Consideraciones, aplicación y simbología de la ecuación de Balance de Materiales

Antes de adentrarnos más en el tema del balance de materiales, resulta conveniente resaltar ciertas consideraciones y aplicaciones del mismo para orientarnos en el contenido, asi como aclarar el significado de la simbología que pudiéramos encontrar en el desarrollo del tema; puntos claves que desarrollaremos a continuación:

Consideraciones para aplicar balance de materia(1):

1. Volumen poroso constante. No existe compactación ni subsidencia.
2. El PVT es representativo del yacimiento
3. Proceso isotérmico
4. cw y cf son despreciables (Compresibilidad del agua y compresibilidad de la formación)
5. Se considera equilibrio termodinámico entre el gas y el petróleo a presión y temperatura
de yacimiento
6. Dimensión cero

Aplicación de la ecuación de balance de materia(1):
1. Determinar hidrocarburos iniciales en el yacimiento
2. Evaluar We conociendo N o G
3. Predecir el comportamiento y recobro final de yacimientos especialmente los que
producen por gas en solución o depleción
4. Evaluar factores de recobro

Como lo mencionamos en un post anterior, el método de balance de materiales básicamente es un balance volumétrico; para simplificar, la deducción de la fórmula se divide en los cambios de volumen del petróleo, gas, agua y rocas que ocurren entre el inicio de la producción y cualquier tiempo t. El cambio en el volumen de la roca se expresa como el cambio en el volumen del espacio vacío, lo cual es simplemente el negativo del cambio en el volumen de la roca. En el desarrollo de la ecuación general del balance de materiales, se utilizan los siguientes términos(2):

N Petróleo inicial en el yacimiento, BN
Boi Factor volumétrico de formación inicial del petróleo, bbl/BN
Np Petróleo producido, BN
Bo Factor volumétrico de formación del petróleo, bbl/BN
G Gas inicial en el yacimiento, PCN
Bgi Factor volumétrico de formación inicial del gas, bbl/PCN
Gf Cantidad de gas libre en el yacimiento, PCN
Rsoi Relación original gas en solución-petróleo, PCN/BN
Rp Relación gas-petróleo de producción, PCN/BN
Rso Relación gas en solución-petróleo, PCN/BN
Bg Factor volumétrico de formación del gas, bbl/PCN
W Agua inicial en el yacimiento, bbl
Wp Agua producida, BN
Bw Factor volumétrico de formación del agua, bbl/BN
We Intrusión de agua en el yacimiento, bbl
cw Compresibilidad isotérmica del agua, lpc^(-1)
∆P Cambio en la presión promedio del yacimiento, lpca
Swi Saturación inicial de agua
Vf Espacio vacío inicial, bbl
cf Compresibilidad isotérmica de la formación, lpc^(-1)

Fuentes:
Imagen:http://dragonskullinc.deviantart.com/art/Balance-62931446
(1) Libro: Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos. Autor: Freddy Humberto Escobar. Editorial: Universidad Surcolombiana
(2) Libro: Applied Petroleum Reservoir Engineering. Autores: Craft,Hawkins. Segunda Edición. 1991.