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PRUEBAS EN
POZOS DE GAS
1
TEORIA BASICA DE FLUJO DE GAS
Para flujo en estado seudoestable:
ri
 re 
m( p )  m( p )  m( p wf )  aq  bq2


 10,06 A  3
1,151log
 C r2 
  4  s
A w




1422TD
b
kg h
1422T
a
kg h
2
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.
3
Pruebas de flujo
después del
flujo
(flow after flow)
4
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.
5
PR
Presión
pwf1
pwf2
pwf3
pwf4
Tiempo
q4
Caudal
q3
q2
q1
Tiempo
6
Método Empírico
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:

2
qg  C p  p
2
wf

n
7
Y en términos de seudopresiones


qg  C m p  m pwf 
n
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.
8
9
Procedimiento para el análisis de la prueba de
flujo después de flujo por el método empírico:
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.
10
Método Teórico
La ecuación

 p 2  p2
wf

 qg


 vs


p   p
2
2
wf
 aq g  bq g2 sugiere que una gráfica
qg debería ser una línea recta, con
pendiente b y un intercepto a.
O en términos de seudopresión
  
m p  m pwf  aqg  bqg2
11
La grafica sugerida es de
    vs
 m p  m pwf

qg


qg
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.
12
Método Teórico
13
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.
14
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.
15
EJEMPLO
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
16
SOLUCION
Pwf
(psia)
408.2
403.1
394.0
378.5
362.6
14.7
qg
P2 - Pwf 2
(MMscf/D)
(psia2)
0
4.288
4137.63
9.265
11391.24
15.552
23364.99
20.177
35148.48
AOF
166411.15
(P2- Pwf 2) / qg
(psia2 / MMSCF/D)
964.93
1229.49
1502.38
1742.01
-
17
MÉTODO EMPÍRICO

2
qg  C p  p
2
wf
106
p2-pwf2
Pwf = 14.7 psia
105
104
1.449
AOF
60
103
1
10
qg
100

n

2
qg  C p  p
2
wf

n
n  0.690
42.5
C
 0.01508
0
.
69
5
10
 

2
q g  0.01508 p  p
2
wf

0.69
MÉTODO TEÓRICO

 p 2  p2
wf

 qg


  a  bqg


(p2-pwf2)/qg
1800
1400
47.17
1000
773
600
0
5
10
15
qg
20
25
Reemplazando en la ecuación teórica:
47.17qg2 + 773qg = (p2 - pwf2)
Resolviendo para AOF :
qg = AOF = 51.8 MMSCF/D
Prueba Isocrona
22
Prueba Isocrona
PR
pwf1
Presión
pwf2
pwf3
t
t
t
Tiempo
Caudal
q3
q2
q1
Tasa de flujo extendido
Tiempo
Prueba Isocrona
Los periodos de flujo,
excepto el final son de
igual duración.
PR
pwf1
Presión
pwf2
pwf3
t
t
t
Tiempo
El último periodo debe
durar hasta que la
presión del yacimiento se
estabilice.
Caudal
q3
q2
q1
Tasa de flujo extendido
Tiempo
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 p  p , no es necesario que sean
de igual duración.
PROCEDIMIENTO
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
p
Se fluye el pozo a una tasa q2 durante un tiempo t.
Al final se fluye el pozo hasta alcanzar condiciones
estabilizadas.
p
Procedimiento para el análisis de la prueba isocrona
por el método empírico:







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.
28
MÉTODO EMPÍRICO
Hallar el valor de n
(p2-pwf2)
Punto estabilizado
Hallar el valor de C,
reemplazando en:
Log (p2-pwf2)
1/n
t3
C
t2
1/n
qestabilizada
p
2
 pwf

2 n
t1
1/n
Log qg
AOF
Reemplazar los datos
en
la
ecuación
empírica.
Procedimiento para el análisis de la prueba
isocrona por el método teórico:
•
•
•
•
•
•
•
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.
30
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.
EJEMPLO
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
--
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
10000000
1000000
100000
1
10
MÉTODO TEÓRICO
400000
350000
300000
250000
200000
0
1
2
3
4
5
6
7
Reemplazando en la ecuación teórica:
14865qg2 + 325061qg = (p2 - pwf2)
Resolviendo para AOF :
14865qg2 + 325061 qg – 3810087.91 = 0
qg = AOF 8,45MMSCF/D
Prueba Isocrona
Modificada
37
Prueba Isocrona Modificada
Presión
PR
t
t
t
t
Tiempo
Caudal
q3
q2
Tasa de flujo extendido
q1
Tiempo
Prueba Isocrona Modificada
PR
Presión
Los periodos de cierre
son cortos y de igual o
mayor duración que los
t
t
t
periodos de flujo.
t
Tiempo
Caudal
q3
q2
Tasa de flujo extendido
q1
Tiempo
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.
EJEMPLO
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
--
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
10000000
1000000
100000
1
10
MÉTODO TEÓRICO
Reemplazando en la ecuación teórica:
20088qg2 + 123594qg = (p2 - pwf2)
Resolviendo para AOF :
20088 qg2 + 123594 qg – 3794487.91 = 0
qg = AOF = 11 MMSCF/D