Eficiencia de barrido vertical, Ev - I

Debido, principalmente, a la heterogeneidad del yacimiento, sólo una fracción del área vertical del yacimiento es contactada por el fluido desplazante. Esta fracción, referida al área vertical total del yacimiento, se denomina eficiencia de barrido vertical.

La eficiencia de barrido vertical también se denomina eficiencia de conformación o intrusión fraccional. La Figura 5.24 ilustra este concepto. Entre los factores que afectan la eficiencia de barrido vertical se tienen: 

a. Heterogeneidad del yacimiento: Para estudiar el efecto de la heterogeneidad del yacimiento sobre la eficiencía de barrido vertical, se utiliza el parámetro estadístico V definido por Dykstra

, el cual asigna a las permeabilidades dentro de cada estrato una distribución log-normal; así kx es la permeabilidad al porcentaje de 50% y kM, es la permeabilidad al 84,1%. Es decir, un yacimiento perfectamente homogéneo tiene una variación de permeabilidad igual a cero, mientras que un yacímiento totalmente heterogéneo tendrá una variación de 1. Si no existen datos disponibles, se puede suponer un valor típico de V = 0,7 para muchos yacimientos. Mientras mayor sea la heterogeneidad de los estratos del yacimiento, menor será la eficiencia de barrido vertical,

Eficiencia de barrido areal después de la ruptura - III

La correlación de Craig, Geffen y Morse también es muy utilizada para determinar la eficiencia de barrido areal después de la ruptura en arreglos de 5 pozos y se presenta en la Figura 5.23. La misma fue desarrollada experimentalmente y requiere conocer la eficiencia areal a la ruptura, (EA , y la razón entre el agua inyectada acumulada, W¡ y el agua inyectada acumulada hasta la ruptura, (W, )br

Figura 5.23. Efecto del volumen de fluido inyectado sobre la eficiencia areal después de la ruptura, para un arreglo de 5 pozos (según Finol y Ferrer).

Esta correlación también puede expresarse por medio de la ecuación:

Eficiencia de barrido areal después de la ruptura - II

Figura 5.21. Efecto de la razón de movilidad y el corte de agua sobre la eficiencia areal, para un arreglo de 5 pozos (según Dyes, Caudle y Erickson).

Figura 5.22. Efecto de la razón de movilidad y los volúmenes de fluidos inyectados sobre la eficiencia areal, para un arreglo en línea directa (según Lake).

Eficiencia de barrido areal después de la ruptura - I

Si después de la ruptura continúa la inyección, la eficiencia de barrido areal desarrollada en un determinado arreglo continuará aumentado hasta alcanzar un máximo de 100%. La relación agua-petróleo producida también aumentará rápidamente, pero el aumento de la eficiencia areal será una función de la cantidad de agua inyectada en el sistema, por lo cual es recomendable que al planificar una inyección de agua se conozca la relación entre estas dos variables. 

La mayoría de los datos publicados sobre eficiencia areal después de la ruptura se han obtenido de modelos empacados con arena sin una saturación de gas inicial. El arreglo de 5 pozos es uno de los más estudiados y uno de los mejores trabajos ha sido el publicado por Dyes y col. Las Figuras 5.20, 5.21 y 5.22 presentan correlaciones de EÁ en función de la razón de movilidad para arreglos de 5 pozos y en línea directa, las cuales son aplicables después de la ruptura. La eficiencia areal mostrada en estas curvas es función del volumen de fluido inyectado. 

Estas correlaciones utilizan dos factores: el volumen poroso desplazable, VD, y la fracción de flujo de la zona barrida los cuales se determinaron experimentalmente. 

• Volumen poroso desplazable, VD:

donde

Figura 5.20. Efecto de la razón de movilidad y los volúmenes de fluidos inyectados sobre la eficiencia areal, para un arreglo de 5 pozos (según Lake).

Eficiencia de barrido areal a la ruptura - VI

La eficiencia de barrido areal para arreglos de empuje en línea directa y línea altema, depende de la relación día. Las Figuras 5.18 y 5.19 ilustran esta relación cuando d/a = 1.

Figura 5.18. Eficiencia de barrido areal a la ruptura para un arreglo de empuje en línea directa,
donde día - 1 (según Smith y Cobb)

Figura 5.19. Eficiencia del barrido areal a la ruptura, arreglo de empuje en línea alterna, d/a = 1
(según Smith y Cobb).

Eficiencia de barrido areal a la ruptura - V

La Figura 5.15 presenta los datos para un modelo aislado de 5 pozos, bien sea invertido o normal. Se observa que en este tipo de patrón de invasión se pueden alcanzar eficiencias de barrido mayores del 100%. Las Figuras 5.16 y 5.17 presentan datos de eficiencia de barrido desarrolladas para un arreglo de 7 pozos normal e invertido, respectivamente.

Figura 5.15. Efecto de la razón de movilidad en la eficiencia areal a la ruptura, para un arreglo
aislado de 5 pozos (según Craig)

Figura 5.16. Eficiencia de barrido areal para un arreglo de 7 pozos normal (según Craig).

Figura 5.17. Eficiencia de barrido areal a la ruptura para un arreglo de 7 pozos invertido (según
Craig).

Eficiencia de barrido areal a la ruptura - IV

La Figura 5.14 presenta datos de eficiencia de barrido areal para un arreglo de 5 pozos. Se observa que para M £ 1 los resultados de la mayoría de los estudios coinciden. Sin embargo, cuando M > 1 existen divergencias entre los valores presentados en las gráficas, debido principalmente a las diferencias en los equipos y fluidos utilizados para hacer las determinaciones. Generalmente, se considera que la línea sólida de esta figura es la más representativa de la invasión de un yacimiento.

Figura 5.14. Efecto de la razón de movilidad en la eficiencia areal a la ruptura, para un arreglo de
5 pozos (según Craig).