Este documento presenta un método para simular el flujo en yacimientos naturalmente fracturados mediante la integración de modelos estáticos y dinámicos. Se generaron múltiples realizaciones del modelo estático considerando las incertidumbres geológicas. El modelo dinámico se calibró iterativamente para ajustar la historia de producción de 20 años. Los resultados muestran un buen ajuste de la producción histórica y predicciones exitosas para pozos recientes, demostrando que este método puede simular satisfactoriamente el

1. UN MÉTODO PRÁCTICO DE SIMULACIÓN realizado satisfactoriamente con
DE FLUJO, PARA YACIMIENTOS el modelo dinámico propuesto a
NATURALMENTE FRACTURADOS; UN través de un proceso iterativo
ESTUDIO DE CAMPO. entre los modelos dinámicos y
estáticos para asegurar una
S.E. Salem, SPE, M. Al-Deeb, SPE, M.
Abdou, SPE, and S. Linthorst, SPE, ADCO; consistencia entre ambos.
A. Bahar, SPE,N Kelkar and Assocs. Inc.; Diferentes series de curvas de
and M. Kelkar, SPE, U. of Tulsa.
permeabilidad relativa (para los
RESUMÉN. sistemas de matriz y de fractura)
fueron generadas correctamente
Este documento, presenta la con la simulación de flujo de
aplicación de una metodología y fluidos en el yacimiento.
sus resultados en el modelado
dinámico de un yacimiento de Los resultados indican un
carbonatos naturalmente excelente ajuste de la historia
fracturado, el cual consiste de de producción lo cual es seguido
un sistema interconectado de de un éxito para los pozos
fracturas junto con una alta recientemente perforados. Una
porosidad de matriz. Este significante mejora fue obtenida
documento se concentra con el modelo de la simulación de
principalmente en la descripción la producción de agua proveniente
de un modelo dinámico para de un acuífero hacia los pozos a
realizar un ajuste histórico de través de una compleja red de
la producción. Los retos en la fracturas. Los resultados fueron
correcta cuantificación de los conseguidos a través de varios
efectos separados de los sistemas análisis de sensibilidad de la
de matriz y la red de fracturas fractura de la conductividad de
dentro del modelo son el la fractura y con un fino ajuste
principal objetivo de esta de las curvas de la permeabilidad
investigación. Una amplia relativa las cuales están basadas
descripción del modelo estático en los 8 tipos de roca definidos
(el cual consiste en el en el yacimiento.
desarrollo de modelos para los
En conclusión el modelo de
sistemas de matriz y las
simulación empleado en este
fracturas, así como también un
estudio puede simular
modelo en el cual se integren
satisfactoriamente el
ambos) es también presentada.
comportamiento de un yacimiento
Ambos sistemas matriz y de naturalmente fracturado. El
fracturas poseen un rol modelo ha comprobado que se
importante dentro de los pueden obtener excelentes
mecanismos de desplazamiento del resultados de manera práctica.
yacimiento. El ajuste histórico
La metodología si es aplicable
de producción durante 20 años fue
para otros YNF especialmente en

2. el área del medio oriente y en la integración de varios
donde exista una similitud entre conjuntos de información
la permeabilidad obtenida de geológica, geofísica y de
núcleos y de pruebas de presión disciplinas de la ingeniería
existen. petrolera una aproximación
estocástica. El modelo estático
INTRODUCCIÓN fue generado en un fino sistema
Este documento presenta la de mallas de 4.2 MM de celdas las
implementación y resultados de cuales les fue aplicado un
una metodología para el modelado escalamiento en el mallado de 181
de un yacimiento carbonatado 000 celdas el escalamiento fue
naturalmente fracturado de un desarrollado a partir de un
campo del medio oriente. Este proceso de optimización de mallas
estudio forma parte de una empleando la misma línea de
planeación estratégica para la simulación para obtener un alto
administración del yacimiento. nivel de heterogeneidad de las
propiedades del yacimiento lo más
El principal objetivo de este alto posible (Ates et. Al. 2003).
estudio es obtener un modelo de
simulación representativo el cual La principal característica de
pueda ser empleado para mejorar este yacimiento es la presencia
la confiabilidad de las de una compleja red de fracturas
predicciones en el futuro dentro de la un sistema de matriz
comportamiento del yacimiento. El altamente heterogéneo.
objetivo específico es de ajustar Adicionalmente, el yacimiento
el histórico de producción de 20 está caracterizado por la
años del campo para predecir su presencia de una roca dolomítica
futuro desempeño con tres modelos sucrósica(principalmente en la
de simulación del flujo en el parte intermedia al sureste del
yacimiento presentándose los yacimiento) lo cual mejora
casos pesimista, mesurado y sustancialmente la permeabilidad
optimista. en la matriz del yacimiento.la
porosidad de matriz presenta
El modelo dinámico (modelo de rangos de (0.01 – 12) Darcy, como
simulación del flujo en el un promedio en exceso de 100 mD.
yacimiento) está basado en un
modelo estático el cual fue Las fracturas son descritas
generado a través de una mediante un sistema de fracturas
detallada integración de la el cual posee dos principales
caracterización estática del conductos llamados N40E y N70E.
yacimiento(Al-Deeb et al. 2002; La red de fracturas, las fallas
Bahar et al.2001, 2003a, 2003b; sísmicas y las características
Charfeddine et al. 2002; Ates et estructurales se extienden
al. 2003). Este estudio incluye lateralmente sobre varios cientos

