1

PRUEBAS EN POZOS DE GAS

2

TEORIA BASICA DE FLUJO DE GAS

Para flujo en estado seudoestable: ei rr

hk

TDb

srC

A

hk

Ta

bqaqpmpmpm

g

wAg

wf

1422

4

306,10log151,1

1422

)()()(

2

2

3

Esta ecuación, es una ecuación para determinar la “entregabilidad” del pozo (“deliverability”). Dada una pwf, correspondiente a una presión de la tubería, se puede estimar la tasa qg a la cual el pozo entrega el gas.

Sin embargo, se deben determinar ciertos parámetros antes de utilizar esta ecuación.

Las constantes a y b se pueden determinar a partir de pruebas de flujo para al menos dos tasas de qg, midiendo pwf; la presión promedio también debe ser conocida.

4

Pruebas de flujo después del

flujo (flow after flow)

5

En esta prueba, un pozo fluye a una tasa constante hasta que la presión se estabiliza, es decir hasta que alcanza el estado seudoestable. Se registran tanto la tasa como la presión estabilizada.

Luego se cambia la tasa y el pozo fluye hasta que la presión se vuelve a estabilizar a la nueva tasa.

El proceso se repite por 3 ó 4 tasas.

6 Tiempo

Ca

ud

al

Pre

sió

n

Tiempo

PR

q1

q3

q4

q2

pwf1

pwf2

pwf3

pwf4

7

Rawlins y Schellhardt presentaron una correlación

empírica que es usada frecuentemente en análisis de

pruebas de entregabilidad.

La formula original, en términos de p2 (aplicable solo a

bajas presiones) es:

Método Empírico

n

wfg ppCq 22

8

Y en términos de seudopresiones

La cual es aplicable en todo el rango de presiones.

C es el coeficiente estabilizado de desempeño y n es el inverso de la pendiente de la grafica log-log de p2 o m(p) versus qg, el cual varía normalmente entre 0,5 y 1.

n

wfg pmpmCq

9

10

1. Graficar m(p) vs. qg ó p2 vs. qg en papel

logarítmico.

2. Trazar la línea con mejor correlación a los puntos.

3. Determinar la pendiente de la gráfica y calcular n.

4. Calcular C tomando cualquier punto sobre la recta

trazada.

5. Reemplazar los datos en la ecuación empírica.

6. Evaluar AOF tomando Pwf =14.7psia.

Procedimiento para el análisis de la prueba de flujo después de

flujo por el método empírico:

11

La ecuación sugiere que una gráfica

debería ser una línea recta, con

pendiente b y un intercepto a.

O en términos de seudopresión

Método Teórico

222

ggwf bqaqpp

g

g

wfqvs

q

pp

22

2

ggwf bqaqpmpm

12

La grafica sugerida es de

La cual seria una línea recta de pendiente b y un intercepto a.

Como esta línea tiene una base teórica más fuerte que la grafica log-log del método empírico es posible extrapolarla para determinar el AOF como menos error.

g

g

wfqvs

q

pmpm

13

Método Teórico

14

Procedimiento para el análisis de la prueba de flujo después de flujo por el método teórico, :

1. Graficar m(p)/qg vs. qg ó p2/qg vs. qg en papel

cartesiano.

2. Trazar la línea con mejor correlación a los datos.

3. Determinar la pendiente de la gráfica, que es el valor

de b.

4. Determinar el corte de la gráfica con el eje Y, que es

el valor de a.

5. Reemplazar los datos en la ecuación teórica.

6. Calcular AOF tomando pwf = 14.7psia.

15

EJEMPLO

Los datos de la siguiente tabla se reportaron para una prueba de flujo después de flujo (flow after flow). En cada tasa se alcanza el estado pseudoestable. La BHP de cierre inicial (antes de la prueba), P, se determinó en 408.2 psia. Estimar el AOF de la prueba de pozo usando (1) Método empírico, (2) Método teórico.

