Herramientas mbal (2 july 2014) MB y reservoir allocation

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Preparado por: Franco Sivila

Que es MBAL? MBAL es una aplicación para el modelado de reservorios. MBAL pertenece al Suite de aplicaciones de IPM. MBAL contiene varias herramientas con diferentes propósitos. La aplicación puede utilizarse por si sola, pero también puede ser parte de un modelo GAP. © Franco Sivila

MBAL en modelo GAP Interface Modelo GAP

Elemento Tank [reservorio] en modelo GAP Este elemento requiere un archivo MBAL para realizar los cálculos relacionados al reservorio. Nota.- Este elemento también puede utilizar enlaces con simuladores tales como Eclipse.

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Herramientas MBAL 1. Material Balance (MB) 2. Reservoir Allocation

MBAL

3. Monte Carlo 4. Decline Curve Analysis 5. 1D Model 6. Multi Layer 7. Tight Gas Type Curves 8. Streamlines (última versión) © Franco Sivila

1. Material Balance (MB) La herramienta de MB permite aplicar los conceptos de conservación de masa. MBAL usa un modelo conceptual del reservorio para predecir su comportamiento. MBAL se base en la producción e inyección de fluidos en el reservorio. Para MBAL el reservorio no tiene dimensiones, por lo tanto, no toma en cuenta la geometría del mismo. En el modelo MBAL la ubicación de los pozos no tiene importancia. © Franco Sivila

1. MB - Aplicaciones Estimar hidrocarburos in-situ, tamaño de casquete de gas, etc. Determinar la presencia y tamaño de un acuífero. Estimar la profundidad de los contactos de fluidos. Predecir la presión de reservorio. Predecir el comportamiento del reservorio. © Franco Sivila

1. MB - Concepto APLICACIÓN DE MB AL ANÁLISIS DE RESERVORIOS

El ingreso y salida de Materia en el volumen de control se da a través de los pozos de inyección y producción.

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1. MB – Modelado de Fluido (PVT) • MBAL permite modelar los siguientes tipos de fluido Petróleo Gas Seco Gas húmedo Gas retrógrado

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1. MB – Modelado de Fluido (PVT) • Métodos para el modelado del fluido Correlaciones de Black Oil Ecuación de estado Tracking (combinación Black Oil + EOS)

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1. MB – Modelado de Fluido (PVT) Reservorios con columna de hidrocarburos considerable MBAL puede modelar el fluido considerando un reservorio homogéneo. También, puede modelar el fluido de forma variable en función de la profundidad. Este último permite que las propiedades del fluido sean variables en función de la profundidad. © Franco Sivila

1. MB – Reservorios Múltiples • Para el modelado del reservorio, MBAL tiene las opciones: 1. Modelo con un solo tanque. 2. Modelo con múltiples tanques conectados mediante una variable de transmisibilidad.

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1. MB – Ajuste con historial • MBAL contiene varias herramientas para realizar el ajuste del modelo con el historial de producción. 1. Método gráfico 2. Método analítico 3. Gráfico de energía 4. Gráfico de función Wd © Franco Sivila

2. Reservoir Allocation (RA)

Cuando se tiene un pozo produciendo de mas de un reservorio (multi-layer system), esta herramienta permite determinar el aporte de cada reservorio. Š Franco Sivila

2. RA - Antecedentes MBAL utiliza el IPR de cada reservorio para estimar el IPR total del pozo. El IPR de cada reservorio est谩 asociado a cada iteraci贸n (timestep). El modelo toma en cuenta las correcciones que se requieren para los IPR en cada iteraci贸n.

漏 Franco Sivila

2. RA - Inflow Ejemplo de una iteraci贸n. En la siguiente iteraci贸n el IPR de los reservorios cambiara y ser谩 estimado nuevamente.

漏 Franco Sivila

2. RA - Inflow El IPR total es estimado sumando los caudales de los reservorios Q2 + Q3. Primera iteraci贸n

漏 Franco Sivila

2. RA - Cálculos En cada nueva iteración se requiere estimar la nueva presión para cada reservorio. Para esto se utiliza un modelo de reservorio (MBAL). En el modelo MBAL se toman en cuenta los efectos de acuífero, compresibilidad y expansión de los fluidos. Los coeficientes C y n del IPR se mantienen constantes.

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2. RA - Cálculos En base a la producción (vol. acumulado Gp) de cada reservorio, una nueva presión de reservorio es estimada. Gráfico P/z para dos reservorios.

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2. RA - Cálculos Diagrama de flujo Se define caudal total de pozo Q2+ Q3 = Q1

Estima presión de fondo fluyente, Pwf

Construye IPR total

Estimar presión de reservorio. MB o Curvas de declinación

Construye nueva IPR

Estima volúmenes producido

Primera iteración

Determinar nuevo IPR Coeficientes C y n se mantienen constantes

Segunda iteración © Franco Sivila

Para cada Layer

Estima volúmenes producido

2. RA – Interface Ejemplo de modelo MBAL – Reservoir Allocation

Pozo

Reservorio

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2. RA – Ingreso de datos Para habilitar la herramienta “Reservoir Allocation” ir a “Tool” y seleccionar la herramienta.