3. de metros (algunas veces, cientos la condición en la cual un 75%
de kilómetros). De esta red del ajuste del histórico de
también se asumió que se extiende producción ha sido alcanzado.
completamente en la dirección Hasta este punto las lecciones
vertical. Se ha asumido también obtenidas en el escenario
que existen muy pocas fracturas moderado, son aplicadas para los
fuera del corredor de fracturas. otros dos casos.
El modelo de simulación de flujo Finalmente, el objetivo general
empleado para el modelado de este estudio es obtener una
dinámico es el modelo simple de herramienta la cual nos permita
comunicación. Además de tener la realizar mejores predicciones
ventaja de ser computacionalmente para el rendimiento futuro del
eficiente, se cree que este yacimiento, la ejecución de la
modelo es adecuado para el predicción se encuentra
yacimiento a causa de que este no actualmente en curso. El tema del
tiene un sistema difuso de rendimiento futuro está fuera del
fracturas. alcance de este documento.
Las tres mayores etapas del RESUMÉN DEL MODELO ESTÁTICO.
modelado dinámico, llamados etapa
1 (modelo original), etapa 2 El modelo estático geológico del
(modelo calibrado) y la etapa 3 yacimiento fue generado con un
(modelo final), son presentados enfoque estocástico. Esto
en este documento (fig. 1). El consiste en la realización de 48
progreso de cada etapa es realizaciones en las propiedades
evaluado con un reciente sistema de la matriz para obtener 4
de puntuación. Con este sistema, niveles de incertidumbre los
una herramienta objetiva es cuales son considerados como las
empleada para monitorear el principales incertidumbres para
ajuste del histórico de este campo. Existe la
producción. La puntuación incertidumbre geológica, la
obtenida en cada etapa por cada incertidumbre da la continuidad
etapa para el caso moderado geológica, la incertidumbre en
también es mostrada en la fig.1. las propiedades obtenidasmediante
registros geofísicos (causados
El ajuste histórico de las tres por errores durante su
estimaciones (pesimista, adquisición e interpretación) y
moderada, optimista), ha sido la incertidumbre asociada a la
realizado de la siguiente manera. técnica de simulación (el uso de
Primeramente el caso moderado fue números aleatorios afectan la
corrido hasta que se alcanzo malla simulada por la metodología
hasta cierto punto, un geoestadística).
entendimiento del modelo. En este
estudio, este punto se refiere a

4. y la permeabilidad. Las
distribuciones de la porosidad y
de la permeabilidad fueron
generadas consistentemente con la
distribución DRT mencionada.
Tres corridas para la red de
fracturas fueron generadas y
nombradas 500m, 750m y 1000m. Los
nombres de estas corridas
representan el tamaño promedio de
Figura 1 “Las tres etapas del las fracturas el cual fue
proceso de simulación dinámica empleado para realizar las
(PI=índice de productividad). corridas. Cada una de estas
corridas fue descrita como una
Las múltiples corridas fueron red de fracturas las cuales
clasificadas con base a la muestran dos principales líneas
eficiencia de barrido de flujo, llamadas N40E y N70E
calculadaempleando una simulación (fig. 2). Las redes de fracturas
racionalizada, el volumen son estructuras geológicas las
original en superficie (STOIIP) y cuales se extienden lateralmente
el índice de heterogeneidad (HI). cientos de metros (algunas veces
(HI) es el grado de bastantes kilómetros). Se asumió
heterogeneidad del modelo de que esta red está completamente
permeabilidad el cual fue extendida en la dirección
definido como la relación entre vertical y existen muy pocas
la desviación estándar y el fracturas fuera del corredor de
tamaño de la correlación, fracturas.
mientras más homogéneo sea el
yacimiento, este tendrá una menor
desviación estándar y un mayor
tamaño de correlación. Tres
corridas fueron seleccionadas
para representar las estimaciones
pesimistas, moderadas y
optimistas. Los detalles de este
proceso de clasificación puede
ser encontrado en Ates et. Al
(2003).
Cada una de las tres corridas Figura 2 “mapa de fracturas que
para las propiedades de la matriz muestra las dos principales
consiste en la distribución direcciones de flujo (N40E y
tridimensional del tipo de roca N70E)”.
dominante (DRT), de la porosidad