16

Prueba pwf (psia) qg (MMscf/D)

1 403.1 4.288

2 394.0 9.265

3 378.5 15.52

4 362.6 20.177

EJEMPLO

17

Pwf (psia)

qg (MMscf/D)

P2 - Pwf 2

(psia2)

(P2- Pwf 2) / qg

(psia2 / MMSCF/D)

408.2 0 - -

403.1 4.288 4137.63 964.93

394.0 9.265 11391.24 1229.49

378.5 15.552 23364.99 1502.38

362.6 20.177 35148.48 1742.01

14.7 AOF 166411.15 -

EJEMPLO

Pwf = 14.7 psia

103

104

105

106

1 10 100

p2-p

wf2

qg

AOF

60 1.449

MÉTODO EMPÍRICO

n

wfg ppCq 22

69.022

69.05

22

01508.0

01508.010

5.42

690.0

wfg

n

wfg

ppq

C

n

ppCq

47.17

773

600

1000

1400

1800

0 5 10 15 20 25

(p2-p

wf2

)/q

g

qg

g

g

wfbqa

q

pp

22

MÉTODO EMPÍRICO

Reemplazando en la ecuación teórica:

47.17qg2 + 773qg = (p2 - pwf

2)

Resolviendo para AOF :

qg = AOF = 51.8 MMSCF/D

22

PRUEBA ISOCRONA

PR

Pre

sió

n

Tiempo

Tiempo

Ca

ud

al

Tasa de flujo extendido q1

q3

q2

pwf1

pwf2

pwf3

t t t

PR

Pre

sió

n

Tiempo

Tiempo

Ca

ud

al

Tasa de flujo extendido q1

q3

q2

pwf1

pwf2

pwf3

t t t

Los periodos de flujo, excepto el final son de igual duración.

El último periodo debe durar hasta que la presión del yacimiento se estabilice.

Los periodos de cierre permiten que la presión se estabilice en el valor de la presión estática del área de drenaje.

Consiste en una serie de pruebas PDD y PBU, cuyo fin es establecer una curva de entregabilidad para un pozo, sin alcanzar condiciones de estabilización durante el flujo. En esta prueba el pozo es puesto en producción a una serie de tasas de flujo de igual duración con periodos intermedios de cierre

Para hacer una prueba isocrona se debe tener en cuenta lo siguiente:

1. Los periodos de flujo, excepto el final, son de igual duración.

2. El periodo de flujo final debe durar hasta que la presión del yacimiento se estabilice.(si es posible)

3. Los periodos de cierre tiene como objetivo el de permitir , no es necesario que sean de igual duración.

pp

Se inicia con un periodo de cierre para determinar Se fluye el pozo a una tasa q1 durante un tiempo t. Se cierra el pozo hasta alcanzar Se fluye el pozo a una tasa q2 durante un tiempo t. Al final se fluye el pozo hasta alcanzar condiciones estabilizadas.

p

p

PROCEDIMIENTO

28

Graficar m(p) vs. q o P2 vs. q en papel logarítmico.

Trazar la línea con mejor correlación a los datos.

Trazar una paralela a ésta que pase por el punto de estabilización.

Determinar la pendiente de la gráfica y calcular n.

Calcular el valor de C.

Reemplazar los datos en la ecuación empírica.

Evaluar AOF.

Procedimiento para el análisis de la prueba isocrona por el método empírico:

AOF

1/n

1/n

1/n

Punto estabilizado

t1

t3

t2

(p2-pwf2)

Lo

g (

p2-p

wf2

)

Log qg

Hallar el valor de n

nwf

daestabiliza

pp

qC

22

Hallar el valor de C,

reemplazando en:

Reemplazar los datos

en la ecuación

empírica.

MÉTODO EMPÍRICO

30

• Graficar m(p)/qg vs. qg o p2/qg vs. qg en papel cartesiano.

• Trazar la línea que correlacione de mejor manera los datos.

• Trazar una paralela que pase por el punto de estabilización.

• Obtener la pendiente de la gráfica, valor de b.

• Determinar el intercepto de la gráfica (la que pasa por el punto estabilización) con el eje Y, el cual corresponde al valor de a.

• Reemplazar los datos obtenidos en la ecuación teórica.

• Evaluar AOF.

Procedimiento para el

análisis de la prueba isocrona por el método teórico:

EJEMPLO PRUEBA ISOCRONA

Determinar la curva de producción estabilizada y

AOF a partir de los datos de la siguiente tabla

usando (1) Método empírico, (2) Método teórico.

