Tipos de modelos de simulación de yacimiento

Además de los métodos de recuperación primaria existen procesos de recuperación de yacimiento más complejos que también pueden ser realizados.

La inyección de gas seco, por ejemplo, generalmente causaría el flujo de tres fases (gas, petróleo y agua) en el yacimiento que es más complicado que dos flujo de fase.

Otro proceso consiste si inyectamos el agua y el gas en secuencia repetidamente. Si el gas inyectado fuera el dióxido de carbono (CO2), entonces el comportamiento de fase es complejo y requiere que algunos pasos particulares sean tomados para modelarlo. Otro proceso de recuperación es cuando inyectamos sustancias químicas (polímeros, surfactantes, entre otros) en el yacimiento para recuperar el petróleo remanente por procesos de recuperación primarios y secundarios del aceite.

Los diferentes modelos de petróleo negro “Black Oil” están disponibles para modelar estos tipos diferentes de proceso de recuperación de yacimiento.

Modelo Black Oil: Maneja las tres fases petróleo, gas y el agua como componentes de masas donde sólo permiten al gas para disolverse en el petróleo y el agua. Esta solubilidad de gas es descrita en el petróleo y el agua por los factores de solubilidad de gas (o proporciones de gas petróleo en solución), Rso y Rsw, respectivamente. Estas cantidades son dependiente de la presión y esto es incorporado en el modelo de petróleo negro.

Los procesos de yacimiento que pueden ser modelados usando el modelo Black Oil incluyen:

- Recuperación por expansión del fluido, mecanismo de gas en solución (agotamiento primario).
- Influjo de agua incluyendo fuerzas viscosas, capilares y de gravedad (recuperación secundaria).
- Inyección Inmiscible de gas.
- Tres procesos de recuperación de fase como agua inmiscible alternando con gas.
- Procesos de imbibición capilares.

Modelo Composicional: puede ser considerado como una generalización del modelo Black Oil. Se requieren un modelo de simulación de yacimiento composicional cuando efectos de transferencia de masa en la interfase son significativos que ocurren en el proceso de desplazamiento del fluido. Este modelo por lo general define tres fases (gas, petróleo y agua) pero las composiciones reales de las fases del petróleo y gas explícitamente son reconocidos debido a su comportamiento PVT más complicado. Es decir los componentes separados (C1, C2, C3, etc.) en las fases del petróleo y de gas explícitamente son rastreados.

La conservación de masas es aplicada a cada componente (el petróleo, el gas y agua) como en el modelo Black Oil.

Los ejemplos de los procesos de yacimiento que pueden ser modelados usando un modelo composicional incluyen:

- Inyección de gas con el petróleo movible por primer contacto o desarrollado (multi contacto) miscibilidad (por ejemplo influjo de CO2).
- La simulacion de inyección de gas cerca en yacimientos que se encuentran cerca de condiciones críticas.
- Procesos de recirculación de gas en yacimientos condensados.

Modelo Térmico: todo modelo térmico es añadido al yacimiento cuando se inyecta vapor. El objetivo de esto es reducir la viscosidad del petróleo pesado que puede tener en el orden 100s o 1000s cP. El calor puede ser suministrado al yacimiento por el vapor inyectado producido usando un generador de vapor sobre la superficie. O bien, un proceso de combustión real puede ser iniciado en el yacimiento - combustión in situ - donde parte del petróleo es quemada para producir el calor y gases de combustión que ayudan a expulsar el petróleo del sistema.