Cálculo de la Permeabilidad en Unidades de Campo y SI

A continuación, se presenta una tabla de conversión de unidades para el cálculo de la permeabilidad:

Condiciones para la Existencia de Gas y Petróleo

Para que existan acumulaciones de gas y petróleo, se deben cumplir las siguientes condiciones:

• Cuenca Sedimentaria
• Roca Generadora o Roca Madre
• Migración y Timing
• Sello
• Reservorio
• Trampa

Características del Reservorio

El petróleo y el gas natural no se encuentran en cavernas, sino que están embebidos (impregnados) en rocas denominadas reservorios. Los reservorios son rocas porosas y permeables capaces de contener hidrocarburos, de manera similar a como una esponja contiene agua.

Un reservorio se caracteriza por tres propiedades fundamentales:

• Porosidad: Es el porcentaje de espacios vacíos respecto al volumen total de la roca. Indica el volumen de fluidos (hidrocarburos o agua de formación) que puede contener el reservorio.
• Permeabilidad: Describe la facilidad con que un fluido puede moverse a través del reservorio. Controla el caudal que puede producir un pozo, es decir, el volumen de producción estimado. A mayor permeabilidad, mayor potencial de producción.
• Saturación de hidrocarburos: Expresa el porcentaje del espacio poral que está ocupado por petróleo o gas. Permite estimar el porcentaje de contenido del fluido del reservorio. A mayor saturación, mayor volumen de hidrocarburos.

Presión del Punto de Burbuja

Correlación de Standing

Donde:

• P_b = Presión del punto de burbuja (psia)
• T = Temperatura del sistema (°R)

Correlación de Vasquez-Beggs

Factores Principales que Afectan la Porosidad de la Formación

Los factores que afectan la porosidad son:

• Tipo de empaque
• Presencia de material cementante
• Geometría y distribución del tamaño de los granos
• Presión de las capas suprayacentes (Overburden Stress)

Efectos sobre la porosidad

1. Ordenamiento pobre: La mezcla de partículas pequeñas con grandes reduce la porosidad, ya que las pequeñas se encajan en los espacios entre las grandes.
2. Cementación: Los cementos, como las sales de calcio, precipitan y unen los granos, ocupando el espacio poroso y reduciendo la porosidad.
3. Angularidad: Las partículas angulares pueden reducir la porosidad en ambientes de alta energía, pero en ambientes de baja energía, pueden aumentar la porosidad al dejar espacios vacíos.
4. Overburden Stress: Una alta presión puede reducir la porosidad al compactar el empaquetamiento de las partículas o al precipitar más cementos.

Ejemplo de Cálculo de Petróleo Original en Sitio (POES)

Se tiene un yacimiento de petróleo con una presión de punto de burbuja de 3000 psia y una temperatura de 160°F. El petróleo tiene 42°API y una relación gas-petróleo (Rs) de 600 scf/STB. La gravedad específica del gas en solución es 0.65. Además, se conocen los siguientes datos:

• Área del reservorio = 640 acres
• Espesor promedio = 10 ft
• Saturación del agua connata = 0.25
• Porosidad efectiva = 15 %

Paso 1: Determinar la gravedad específica del petróleo:

γo = 141.5 / (42 + 131.5) = 0.8156

Paso 2: Calcular el factor volumétrico inicial del petróleo (Boi) aplicando la ecuación de Standing:

Boi = 0.9759 + 0.00012 * [600 * (0.65 / 0.8156)^0.5 + 1.25 * (160)]^1.2

Boi = 1.306 bbl/STB

Paso 3: Calcular el volumen poral:

P.V. = 7758 * 640 * 10 * 0.15 = 7,447,680 bbl

Paso 4: Estimar el petróleo original en sitio (POES):

Permeabilidad Efectiva y Promedios de Permeabilidad Absoluta

Se define como permeabilidad efectiva de una roca a la permeabilidad de un fluido en particular cuando la saturación de este fluido en la roca es menor al 100%.

Tipos de Permeabilidades Absolutas Promedio

• Permeabilidad promedio ponderada
• Permeabilidad promedio armónica
• Permeabilidad promedio geométrica