martes, 6 de febrero de 2018

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Mi nombre es Henry Herrera, soy ingeniero geólogo (Universidad de Oriente - Venezuela) con una maestría en geología (University of Houston) y una especialización en ingeniería de reservorios (Universidad de Buenos Aires).

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Henry Herrera

Ing. Geólogo - MSc. Geología - Postgrado en Ing. Reservorios - Programador Web


Quise hacer este blog ya que quería combinar dos grandes pasiones que tengo: la petrofísica y el desarrollo web.

En este blog he hecho una compilación de las distintas ecuaciones de los diferentes autores para el cálculo de las propiedades físicas de las rocas y distintas propiedades petrofísicas.
Este blog es una especie de calculadora de ecuaciones petrofísicas de porosidad, saturación, resisitividad, arcillosidad, y cálculo de reservas entre otras cosas.

Simplemente debes introducir los datos y darle click en calcular y tendrás el resultado.

Espero que este blog sea de gran provecho para tod@s!

Igualmente ahora se puede acceder de manera mas simple a las ecuaciones sin necesidad de usar la barra de navegación a través del siguiente link:

Lista de ecuaciones assignment


Así funciona el filtro de la lista de ecuaciones:



Anuncio importante: Le he realizado importantes cambios a la página web para que sea mucho más funcional, añadiendo validaciones a todas las ecuaciones, como por ejemplo, el no usar valores negativos (con sus excepciones), no permitir que los resultados excedan el 100% o sean negativos, que se usen decimales correctamente, entre otras cosas. Creo que le da a la aplicación un estilo mucho más profesional y no una simple calculadora de ecuaciones. Pueden dejar sus comentarios si encuentran algún error en alguna ecuación, en la sección de comentarios o a través de los formularios. Espero que estas actualizaciones mejoren la experiencia de usuario.

NOTA IMPORTANTE: NO SOY EL AUTOR DE NINGUNA DE LAS ECUACIONES UTILIZADAS EN ESTE BLOG. TODAS LAS ECUACIONES FUERON RECOLECTADAS DE LA LITERATURA (EJ. ASQUITH & KRYGOWSKI, 2004) Y DE LAS NOTAS DE MIS CLASES DE INTERPRETACIÓN DE PERFILES DE POZOS DURANTE MI FORMACIÓN ACADÉMICA DE PREGRADO, MAESTRÍA Y ESPECIALIZACIÓN, Y DURANTE MI EJERCICIO PROFESIONAL. PARA MAYOR INFORMACIÓN DE LAS MISMAS, CONSULTAR EN LA BIBLIOGRAFÍA MENCIONADA EN ESTE BLOG

Realizado por Henry Herrera

martes, 2 de enero de 2018

Reservas

Un aspecto importante en el ámbito económico es el cálculo de reservas. Esto es determinante para decidir si una explotación petrolera es económicamente rentable o no.

Para el cálculo de reservas se toman en cuenta distintas características de las rocas y del área de estudio como lo son la porosidad, el área y espesor de la roca (combinado sería el volumen de roca), el factor de recuperación, la saturación de petróleo o gas en caso de que sean reservas de petróleo o reservas de gas, y el factor volumétrico de los fluidos (petróleo o gas).



El cálculo de la porosidad y la saturación un papel fundamental en el cálculo final de reservas, ya que un cálculo erróneo puede traer consecuencias catastróficas a nivel económico si se trata de un gran yacimiento.



El factor de recuperación es otro factor de peso en el cálculo de reservas, y esto dependerá del mecanismo de drenaje natural del reservorio (empuje por acuífero, empuje por capa de gas, gas en solución, combinación de mecanismos, entre otros), los cuales difieren en gran manera uno de otro. Igualmente, este factor de recuperación se puede aumentar mediante la aplicación de métodos de recuperación asistida, secundarias o terciarias, los cuales le añaden costos a la explotación del yacimiento.

En esta sección, se pueden ver las distintas fórmulas o ecuaciones para el cálculo de reservas de petróleo y gas:

Puedes calcular las siguientes ecuaciones de reservas de petróleo y de gas:


Realizado por Henry Herrera

Saturación de Agua

La saturación de un fluido se define como la relación entre el volumen que ocupa un fluido en un espacio poroso y el volumen total de dicho espacio poroso.

Es decir, la saturación de agua estaría definida como la relación entre el volumen de agua contenido en el medio poroso y el volumen poral total de una roca.


