Para efectuar la evaluación del contenido de hidrocarburos en un reservorio, es necesario determinar el volumen de la roca. Aunque el reservorio tiene una forma irregular, la determinación puede hacerse utilizando mapas isopáquicos. Los que están formados por curvas que unen puntos de igual espesor de arena (Fig. 3.20).
En cualquier prisma geométrico es posible calcular el volumen cuando se conoce la altura y las bases superior e inferior (Fig, 3.21); este mismo criterio puede aplicarse a un reservorio. Si se conocen las áreas encerradas en dos curvas isopáquicas contiguas (por ejemplo la curvas 20 y 30 de la Fig. 3.20) y el espesor entre ellas (que es constante, por ejemplo 10 en la Fig. 3.20), puede ser determinado el volumen de esa porción del reservorio aplicando uno de los métodos descritos en el subtítulo 3.11.2. El volumen total se obtiene sumando todos los volúmenes parciales. El problema de calcular las áreas encerradas en las curvas del mapa isopáquico queda resuelto con el uso de un planímetro.
Fig. 3.20 Mapa isopáquico: Contorno de líneas que unen puntos de igual altura de arena
Fig. 3.21 El volumen de roca se calcula como suma de prismas sucesivos 3.11.1 Uso del Planímetro
El planímetro es un instrumento diseñado para calcular áreas planas que se encuentran encerradas por una curva. El instrumento consiste básicamente en un
brazo movible en dos direcciones x-y; el brazo termina en un lente reticulado colocado en un dispositivo que contiene un botón interruptor. El otro extremo del brazo está conectado al dispositivo que recibe las señales del interruptor y las convierte en dígitos para el cálculo del área. El instrumento se puede instalar en una mesa sobre el plano en cuestión y debe calibrarse previamente.
(a) Planímetro mecánico (b) Planímetro electrónico
Fig. 3.22 Planímetros
El procedimiento consiste en seguir la curva del plano con el lente reticulado y hacer "click" a intervalos regulares hasta completar la curva. El valor del área se indica en una pequeña ventana digital.
Hay planímetros mecánicos y electrónicos. En la actualidad se utilizan los electrónicos y realizan la determinación de áreas por medio de sus microcircuitos.
Los planímetros trabajan con una constante de conversión que representa el valor calculado por el planímetro con relación al la escala real del mapa.
3.11.2 Métodos para el cálculo del volumen de roca Se utilizan los métodos trapezoidal y piramidal. Método trapezoidal:
Utiliza la relación:
ΔV = (h/2)(An+An-1) 3.28
donde:
ΔV = volumen parcial de roca
h = espesor entre dos planos horizontales A = área encerrada por la curva isópaca n = subíndice que indica valor actual n-1= subíndice que indica valor anterior Método piramidal:
Se efectúa con la relación:
) )( 3 ( 1 1 An An AnAn h V 3.29
el criterio para aplicar uno u otro método se basa en la relación de áreas An/An-1; si este valor es inferior a 0.5 se aplica el método piramidal, de otro modo se aplica el trapezoidal.
Ejemplo 3.6
El reservorio Yantata del campo Víbora es un reservorio de gas condensado. Por medio de un planímetro, se determinaron (el año 1990) las áreas del mapa isopáquico que fue elaborado con referencia al tope de la arena y cuyos resultados se muestran en la tabla adjunta. Las curvas del mapa corresponden a intervalos regulares de espesor de 10 metros. La constante del planímetro utilizado es de 0.00625 Km2/U.Plan. Calcular el volumen de la roca.
Lectura Espesor Area Volumen
planím [m] [Km2] [MMm3] 1490 0 9.3125 0.0 1108 10 6.925 80.8934 792 10 4.950 59.0994 588 10 3.676 42.9671 426 10 2.6625 31.5518 292 10 1.825 22.3061 171 10 1.0687 14.3011 59 10 0.3687 6.8843 17 10 0.1062 2.2431 0 5 0.0 0.1771 Solución:
Los datos son las dos primeras columnas de la tabla. La columna (3) es el resultado de multiplicar los valores de la columna (1) por la constante 0.00625. La cuarta columna constituye los volúmenes parciales comprendidos entre cada plano isopáquico y fueron calculados siguiendo el criterio indicado en el subtítulo anterior; la relación entre áreas es: 6.925/9.3125=0.74, por lo tanto se aplica el método trapezoidal: ΔV = (10)(9.3125+6.925)/2 = 80.89. Los valores siguientes fueron calculados con el método trapezoidal, a excepción del noveno valor cuya relación de áreas dá: 0.1062/0.3687=0.288, lo que permite aplicar el método piramidal:
2431 . 2 ) ) 3687 . 0 )( 1062 . 0 ( 3687 . 0 1062 . 0 )( 3 10 ( V 3.30
el último volumen parcial que corresponde al casquete superior se calcula así: V = (5)(0.1062)/3 = 0.1771
Finalmente, el volumen total de roca del reservorio Yantata se obtiene sumando los volúmenes parciales, lo que da: 260.42 MMm3 o su equivalente:
4.1 GENERALIDADES.
Es importante la determinación de las propiedades de los fluidos al inicio de la vida productiva del reservorio, como propiedades iniciales u originales.
Los principales fluidos presentes en un yacimiento petrolífero son gas, petróleo y agua. Las propiedades de cada uno de estos fluidos permiten su identificación y evaluación.
Las propiedades pueden determinarse mediante pruebas y análisis de laboratorio, aunque existen también correlaciones para este objetivo.
Las correlaciones son expresiones analíticas de tendencias que siguen los datos resultantes de observaciones empíricas. Para el establecimiento de estas ecuaciones se han utilizado por lo general miles de pruebas a fin de mejorar su exactitud y confiabilidad. En algunos casos se han dado rangos donde su aplicación es conveniente.
Su utilización es recomendable sólo cuando se carece de datos obtenidos de fuentes directas tales como pruebas de laboratorio o análisis de registros y de ningún modo es conveniente reemplazar a estos métodos a no ser que sus resultados sean incorrectos o de dudosa confiabilidad. Por otra parte se debe escoger la correlación apropiada al fluido que se tenga, ya que los diferentes autores especifican las características de los fluidos que utilizaron en sus pruebas para el establecimiento de sus correlaciones.