluyendo geocientíficos, ingenieros de terminaciones e ingenieros de perforación.
El programa de de computación eclipse office ofrece una interfaz simple para herramientas que ayudan al usuario a diseñar y ejecutar una simulación de yacimiento. Los botones en la parte superior de la pantalla del administrador de casos activan los subprogramas que ayudan a establecer un modelo del yacimiento (como lo muestra la fig.). Los módulos de programas, que se activan por los botones de la izquierda de la pantalla guían a los usuarios a través del proceso de simulación.
El modulo administrador de datos de la gama de productos Eclipse Office permite acceso a una serie de pantallas organizadas en torno a grupos de datos lógicamente relacionados. El programa de computación de modelado geológico y de diseño de retículas de simulación GRID y el modulo FloGrid pueden ingresar datos de geología del modelo, o bien el usuario puede crearlos en forma interactiva. El modulo FloGrid tiene además la capacidad de generar una retícula del yacimiento de menor resolución que mantiene las características importantes del modelo geológico, tales como las fallas, las capas o los canales.
Un bloque de la retícula del simulador de yacimientos puede contener varios bloques de la retícula del modelo geológico que proporcionan datos del yacimiento, como la porosidad y la permeabilidad. Aunque promediar los valores de porosidad es una forma razonable de escalamiento promediar los valores de permeabilidad puede traer consigo una complejidad geológica, como una dirección de flujo preferencial. El modulo FloGrid puede simular el flujo a través de los bloques del modelo geológico que componen un bloque del simulador del yacimientos para determinar un tensor de permeabilidades escalada.
Las propiedades de las rocas y de los fluidos para poblar los bloques del modelo se pueden generar a partir de datos de laboratorio mediante el uso de programas de computación especiales de manejo de análisis de nucleo SCAL, y el programa de computación de análisis de presión, volumen y temperatura PVT; respectivamente. En forma alternativa, se pueden obtener correlaciones de las propiedades de las rocas y de los fluidos a través de lospaneles correspondientes del modulo administrador de datos.
Por lo general el simulador debe reproducir los datos de producción en condiciones de superficie y no los datos en condiciones de yacimiento. La conversión de la presión de boca del pozo de la tubería de producción depende de las condiciones de flujo de los pozos, la compresión de gas y los estranguladores (orificios, reguladores) de superficie afectan el flujo, al igual que las secciones de pozos ondulatorias y no verticales. Algunas restricciones de flujo provienen de las instalaciones de superficie, de modo que el simulador debe saber la forma en que tales pozos están conectados a dichas instalaciones y respetar tales restricciones. El programa de comportamiento de flujo vertical (VFP) simula el flujo desde la boca de la tubería de producción. El programa de computación de transformación de datos del pozo Schedule puede importar y manipular la historia de los flujos y presión y definir agrupaciones de pozos.
Estas herramientas del programa de computación Eclipse Office operan en conjunto para que los usuarios puedan crear grupos de datos, sin necesidad de conocer los aspectos específicos del formateo y organización de datos y palabreas claves en los archivos de entrada de datos. Administrador de datos puede crear pantallas graficas de datos en los formatos correspondientes tales como mapas de curvas de contorno basados en las retículas o graficas de líneas.
Si el campo ya ha producido, el ingeniero puede comparar las predicciones del simulador con la predicción real, a una fecha dada y ajustar los parámetros para optimizar el modelo. Este proceso llamado ajuste de la historia de producción, mejora la confianza en predicciones futuras del modelo. La rutina administradora de Ejecución permite al usuario iniciar y detener el simulador mientras monitorea los datos seleccionados. Por ejemplo, cuando se simula piloto de inyección de agua el corte de agua del productor debería monitorearse para asegurarse que la irrupción de agua se produzca en el momento correcto en relación con la historia del piloto. Si se produce demasiado pronto o demasiado tarde, el usuario puede abortar la ejecución y restablecer los parámetros de entrada.