Este valor de saturación de agua encuentra valores mínimos (saturación de agua irreducible) en rocas oleófilas (mojables al petróleo) menores a 0.15 (15%), y en rocas hidrófilas (mojables al agua), los valores son mayores a 0.2 (20%). Estos valores nos sirven como guía para el cálculo de la saturación, ya que de tener valores inferiores al 20% por ejemplo en rocas hidrófilas, esto nos daría un llamado de atención de cálculos erróneos. Generalmente, las rocas sedimentarias son hidrófilas, pero en el caso de los carbonatos, existe un buen porcentaje que son oleófilas. Sin embargo, también existe la mojabilidad mixta.

Es importante conocer de manera confiable el valor de la saturación de agua, ya que de esta dependerá en gran manera el cálculo de reservas.

La saturación de un medio poroso vendría expresada de la siguiente manera:

Donde:
St = saturación total, que es igual a 1 o 100%
So = saturación de petróleo
Sg = saturación de gas
Sw = saturación de agua

En la fórmula de la saturación de petróleo se podría expresar de la siguiente manera, en dado caso que el reservorio solo almacene agua y petróleo:


Para calcular la saturación de agua a partir de registros, se utilizan los registros de resistividad y de SP.

En las pestañas de esta sección de saturación se pueden conseguir las diferentes ecuaciones para calcularlas:


Puedes calcular las siguientes Ecuaciones de Saturación:


Realizado por Henry Herrera

Resistividad

La resistividad se define como la resistencia que opone un material para dejar pasar por él una corriente eléctrica.

En el caso de las rocas sedimentarias, éstas contienen fluidos en sus poros que tienen distintas resistividades.

El volumen poral de una roca puede contener tanto petróleo, gas o agua. El petróleo y el gas tienen mayor resistividad que el agua, lo cual nos permite detectar la presencia de hidrocarburos mediante registros de pozos de resistividad, por ejemplo.

Sin embargo, hasta el mismo agua dependiendo de su salinidad puede tener distintos valores de resistividad. El agua salada es menos resistiva que el agua dulce, por lo tanto tiene un valor menor de resisitividad.

Además de ayudar a detectar la presencia de hidrocarburos, la resistividad del agua es utilizado para el cálculo de una propiedad muy importante para el cálculo de reservas, como lo es el valor de la saturación de agua.

En esta sección de resistividad, se pueden ver las distintas fórmulas que se utilizan para el cálculo de la resisitividad del agua:


Puedes calcular las siguientes Ecuaciones de Resistividad:


Realizado por Henry Herrera

Permeabilidad

La permeabilidad no es más que la facilidad con que un fluido puede moverse a través de un medio poroso.

Esta propiedad física por Darcy, y de allí proviene el nombre de las unidades con que se define la permeabilidad.


Donde:
Q/A= velocidad Darcy= caudal volumétrico Q por unidad de área transversal al flujo A
k= permeabilidad absoluta
µ= viscosidad
p= presión 

La permeabilidad ha sido utilizada como un parámetro de corte para definir entre yacimientos convencionales y no convencionales, pero esto dependerá del tipo de hidrocarburo que se desee producir (petróleo o gas).

La permeabilidad es calculada generalmente mediante procedimientos de laboratorio, donde una muestra es sometida a diversas pruebas para medir la facilidad con la cual un fluido se mueve a través de la roca. Sin embargo, estas mediciones suelen ser poco precisas ya que las condiciones de la roca al ser extraída, son diferentes a las condiciones originales.

Existen algunas fórmulas empíricas que han sido utilizadas para el cálculo de la misma por diversos autores, pero las mediciones de laboratorio aún no han sido reemplazadas por las mismas.

Existen mediciones de permeabilidad a partir de los registros de resonancia magnética, donde empresas de servicio ofrecen el cálculo de la porosidad efectiva de la roca a partir del hidrógeno detectado y así partir para el cálculo de la permeabilidad.

Queda a criterio del petrofísico o ingeniero de yacimientos, que valor tomar a la hora de las estimaciones.

Como en las secciones anteriores, en las pestañas superiores se encuentran las diversas ecuaciones que pueden ser utilizadas:


Puedes calcular las siguientes Ecuaciones de Permeabilidad:


Realizado por Henry Herrera

Porosidad

La porosidad es un parámetro petrofísico muy importante de la roca, que se define como la relación entre el volumen de vacíos presentes en la roca y el volumen total de la roca.