Prueba Duración

(Horas)

Pwf o Pws

(psia)

qg

(MMscf/D)

Cierre inicial 48 1952 --

Primer flujo 12 1761 2.6

Primer cierre 15 1952 --

Segundo flujo 12 1694 3.3

Segundo cierre 17 1952 --

Tercer flujo 12 1510 5.0

Tercer cierre 18 1952 --

Cuarto flujo 12 1320 6.3

Flujo estabilizado 72 1151 6.0

Cierre final 100 1952 --

EJEMPLO PRUEBA ISOCRONA

SOLUCIÓN

Se completa la tabla con los datos de 12 horas de flujo para trazar las curvas de entregabilidad. La tasa estabilizada es qg= 6.0 MMSCF/D.

qg

(MMscf/D)

p2-pwf 2

(psia2)

(p2-pwf 2)/qg

(psia2 / MMSCF/D)

2.6 709000 273000

3.3 941000 285000

5.0 1530000 306000

6.3 2070000 328000

MÉTODO EMPÍRICO

100000

1000000

10000000

1 10

MÉTODO TEÓRICO

200000

250000

300000

350000

400000

0 1 2 3 4 5 6 7

Reemplazando en la ecuación teórica:

14865qg2 + 325061qg = (p2 - pwf

2)

Resolviendo para AOF : 14865qg

2 + 325061 qg – 3810087.91 = 0

qg = AOF 8,45MMSCF/D

37

PRUEBA ISOCRONA

MODIFICADA

PR

q1

q3

Tasa de flujo extendido

q2

t t t t

Tiempo

Pre

sió

n

Tiempo

Ca

ud

al

PR

q1

q3

Tasa de flujo extendido

q2

t t t t

Tiempo

Pre

sió

n

Tiempo

Ca

ud

al

Los periodos de cierre son cortos y de igual o mayor duración que los periodos

de flujo.

El último periodo de

flujo debe durar hasta que la presión del yacimiento se estabilice.

OBJETIVO

• Obtener los mismos datos que en una prueba isócrona

común sin usar los tiempos de cierre, usualmente largos,

necesarios para alcanzar la presión promedio en el

yacimiento.

40

Para hacer una prueba isocrona modificada se debe tener en cuenta lo siguiente:

• Los periodos de flujo y de cierre deben ser de igual duración.

• El último periodo de flujo debe durar hasta que la presión del yacimiento se estabilice.

41

CARACTERÍSTICAS:

• Las presiones de cierre, pws, en la cara de la arena son

registradas inmediatamente antes de cada periodo de

flujo en vez de usar la presión promedio.

• Es menos precisa que la isócrona común.

42

EJEMPLO

Estimar la AOF de los datos de la siguiente tabla

obtenidos en la prueba isocrona modificada.

Utilizando método empírico y método teórico.

Prueba Duración

(Horas)

Pwf o Pws

(psia)

qg

(MMscf/D)

Cierre inicial 20 1948 --

Primer flujo 12 1784 4.50

Primer cierre 12 1927 --

Segundo flujo 12 1680 5.60

Segundo cierre 12 1911 --

Tercer flujo 12 1546 6.85

Tercer cierre 12 1887 --

Cuarto flujo 12 1355 8.25

Flujo estabilizado 81 1233 8.00

Cierre final 120 1948 --

EJEMPLO

SOLUCIÓN

Completar la tabla con los datos a graficar, los puntos transitorios son usados para generar la pendiente de la curva y se traza una línea de igual pendiente a través del punto estabilizado.

qg

(MMscf/D)

p2-pwf 2

(psia2)

(p2-pwf 2)/qg (psia2 /

MMSCF/D)

4.5 612048 136010.667

5.6 890929 159094.464

6.85 1261805 184205.109

8.25 1724744 209059.879

8.00* 2274415 284301.875

MÉTODO EMPÍRICO

100000

1000000

10000000

1 10

MÉTODO TEÓRICO

Reemplazando en la ecuación teórica:

20088qg2 + 123594qg = (p2 - pwf

2)

Resolviendo para AOF :

20088 qg2 + 123594 qg – 3794487.91 = 0

qg = AOF = 11 MMSCF/D