Mundo ECLIPSE100 (Parte I)

Mundo ECLIPSE100 representa una serie de entregas dirigidas a destacar las bondades y características del simulador de petróleo negro ECLIPSE100, erigiendose como una especie de manual que permita al usuario manejarse dentro de las multiples herramientas que ofrece tal simulador.

En esta primera publicación se pretende introducir al lector en el universo de la simulación numérica de yacimientos, destacando la base de funcionamiento de los simuladores. En proximas entregas nos adentraremos ya más específicamente en el simulador ECLIPSE100.

Que es la simulación de yacimientos?

La simulación de yacimientos es una forma de modelaje numèrico el cuál es usado para interpretar y cuantificar fenómenos físicos, con la habilidad de extender sus resultados a la predicción del posible comportamiento futuro de los yacimientos. El proceso incluye la división del yacimiento en una serie de unidades discretas en tres dimensiones y el modelaje de la evolución de las propiedades del yacimiento y los fluidos a traves del tiempo y el espacio por medio de una serie de pasos discretos.

La ecuación que modela el flujo a través de cada celda y paso de tiempo es una combinación de la Ley de Darcy(Eq.1) y la ecuación de balance de materiales(Eq.2).

Existe una amplia gama de técnicas diferentes que pueden ser usadas para dar solución a la ecuacion resultante de la combinación de las dos anteriores (Eq.3). La Figura 1 muestra el tipo de solución que en particular el simulador ECLIPSE100 ofrece para la Eq.3.

Mediante la aproximación por diferencias finitas son muchas las soluciones plausibles, es por esto que hay que reconocer que los simuladores son solo herramientas, por lo que se necesita del juicio del ingeniero para la interpretación de los resultados.

Dentro de la categoría de solución por diferencias finitas existen consideraciones referentes al manejo de la variación composicional de los fluidos. ECLIPSE100, como simulador de petróleo negro, asume que las fases de petróleo y gas pueden ser representados como un componente a través del tiempo. Las propiedades de este componente pueden variar con presión y temperatura pero la composición permanece invariante.

Fundamentos de la Simulación de Yacimientos

La metodología general de solución es de la siguiente forma:

• El yacimiento es dividido en celdas
• La data debe ser suministrada para cada una de las celdas
• Los pozos deben colocarse dentro de las celdas
• La tasa de producción por pozo requerida es especificada como función del tiempo
• Las ecuaciones son resueltas para generar la distribución de saturaciones y presiones para cada bloque así como la producción por cada fase por cada pozo
  

La solución de cada celda se genera simultáneamente de manera que el número de celdas en el modelo de simulación es directamente proporcional al tiempo requerido para dar resolver un paso de tiempo. En general, mientras más corto sea el paso de tiempo más rápido se generará la solución.

El Modelo de Simulación

El èxito del proceso de simulación y la veracidad de las predicciones futuras depende directamente del modelo de simulación, dicho modelo debe ser capaz de reproducir con la mayor fidelidad posible la historia de producción presente en el área a simular. La correcta comprensión de la data disponible, la incertidumbre asociada y sus alcances es vital para la construcción del modelo. Posibles puntos que pueden generar divergencias entre la realidad y el modelo de simulación se presentan a continuación:

• Escasez de data disponible
• Incertidumbre en las mediciones realizadas
• Complejidad de los yacimientos (heterogeneidad)
• Mecanismos de empuje desconocidos
• Representación de un modelo continuo por medio de un modelo numérico discreto
  

Referencia: Schlumberger. www.slb.com