Articulo tomado de "Oilfield Review"
El modulo administrador de datos de la gama de productos Eclipse Office permite acceso a una serie de pantallas organizadas en torno a grupos de datos lógicamente relacionados. El programa de computación de modelado geológico y de diseño de retículas de simulación GRID y el modulo FloGrid pueden ingresar datos de geología del modelo, o bien el usuario puede crearlos en forma interactiva. El modulo FloGrid tiene además la capacidad de generar una retícula del yacimiento de menor resolución que mantiene las características importantes del modelo geológico, tales como las fallas, las capas o los canales.
Un bloque de la retícula del simulador de yacimientos puede contener varios bloques de la retícula del modelo geológico que proporcionan datos del yacimiento, como la porosidad y la permeabilidad. Aunque promediar los valores de porosidad es una forma razonable de escalamiento promediar los valores de permeabilidad puede traer consigo una complejidad geológica, como una dirección de flujo preferencial. El modulo FloGrid puede simular el flujo a través de los bloques del modelo geológico que componen un bloque del simulador del yacimientos para determinar un tensor de permeabilidades escalada.
Las propiedades de las rocas y de los fluidos para poblar los bloques del modelo se pueden generar a partir de datos de laboratorio mediante el uso de programas de computación especiales de manejo de análisis de nucleo SCAL, y el programa de computación de análisis de presión, volumen y temperatura PVT; respectivamente. En forma alternativa, se pueden obtener correlaciones de las propiedades de las rocas y de los fluidos a través de lospaneles correspondientes del modulo administrador de datos.
Por lo general el simulador debe reproducir los datos de producción en condiciones de superficie y no los datos en condiciones de yacimiento. La conversión de la presión de boca del pozo de la tubería de producción depende de las condiciones de flujo de los pozos, la compresión de gas y los estranguladores (orificios, reguladores) de superficie afectan el flujo, al igual que las secciones de pozos ondulatorias y no verticales. Algunas restricciones de flujo provienen de las instalaciones de superficie, de modo que el simulador debe saber la forma en que tales pozos están conectados a dichas instalaciones y respetar tales restricciones. El programa de comportamiento de flujo vertical (VFP) simula el flujo desde la boca de la tubería de producción. El programa de computación de transformación de datos del pozo Schedule puede importar y manipular la historia de los flujos y presión y definir agrupaciones de pozos.
Estas herramientas del programa de computación Eclipse Office operan en conjunto para que los usuarios puedan crear grupos de datos, sin necesidad de conocer los aspectos específicos del formateo y organización de datos y palabreas claves en los archivos de entrada de datos. Administrador de datos puede crear pantallas graficas de datos en los formatos correspondientes tales como mapas de curvas de contorno basados en las retículas o graficas de líneas.
Si el campo ya ha producido, el ingeniero puede comparar las predicciones del simulador con la predicción real, a una fecha dada y ajustar los parámetros para optimizar el modelo. Este proceso llamado ajuste de la historia de producción, mejora la confianza en predicciones futuras del modelo. La rutina administradora de Ejecución permite al usuario iniciar y detener el simulador mientras monitorea los datos seleccionados. Por ejemplo, cuando se simula piloto de inyección de agua el corte de agua del productor debería monitorearse para asegurarse que la irrupción de agua se produzca en el momento correcto en relación con la historia del piloto. Si se produce demasiado pronto o demasiado tarde, el usuario puede abortar la ejecución y restablecer los parámetros de entrada.
El modulo Administrador de casos permite el registro contable de múltiples ejecuciones o casos. El usuario podría generar una jerarquía de casos para desarrollar un yacimiento complejo, el ingeniero puede tener cientos de casos que rastrear. El programa de computación Administrador altera los archivos de datos que difieren entre los casos para impedir la proliferación de archivos.
