Produccion de agua en el empuje por expansion de los fluidos

ACUIFEROS

Es el  volumen de agua depositada en las rocas subyacentes que esta en contacto con una acumulación de hidrocarburos.  Es decir un estrato impermeable que permite la circulación y almacenamiento de agua subterránea por sus poros o grietas Los acuíferos pueden ser: Grandes, medianos y pequeños y pueden representarse en diversos tamaños. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de rio, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementada, algunas formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso cierto tipo de arcilla.

En un acuífero la presión existe en la zona delimitante o interface entre el mismo y los hidrocarburos existentes en las rocas que regulan la entrada del agua. La permeabilidad  y la porosidad definen las características hidráulicas de un acuífero, según el tipo de roca y las condiciones hidrológicas.

La clasificación según sus diferentes factores son

Acuíferos Libres

Son aquellos en lo que existe una superficie libre de agua encerrado en ellos y que se encuentra a presión atmosférica, la superficie del agua será el nivel freático y podrá estar en contacto directo con el aire o no, lo importante es que no tenga por encima ningún material impermeable, en estos acuíferos al perforar pozos que lo atraviesen total o parcialmente, el agua alcanza un nivel que sería el mismo que tendría dentro de una formación geológica, es decir el nivel freático (nivel real).

Al perforar un pozo de captación de agua subterránea en un acuífero libre, el nivel freático es la distancia a la que se encuentra el agua desde la superficie del terreno. En el caso de un acuífero confinado, el nivel del agua que se observa en el pozo corresponde al nivel piezométrico. Su posición no es fija ya que varía en función de las épocas secas o lluviosas.

Acuífero Confinado

Esaquel en que elagua de subsuelo esta confinada a presión  en este caso la roca permeable queda confinada por encima y por debajo en terrenos impermeables, esta presión es superior a la atmosférica y ocupa la totalidad  de los poros o huecos de la formación.

El material impermeable no permite que el agua ascienda hasta igualar la presión atmosférica por este motivo al perforar pozos que atraviesen el  límite superior del material que constituye el acuífero se observara que el nivel de agua asciende muy rápido hasta que se estabiliza en el nivel piezómetro, podrán darse pozos surgentes si el nivel de agua queda por encima del nivel topográfico y pozos artesianos si el nivel se estabiliza por debajo de la cota de terreno.

Acuífero semiconfinado

Se caracteriza por tener el techo en la parte superior y el muro en la inferior sellado por materiales que no son totalmente impermeable sino que constituye un acuitardo es decir un material que permite una filtración vertical o cierta transmisión de agua a través de ella que alimenta muy lentamente el acuífero principal, en estos casos, habrá situaciones en los que la recarga podrá hacerse en ambos sentidos en función de la diferencia de potencial y permite cierta transmisión de agua a través de ella.

Acuífero colgado

Algunas veces se da una capa del material más o menos impermeable por encima del nivel freático. El agua que infiltra queda atrapada para formar un lentejón que normalmente tiene una extensión limitada sobre la zona saturada más próxima. Estos acuíferos son las más comunes y solo ocupan unos centímetros de espesor limitada sobre la zona saturada más próxima, una función importante del lentejón es que recogen las aguas de infiltración formándose un nivel freático colgado.

TOMANDO EN CUENTA LA ZONA DE AEREACION:

Una zona de aereacion, es el espacio comprendido entre el nivel freático y la superficie donde no todos los poros están llenados de agua.

Acuífero del Suelo

Se encuentra restringida al espesor de la capa hasta donde llegan las raíces de plantas. Es decir es adyacente a la superficie del suelo extendiéndose hacia abajo a través de la zona de las raíces vegetales, esta zona es afectada por las condiciones de la superficie del suelo, fluctuaciones estacionales, precipitación, humedad y temperatura del aire entre otros. La cantidad de agua en el suelo.

Acuífero gravitacional

 El agua se desplaza libremente por el suelo bajo el efecto de la gravedad y tiende a fluir hasta los niveles muy inferiores de la zona de aereacion, en esta zona el agua se encentra inmóvil, gobernada por fuerzas higroscópicas y capilares. El agua higroscópicas se absorbe es (adherida en la superficie de cada grano) y se mantiene allí por intensas fuerzas de tensión superficial. El fenómeno de la succión en el suelo se ilustra colocando una gota de agua sobre una partícula de suelo seco, el agua es atraída rápidamente hacia el suelo hasta que se satura y entonces se adhiere una capa fina al perímetro de los granos del suelo.

