Análisis teórico del desplazamiento de petróleo por impulsión de agua según el método de Buckley y Leverett

Abstract

El presente estudio, trata esencialmente sobre la teoría del avance frontal, relacionado con el desplazamiento del petróleo del reservorio por influjo de agua. Como es sabido, el petróleo puede ser expulsado de los poros de la roca donde se encuentra, por la acción de otros fluidos tales como el gas o el agua, prefiriéndose este último debido a que generalmente con el agua se obtiene una mayor recuperación de petróleo. Esta recuperación depende principalmente de la eficiencia de desplazamiento, es decir, de la extensión en la cual se acumula el fluido desplazante. El estudio del mecanismo fundamental del desplazamiento de petróleo por agua, necesita el establecimiento de relaciones matemáticas las cuales son válidas en un punto y en todo punto en que la roca reservorio está bajo la aplicación de una presión externa por agua. Las relaciones a ser estudiadas, son ecuaciones diferenciales para el flujo simultáneo de dos fases, agua-petróleo. Varias teorías han sido presentadas para el estudio de recuperación secundaria por influjo de agua. Una de las más importantes y la que se desarrolla en el presente estudio es la de BUCKLEY-LE- VERETT. Esta teoría aplica el principio de balance de materiales, sobre un elemento dentro de un sistema lineal, para desarrollar una ecuación similar a la de continuidad para el flujo de dos fases que entra y sale de un elemento diferencial de reservorio. Permite además el cálculo de la distribución de fluidos a través del sistema lineal, por medio de la acumulación del fluido desplazante dentro del elemento y el uso de la teoría del flujo fraccional. Este método supone la existencia de un frente de inundación, cuyo movimiento con el tiempo a través del reservorio puede ser obtenido de un balance de materiales y de la interpretación de la curva del flujo fraccional por el método de la tangente, permitiendo una predicción de la recuperación de petróleo, al momento que el agua llega al pozo productor (breack - through) y futuras recuperaciones para diferentes relaciones agua-petróleo (WOR). Fundamentalmente considera, que las permeabilidades relativas al petróleo, al agua y sus respectivas viscosidades, son las variables que controlan el flujo. Dichas permeabilidades dependen a su vez de las saturaciones, considerándose insignificante la saturación de gas residual.