La roca reservorio y su relación con los fluidos presentes

Abstract

La Ingeniería de Reservorios es la parte de la Ingeniería que trata de la transferencia de los fluidos, desde o dentro de un reservorio subterráneo. Hasta la actualidad los fluidos que se han explotado econ6micamente han sido el petróleo y gas natural. Desde entonces la Ingeniería de Reservorios ha sido practicada primero en la industria del petróleo. El traslado de aguas y gases más que el gas natural en reservorios subterráneos es una parte de la Ingeniería de Reservorios, rutina que ha sido secundaria para la producción de petróleo, pero que no ha sido sin embargo reconocida como Ingeniería de Reservorios en otras industrias. La Ingeniería de Reservorios es la Ingeniería del Co re del petróleo. En un sentido amplio estos dos nombres son sinónimos, sin embargo, practicas generales limitan la extensión de la Ingeniería de Reservorios estrechando los límites de la Ingeniería del Petróleo. Ciertamente Ingeniería de Reservorios es un proceso natural evolucionario por el cual la Ingeniería de Petróleo pasa del estado de infancia al de madurez. Los conceptos de Ingeniería de Reservorios comenzaron a nacer tan pronto como el petróleo fue producido comercialmente, pero muy pocos de los conceptos fueron reconocidos u organizados hasta aproximadamente 30 años, y ha sido solamente dentro de los pasados 20 años que esfuerzos encaminados han sido dados para la organización de estos conceptos. Por eso mucho más que otras fases de la Ingeniería, la Ingeniería de Reservorios es un arte más que una ciencia. Ciertas ideas han surgido de la subestructura sobre la cual el arte de la Ingeniería de Reservorios descansa. La expresión formal de algunas de estas ideas es contenido en el siguiente trabajo. Las ideas que han surgido pueden ser parafraseadas en un camino cualitativo como sigue: 1.- Cada reservorio de petróleo es individual y debe ser tratado como tal en los análisis y operación. 2.- Los sistemas de pozos son una parte del reservorio, el control del reservorio y el control de los pozos deben ser considerados juntos, no separadamente. 3.- Las condiciones físicas naturales de la roca reservorio in situ y los fluidos del reservorio son diferentes de los observados cuando ellos son sacados fuera del reservorio. 4.- Petróleo, agua y gas coexisten íntimamente en muchos reservorios. 5.- El petróleo no es producido de la roca que lo contiene sin algún desplazamiento de energía, tal como expansión del gas en solución. 6.- Los reservorios de petróleo son generalmente heterogéneos en propiedades de la roca, de los fluidos o energía capaz de desplazar el petróleo. 7.- Todo control del reservorio en acompañado por el control de transferencia de los fluidos, desde o dentro del reservorio. Para extender estas ideas a fórmulas y diseños de herramientas para predicción, es necesario considerar los conceptos físicos específicos y variables que aplicadas al medio ambiente dentro del reservorio del petróleo y gas natural puedan existir. La materia que se involucra en estas ideas de Ingeniería de Reservorios cae naturalmente dentro de 3 categorías distintas, que son: 1 - Naturaleza de los fluidos del reservorio. 2 - Naturaleza de la roca reservorio. 3 - Naturaleza y comportamiento del sistema roca-fluido. Detalles de las 2 primeras categorías son necesarias para entender la tercera. La naturaleza de la roca reservorio y los fluidos es información básica que no vería con operaciones que involucran la producción del petróleo o control del reservorio. Por otro lado, la naturaleza y comportamiento del sistema roca-fluido, varían conforme las operaciones de producción de petróleo y control del reservorio son variados. Es, sin embargo, necesario examinar la naturaleza de la roca reservorio, fluidos y sistemas roca-fluido, no solamente en condiciones de superficie, si no también a presión y temperatura subsuperficial, es también necesario examinar el comportamiento del sistema roca-fluido bajo condiciones variables de operación. Los fluidos del reservorio son generalmente mezclas muy complejas de componentes individuales, existiendo como sistema gas-liquido, ambos acuosos y no acuosos. Las rocas reservorios son sistemas de poros complejos, la naturaleza de la estructura porosa es dependiente del origen de la roca. Ha sido necesario aproximar el conocimiento de estos sistemas complejos de la naturaleza a sistemas simples idealizados, que pueden ser visualizados en el laboratorio.