Otro modulo, el programa de computación de calibración de modelos SimOPT, puede ayudar en el proceso de ajuste de la historia de producción al determinar los parámetros de entrada que más inciden en los resultados. Este modulo proporciona una interfaz para definir los rangos de variables de entradas, ejecuta múltiples casos basados en las variables seleccionadas por el usuario, y despliega los resultados. El programa puede buscar automáticamente la mejor solución, o puede permitir al usuario controlar las variables que evaluara. Si bien no puede encontrar la solución optima, el programa SimOPT ayuda al usuario a determinar si es posible realizar un ajuste de la historia de producción dentro del rango de valores que el usuario considera creíbles.
Los simuladores generan predicciones de presión, saturación y otros parámetros para cada uno de los bloques del modelo dinámico, las cuales pueden visualizarse en forma bidimensional o tridimensional, utilizando la rutina del Visualizador de Resultados. El usuario puede consultar los valores de cualquier bloque en cualquier momento a través de la interfaz grafica y obtener graficas de presentación de los datos ejecutados. Algunos datos se visualizan mejor como graficas X-Y tales como las saturaciones de los bloques, o la producción de agua, petróleo y gas en un pozo en función del tiempo.
Los mejores resultados de las simulaciones deben documentarse. Para ello, el generador de informes crea resúmenes simplificados y arroja advertencias y mensajes de error en lenguaje inteligible, y los usuarios pueden personalizar los informes. Los resultados de las simulaciones se pueden exportar al programa de análisis económico Peep, un paquete de manejo de activos estándar en la industria del petróleo.
La calculadora, otra función de ECLIPSE Office permite efectuar cálculos personalizados con dos parámetros del modelo. Los usuarios pueden definir sus propias condiciones ampliando significativamente las posibilidades de resultados ilustrativos. Un botón vincula al usuario con el programa de computación de análisis de pruebas de pozos Weltest 200, el cual utiliza el poder de simulación de Eclipse para resolver numéricamente las pruebas de pozos, en lugar de basarse solo en modelos analíticos.
Otro modulo, el programa de computación de calibración de modelos SimOPT, puede ayudar en el proceso de ajuste de la historia de producción al determinar los parámetros de entrada que más inciden en los resultados. Este modulo proporciona una interfaz para definir los rangos de variables de entradas, ejecuta múltiples casos basados en las variables seleccionadas por el usuario, y despliega los resultados. El programa puede buscar automáticamente la mejor solución, o puede permitir al usuario controlar las variables que evaluara. Si bien no puede encontrar la solución optima, el programa SimOPT ayuda al usuario a determinar si es posible realizar un ajuste de la historia de producción dentro del rango de valores que el usuario considera creíbles.
Los simuladores generan predicciones de presión, saturación y otros parámetros para cada uno de los bloques del modelo dinámico, las cuales pueden visualizarse en forma bidimensional o tridimensional, utilizando la rutina del Visualizador de Resultados. El usuario puede consultar los valores de cualquier bloque en cualquier momento a través de la interfaz grafica y obtener graficas de presentación de los datos ejecutados. Algunos datos se visualizan mejor como graficas X-Y tales como las saturaciones de los bloques, o la producción de agua, petróleo y gas en un pozo en función del tiempo.
Los mejores resultados de las simulaciones deben documentarse. Para ello, el generador de informes crea resúmenes simplificados y arroja advertencias y mensajes de error en lenguaje inteligible, y los usuarios pueden personalizar los informes. Los resultados de las simulaciones se pueden exportar al programa de análisis económico Peep, un paquete de manejo de activos estándar en la industria del petróleo.
La calculadora, otra función de ECLIPSE Office permite efectuar cálculos personalizados con dos parámetros del modelo. Los usuarios pueden definir sus propias condiciones ampliando significativamente las posibilidades de resultados ilustrativos. Un botón vincula al usuario con el programa de computación de análisis de pruebas de pozos Weltest 200, el cual utiliza el poder de simulación de Eclipse para resolver numéricamente las pruebas de pozos, en lugar de basarse solo en modelos analíticos.