MBAL permite el ingreso de datos en secuencia. Por ejemplo, no permite ingresar datos de reservorio o pozo si no se completan los datos de PVT. Ingresar datos en el siguiente orden: 1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas) 2. PVT (ingresar datos PVT del fluido, los campos disponibles cambian en función del fluido seleccionado en Options) 3. Input (crear reservorios/Tanks, crear pozos/wells)

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2. RA – Ingreso de datos 1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)

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2. RA – Ingreso de datos 1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)

Reservoir Fluid: puede seleccionar petróleo, gas o gas retrógrado.

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Oil (petróleo)

Esta opción modela petróleo

Gas (gas seco/gas húmedo)

Esta opción modela gas donde la condensación ocurre únicamente en el separador. El líquido se integra en el gas como una cantidad equivalente. Las perdidas de presión son calculadas en base a una sola fase (gas) cuando no existe agua presente.

Gas retrógrado

Esta opción modela el fluido con un modelo de Black Oil para gas retrógrado. Este modelo toma en cuenta la condensación de líquidos a diferentes presiones y temperaturas.

2. RA – Ingreso de datos 1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)

Track Impurities: Impurezas como CO2, H2S y N2 pueden ser rastreados en el modelo. Esto con la finalidad de comparar los porcentajes de impurezas con porcentajes medidos. Š Franco Sivila

2. RA – Ingreso de datos 1. Options (seleccionar tipo de fluido y seleccionar si se desea realizar un seguimiento de las impurezas)

User Information: información general sobre el modelo. Estos campos no son necesarios para los cálculos.

Date Stamp: este botón permite agregar la fecha actual ala ventana de “User Comments”.

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2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (ingresar datos PVT del fluido, los campos disponibles cambian en función del fluido seleccionado en Options)

Gas Condensate Reservoir

Gas Reservoir

Click “Validate” luego de ingresar datos, esto permite verificar que se tiene toda la información requerida. © Franco Sivila

Oil Reservoir

2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (creación de varios fluidos PVT)

+

Gas Reservoir

Click el signo para crear nuevo fluido PVT

Se puede crear mas de un fluido PVT. En caso de tener mas de un reservorio, con seguridad los reservorios tendrán diferentes propiedades de fluidos. Fluido PVT validado

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2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (ajuste de propiedades) PVT Data → Match: si existe un estudio PVT, se puede realizar un ajuste de las propiedades en la sección “Match”.

Match: se ingresan los datos del estudio PVT y se realiza el ajuste (Match).

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2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (ajuste de propiedades) PVT Data: después de ingresar los datos “Input parameters”, Click en “Calc”.

PVT Data: Seleccionar la forma en que se desea calcular los datos “Data Points”. Cuando se seleccionad Automatic, MBAL calcula las propiedades en los rangos establecidos en la sección “Values”. Una vez ingresados los datos click “Calc”. © Franco Sivila

2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (ajuste de propiedades)

PVT Data: Seleccionar la forma en que se desea calcular los datos “Data Points”. Cuando se selecciona “user Selected”, MBAL calcula las propiedades para las presiones y temperaturas proporcionadas por el usuario. Una vez ingresados los datos click “Calc”.

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2. RA – Ingreso de datos 2. PVT (calculo de propiedades de fluido)

PVT Calculations: Click “Calc” para calcular las propiedades del fluido.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Reservorio validado

Seleccionar fluido PVT, el listado tendrá disponible todos los fluidos creados en el paso previo donde se crearon los fluidos PVT. Tank Input data, ingresar datos:

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•

Tank parameters (Tank Type, Temp., Initial Pressure, etc.)

•

Water Influx

•

Rock compress.

•

Rock compaction

•

Relative permeability

•

Production history

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Use Tank Response Input: esta opción permite ingresar una tabla de datos para modelar la respuesta del reservorio. Si se desea modelar el comportamiento del reservorio con Balance de Materia esta opción debe estar desactivada.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Use Tank Response: cuando se activa esta opción se deshabilitan las pestañas relacionadas con el Balance de Materia.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Water Influx: en esta pestaña se selecciona el modelo de acuífero y sus respectivos parámetros.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Rock Compressibility: en esta pestaña se ingresan datos relacionados con la compresibilidad de la roca. Las opciones para definir la compresibilidad de la roca son: From Correlation: uso de una correlación interna para determinar la compresibilidad de la roca en función de su porosidad. Variable vs Pressure: permite ingresar datos de volumen y presión para determinar la compresibilidad de la roca. User Specified: utiliza un valor único de compresibilidad de roca.

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None: equivalente a una compresibilidad de roca igual a cero.

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

From Correlation: uso de una correlaciĂłn interna para determinar la compresibilidad de la roca en funciĂłn de su porosidad.

đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘? > 0.3 đ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ą đ?‘?đ?‘?đ?‘“đ?‘“ = 2.6đ??¸đ??¸ −6

đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘? < 0.3 đ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Ą đ?‘?đ?‘?đ?‘“đ?‘“ = 2.6đ??¸đ??¸ −6 + 0.3 − ɸ 2.415 ∗ 7.8đ??¸đ??¸ −5 Š Franco Sivila

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Rock Compaction: en esta pestaña se define la compactación de la roca. Por defecto esta opción esta deshabilitada y el modelo MBAL puede funcionar sin el mismo.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Relative Permeability: en esta sección se definen las curvas de permeabilidad relativa.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Tank

Production History: cuando se utiliza la herramienta “Production Allocation” esta tabla corresponde a los resultados. Por lo tanto, no requiere información. Una vez realizados los cálculos, los resultados podrán visualizarse en esta tabla.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Para abrir ventana de ingreso de datos para elemento pozo.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Para agregar un pozo: Input → Wells Data

Click el signo

Well Input data, ingresar datos: • Setup (tipo de pozo, productor, inyector, etc.)

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•

Production History

•

Inflow Performance (C, n, etc.)

+ para crear nuevo pozo.

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Pozo creado

1. Seleccionar “Well Type” 2. Click “Validate” para habilitar pestañas de “Production History” e “Inflow Performance” Reservorios que están conectado al pozo y de los cuales puede producir. Tipos de pozo disponibles.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Vista de “Production History” cuando se tiene un fluido de gas retrogrado.

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Pozo validado Vista de “Production History” cuando se tiene un fluido de gas.

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Production History: Esta información es utilizada para los cálculos de asignación de producción. La suma de la producción de cada reservorio, para el pozo, siempre respetara la producción asignada en “Production History”.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Inflow Performance Tab: en esta pestaña se ingresa la información requerida para el IPR de cada reservorio. Que produce por el pozo asociado. Esta información es utilizada para determinar el aporte de cada reservorio en la producción del pozo. Los datos requeridos son bastante similares a los existentes en la herramienta de Balance de Materia. Permite navegar por pestañas

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Layers: Cuando se tiene un modelo multireservorio, esta ventana permite seleccionar que IPR deseamos modificar.

Layer Disabled: Con esta opción se puede deshabilitar un “Layer” temporalmente. Cuando un Layer esta deshabilitado este no es tomado en cuenta en los cálculos de Reservoir Allocation. © Franco Sivila

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Inflow Performance: se define el método para describir el IPR del pozo para el Layer activo. Los modelos disponibles son: • • • •

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Forchheimer C and n Forchheimer (Pseudo) Per Phase

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Permeability Correction: este factor puede ser utilizado para modificar el IPR del pozo mediante la modificaciĂłn de la permeabilidad en el reservorio a medida que la presiĂłn del reservorio declina.

đ?‘˜đ?‘˜ = đ?‘˜đ?‘˜đ?‘–đ?‘– 1 + đ?‘?đ?‘?đ?‘“đ?‘“ đ?‘ƒđ?‘ƒ − đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘–đ?‘–

Š Franco Sivila

đ?‘ đ?‘

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Gravel Pack: ingreso de datos para pozos con Gravel pack.

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2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

IPR dP Shift: permite modificar la presión IPR. MBAL agrega este valor a la presión de reservorio antes de calcular el nuevo IPR. © Franco Sivila

2. RA – Ingreso de datos 3. Input - Well

Datos modelo Inflow: ingreso de datos para modelo Inflow, los requerimientos cambien en función de la opción seleccionada en Inflow Performance. © Franco Sivila

2. RA – Conexión Una vez creados los reservorios y pozos, se procede a realizar las conexiones.

Click “Connect” y unir pozo con reservorio.

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2. RA – Conexión Existe Inflow data para cada conexión pozo-reservorio.

Cuando un pozo se conecta a un reservorio, este se agregara a Layers en l a pestaña Inflow performance.

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2. RA – Transmisibilidad Input - Transmissibility

Cuando se tiene un reservorio compartamentalizado, se utilizan los elemento de Transmisibilidad para modelar el flujo de un ĂĄrea del reservorio a otra.

Elemento de Transmisibilidad

Š Franco Sivila

2. RA – Calculate Calculate → Setup

Allocation Step Size: permite establecer el intervalo de tiempo de las etapas a calcular. Intervalos reducidos permiten predicciones mas precisas, por el contrario, intervalos grandes resultan en predicciones menos precisas pero el tiempo de cálculo es reducido. Importante: si se establecen intervalos de tiempo menores a los ingresados en el historial de producción del pozo, MBAL reportara resultados en los intervalos definidos en el historial de producción.

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2. RA – Calculate Calculate → Run Allocation

Run Allocation: Click “Calc” para iniciar cálculos.

Run Allocation: Permite abrir la ventana para realizar los cálculos de Reservoir Allocation.

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2. RA – Calculate Calculate → Run Allocation

Run Allocation: Resultados de cálculo.

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