Dicha propiedad fisica limitará a la roca a la hora de almacenar hidrocarburos, bien sea petróleo o gas, sin embargo, la porosidad debe estar interconectada para añadirle valor comercial a un yacimiento.

Existe la porosidad total y la porosidad efectiva, donde la primera se refiere al total de poros presentes en la roca, y la segunda, a la porosidad entre los poros interconectados, que es la que al final nos importa a la hora de producir hidrocarburos.

Igualmente, el volumen de arcilla afecta la calidad de los reservorios, por lo cual a la hora de calcular la porosidad, se le realiza una corrección por arcillas.

En la pestaña superior, se pueden observar las distintas formas de calcular la porosidad a partir de los distintos registros de pozos: densidad, neutrón, sónico, y de resistividad. Existen distintos autores para el cálculo de la porosidad para los diferentes tipos de registros.


Puedes calcular las siguientes Ecuaciones de Porosidad:


Realizado por Henry Herrera

Arcillosidad

Arcillosidad

La arcillosidad o volumen de arcillas es un valor fundamental para evaluar una roca reservorio.

De acuerdo al volumen de arcillas que presente una roca reservorio, se determinará que tan explotable es un yacimiento o no.

Existen distintos métodos para calcularla, entre los que se encuentran las ecuaciones de: Larinov, Larinov- Rocas viejas, Steiber, Clavier, las cuales son a partir del registro de Gamma Ray, y otras ecuaciones a partir del registro de SP.

Igualmente este valor es utilizado para el cálculo de porosidades corregidas por arcillas, lo cual algunos consideran como el valor de porosidad efectiva.

A partir de los enlaces en esta pestaña, se pueden calcular el valor de arcillosidad directamente en este blog para los distintos tipos de ecuaciones, como se muestra a continuación:


Puedes calcular las siguientes Ecuaciones de Arcillosidad:


Realizado por Henry Herrera

miércoles, 27 de diciembre de 2017

Bibliografía

Bibliografía

  • Archie, G. E. (1942). The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics. Transactions of the AIME, 146(01), 54-62.
  • Asquith, G. & D. Krygowski, 2004, Basic Well Log Analysis, AAPG Methods in Exploration Series, No. 16, Second Edition, American Association of Petroleum Geologists (AAPG).
  • Atlas, D. (1974). Log review I. Dresser Atlas Division, Dresser Industries.
  • Clavier, C., Hoyle, W., & Meunier, D. (1971). Quantitative interpretation of thermal neutron decay time logs: part I. Fundamentals and techniques. Journal of Petroleum Technology, 23(06), 743-755.
  • Coates, G. R., & Dumanoir, J. L. (1973, January). A new approach to improved log-derived permeability. In SPWLA 14th Annual Logging Symposium. Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts.
  • Dewan, J. T. (1983). Essentials of modern open-hole log interpretation. PennWell Books.
  • Fertl, W. H. (1975, January). Shaly sand analysis in development wells. In SPWLA 16th Annual Logging Symposium. Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts.
  • Larionov, V. V. (1969). Borehole radiometry. Nedra, Moscow, 127.
  • Raymer, L. L., Hunt, E. R., & Gardner, J. S. (1980, January). An improved sonic transit time-to-porosity transform. In SPWLA 21st annual logging symposium. Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts.
  • Schlumberger, A. (1975). guide to Wellsite interpretation of the Gulf Coast. Schlumberger Well Services, Houston.
  • Simandoux, P. (1963). Dielectric measurements on porous media, application to the measurements of water saturation: study of behavior of argillaceous formations. Revue de l’Institut Francais du Petrol, 18(supplementary issue), 93-215.
  • Stieber, S. J. (1970, January). Pulsed Neutron Capture Log Evaluation-Louisiana Gulf Coast. In Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME. Society of Petroleum Engineers.
  • Timur, A. (1968, January). An investigation of permeability, porosity, and residual water saturation relationships. In SPWLA 9th annual logging symposium. Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts.
  • Wyllie, M. R. J., & Rose, W. D. (1950). Some theoretical considerations related to the quantitative evaluation of the physical characteristics of reservoir rock from electrical log data. Journal of Petroleum Technology, 2(04), 105-118.
  • Wyllie, M. R. J., Gregory, A. R., & Gardner, G. H. F. (1958). An experimental investigation of factors affecting elastic wave velocities in porous media. Geophysics, 23(3), 459-493.