Acuífero capilar:

 Es el agua que se eleva al  nivel freático o al límite superior de la zona de aereacion

TOMANDO EL CUENTA LA ZONA DE SATURACION: 

            La zona de saturación o zona en la cual el agua se encuentra en cantidad muy cercana a la capacidad potencial del terreno y donde las fuerzas predominante so n de gravedad, es la zona que se encuentra por debajo de la zona de aereacion hasta el manto impermeable, en esta los poros se encuentran llenos de agua, dentro de la zona de saturación se pueden diferenciar diferentes tipos de acuíferos.

Acuífero de movimientos libres

Es el agua que fluye libremente y controlada por la pendiente del nivel   freático.

Acuífero confinado

 Es la situada entre dos capas impermeables donde se encuentra una entrada  y una salida con  movimientos que son controlados por la diferencia de altura hidrostática.

Acuífero congénito o aprisionado

Es el agua que queda cuando los sedimentos se formaron ejemplo: agua de los yacimientos petrolíferos. La saturación de agua congénita es tan baja que no tiene permeabilidad es decir el agua no fluye durante la producción, y el valor de esa agua es determinado por el volumen de petróleo y del yacimiento en sitio.

Acuíferos juveniles

Es el agua desprendida en la cristalización de las rocas ígneas se llama agua joven; y es en parte una distribución directa de la actividad magmatica o volcánica. Es decir esa agua pasa a la roca adyacente y formar un caudal subterráneo.

Acuífero connata Swc

Cuando se depositaron sedimentos bajo los mares, parte del agua del mar es retenida entre los intersticios. Al depositarse encima de sedimentos impermeables parte del agua  puede quedarse retenida o aprisionada hasta que sea descubierta. El agua atrapada en los sedimentos en el momento de su depósito se llama agua connata, al momento de su descubrimiento tiende a  saturarse la cual se considera como el remanente del agua que inicialmente fue depositada con la formación y que debido  a la fuerza de la presión capilar existente, o pudo ser desplazada por los hidrocarburos cuando estos migraron del yacimiento por lo tanto se considera inmóvil. Sin embargo al inyectar agua en un yacimiento la primera que se reduce tiene composición diferente a la inyectada, lo que indica que el agua connata es desplazada por la inyectada.  A mayor área superficial y menor tamaño de partículas mayor es la saturación de agua connata.

GRADO DE MANTENIMIENTO DE PRESION

Empuje activo de agua

El influjo de agua es igual al vaciamiento total, permaneciendo constante la presión;  es decir se refiere al mecanismo de invasión del agua en la cual la tasa de vaciado del yacimiento debe ser igual a la tasa de influjo de agua.

Empuje parcial de agua

 En este tipo de empuje resulta donde un acuífero tiene una calidad mas baja de poros y se produce una expansión limitada de agua

Empuje limitado de agua

Es limitado porque la calidad de agua depende de la naturaleza de donde la proviene, lo que produce que muchas veces traiga minerales, grava o tierra.

CONDICIONES  DE BORDE EXTERNO

Infinito:

Es el efecto de la declinación de presión en el límite petróleo-acuífero, no se siente en el borde externo, la presión en el borde externo es igual a la presión inicial del yacimiento.

Finito:

El efecto de la declinación de presión se siente en el borde externo porque el acuífero es afectado por el influjo en la zona de petróleo  y que la presión en este límite si cambia con el tiempo.

REGIMEN DE FLUJO

Estado estable:

La caída de presión se transmite en todo yacimiento y el acuífero reacciona en forma instantánea.

Estado inestable

: la caída de presión se transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona en forma gradual

GEOMETRÍA DE FLUJO

Empuje lateral:

El agua se mueve por los flancos del reservorio como resultado de la producción de hidrocarburos y la caída de presión en el límite reservorio-acuífero.

Empuje lineal:

Ocurre desde un flanco hacia el yacimiento con un área transversal constante.

Empuje de fondo

Ocurre en yacimientos de gran superficie y con caídas suaves de presión en el cual el contacto agua-yacimiento se sitúa en la base.