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Reservas de Gas

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Lista de ecuaciones assignment

Reservas de Gas



Ecuación Reservas de Gas

Donde:
Gf= reservas volumétricas recuperables de gas  pies cúbicos estándar  (SCF)
43,560= área de 1 acre, en pies cuadrados
A= área de drenaje en acres
h= espesor de reservorio en pies
ɸ= porosidad, decimal
Sh= saturación de hidrocarburos (1.0 - Sw), decimal
FR= factor de recuperación
Bgi= factor volumétricos de gas  (en SCF/pies cuadrados)



Calcular Reservas Recuperables de Gas (Gf)

Factor Volumétrico de Gas

Factor Volumétrico de Gas
    Donde:
  • TSC= temperatura (°F) en condiciones estándar
  • PSC= presión de superficie (psi) en condiciones estándar
  • P= presión de reservorio (psi)
  • Z= factor de compresibilidad del gas
  • Tf= temperatura de formación (°F)
  • Boi= factor volumétrico de petróleo, o barriles de reservorio por stock-tank barrel
Calcular Factor Volumétrico de Gas (Bgi)

Otro método para calcular las reservas volumétricas de gas, sustituyendo el factor volumétrico de gas por una relación de presiones:

Ecuación Reservas de Gas
    Donde:
  • Nf= reservas volumétricas recuperables de petróleo en stock-tank barrels (STB)
  • 7758= barriles por acre-pie
  • A= área de drenaje en acres
  • h= espesor del reservorio en pies
  • ɸ= porosidad (fracción decimal)
  • Sh= saturación de hidrocarburos (1-Sw) (fracción decimal)
  • FR= factor de recuperación
  • Pf1= presión de superficie (psi) (atmosférica, aproximadamente 15 psi)
  • Pf2= presión de reservorio (psi)

Calcular Reservas de Gas (Gf)

Ésta relación de presiones es calculada de la siguiente manera:

Factor volumétrico de gas
    Donde:
  • 0.43 es el gradiente de presión promedio (psi/ft) y la profundidad es en pies.


Calcular Factor Volumétrico de Gas (Bgi)

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Reservas de Petróleo

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Lista de ecuaciones assignment

Reservas de Petróleo 




Reservas de Petróleo
Donde:
Nf= reservas volumétricas recuperables de petróleo en stock-tank barrels (STB)
7758= barriles por acre-pie
A= área de drenaje en acres
h= espesor del reservorio en pies
ɸ= porosidad (fracción decimal)
Sh= saturación de hidrocarburos (1-Sw) (fracción decimal)
FR= factor de recuperación
Boi= factor volumétrico de petróleo, o barriles de reservorio por stock-tank barrel


Calcular Reservas Recuperables de Petróleo (Nf)

Factor volumétrico de petróleo

Factor volumétrico de petróleo
    Donde:
  • Boi= factor volumétrico de petróleo
  • GOR= relación gas-petróleo


Calcular Factor Volumétrico de Petróleo (Boi)

Relación Gas-Petróleo

Relación Gas-Petróleo GOR
Calcular Relación Gas- Petróleo (GOR)

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Saturación de Agua- Zona Lavada Sxo

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Lista de ecuaciones assignment

Saturación de Agua- Zona Lavada Sxo



Existen varias ecuaciones para el cálculo de la saturación de agua en la zona lavada. A continuación se presentan las diversas opciones de los distintos autores:



1) Primera ecuación
Saturación de Agua- Zona Lavada Sxo
Donde:
Sxo= saturación de agua de la zona lavada
Sw= saturación de agua 

Calcular Saturación de Agua- Zona Lavada (Sxo)

2) Segunda ecuación


Saturación de Agua- Zona Lavada Sxo 2
Donde:
Sxo= saturación de agua la zona lavada
Rmf= resistividad del filtrado de lodo a temperatura de formación
Rxo= resistividad somera de un dispositivo muy somero como el laterolog-8, el registro de enfoque microesférico, o el microlaterolog
F= Factor de Formación





Calcular Saturación de Agua- Zona Lavada (Sxo)

3) Tercera ecuación- Archie
Saturación de Agua- Zona Lavada Sxo 3


Donde:
Sxo= saturación de agua la zona lavada
Rmf= resistividad del filtrado de lodo a temperatura de formación
Rxo= resistividad somera de un dispositivo muy somero como el laterolog-8, el registro de enfoque microesférico, o el microlaterolog
ɸ= porosidad
a= factor de tortuosidad  
m= exponente de cementación
n= exponente de saturación 

Calcular Saturación de Agua- Zona Lavada (Sxo)

Realizado por Henry Herrera

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