5. La caracterización hidráulica de La integración de los modelos de
las fracturas fue realizada de matriz y fracturas fueron
empleando información dinámica y hechas utilizando un novedoso
tomando en cuenta la orientación proceso iterativo entre el modelo
de las mismas, para calcular los estático y el modelo dinámico.
parámetros equivalentes de Para asegurar una consistencia
fractura. Los resultados de estos (fig. 4). El objetivo es integrar
análisis muestran que ambos los modelos de matriz y de
conjuntos de fracturas están fractura contrastados con la
abiertos en el yacimiento, con información dinámica (pruebas de
propiedades hidráulicas presión y producción). Los
similares. Un valor de 250[D-ft] resultados mejoran la
(76 [D-ft]) fue determinado en la distribución de permeabilidades
conductividad hidráulica de la en el modelo estático y así
fractura. ajustarlos en el modelo dinámico.
En general las tres simulaciones Los procesos de integración
de fracturas (500, 750,1000) m pueden ser vistos como una
lucen similares, sin embargo análisis de la parte dinámica y
existen variaciones locales entre la parte estática. La parte
estas corridas. estática consiste en la
calibración del modelo de
permeabilidad para ajustarlos con
los datos de permeabilidad
obtenidos mediante pruebas de
pozo. Esto fue realizado mediante
la comparación de los potenciales
de flujo (kh). En este análisis,
el factor dominante en la
producción de cada pozo, cada
matriz y cada fractura fue
obtenido. Pozos en los cuales la
producción esta predominantemente
controlada por los sistemas de de
matiz son llamados pozos matriz;
Figura 3 “Variación local a lo del mismo modo, pozos en los
largo de las 3 simulaciones en la cuales la producción está
fracturas (a) 500m, (b) 750m, (c) controlada predominantemente por
1000m”. la red de fracturas son llamados
pozos fractura. Con base al
INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN factor dominante en la producción
DINÁMICA AL MODELO ESTÁTICO. la permeabilidad de matriz y de
fractura fue modificada
respectivamente. De esta forma

6. los cambios en la permeabilidad obtener un buen ajuste en el
van de la mano con el histórico de producción.
entendimiento geológico del
campo. Los detalles en el enfoque y los
resultados para la integración de
la información dinámica en el
modelo estático como el descrito
en esta sección está por encima
del alcance de este documento y
el cual puede ser encontrado en
(Baharet al. 2003b).
MODELOS DE REALIZACIÓN MULTIPLE.
El procedimiento descrito a
continuancion es resultado de
Figura 4 “Proceso de integración nueve modelos de realización
de los sistemas de matriz y (basadas en la combinación de
fractura”. tres modelos de realización para
matriz para los casos alto medio
La parte dinámica fue llevada a
y moderado) y de tres modelos de
cabo a través de una simulación
realización para fracturas
exhaustiva del flujo para
(500,750 y 1000m). Cada una de
integrar información de
las nuevas realizaciones consiste
producción. La simulación del
en la separación y distribución
flujo en esta etapa fue empleada
de las entre la matriz y las
para ajustar la capacidad de
fracturas (nivel del modelo
producción [por ejemplo si la
estatico geológico), una vez que
distribución combinada de la
se ha seleccionado entre un
permeabilidad (matriz y fractura)
modelo simple de porosidad y uno
es suficiente]para producir el
de doble porosidad para el ajuste
fluido a una presión especifica
del histórico de producción. cada
durante el periodo de productivo
vez que se selecciona un modelo
del pozo]. Adicionalmente la
para la simulación y realizar un
información de los registros de
ajuste de las permeabilidades
producción (PLT) fue también
dentro del histórico de
empelada para asegurar el
producción será necesario
intervalo de donde proviene la
realizar la consideración de el
producción. El proceso iterativo
origen de esa permeabilidad
es detenido una vez que un ajuste
(matriz o fractura).
de la capacidad de producción ha
sido alcanzado. Se espera que la Para el ajuste histórico de la
descripción del yacimiento producción se descidio simular
generada reduzca sustancialmente tres de los nueve modelos
los esfuerzos requeridos para descritos anteriormente. La

7. selección de esas tres de roca, la porosidad y la
realizaciones fue realizada con permeabilidad fue realizado
un método de simulación basado en empleando las técnicas
la eficiencia de escurrimiento de disponibles en los software de
cada realización. simulación. Para el escalamiento
de tipo de roca se empleo la
La Fig. 5 muestra los criterios y técnica “WeightedMost-Of” donde
resultados del proceso de los factores de ajuste fueron la
selección subsecuentemente los porosidad y la permeabiladad.
modelos seleccionados fueron Esta técnica fue seleccionada en
escalados de una malla de 4.2 MM base a un análisis de
de celdas a una malla de 181 000 sensibilidad. Para el
celdas la cual fue capas de escalamiento de la porosidad fue
ajustarse al modelo dinamico. empleada la técnica de “Volume –
ESCALAMIENTO Weightedaverage” mientras que el
escalamiento de la permeabilidad
Dos inconvenientes fueron fue realizado con una técnica de
considerados durante el simulación basada en los
escalamiento del modelo estatico. desarrollos tensiorales.
Se realizo un escalamiento INICIALIZACION DE MODELO DINAMICO
geométrico (areal y vertical) y
un escalamiento de las Se empleo una tabla de las
propiedades petrofísicas (tipo de propiedades (PVT) de los fluidos
roca, porosidad y permeabilidad). de yacimiento. Diferentes valores
Para el escalamiento geométrico en los contactos de agua fueron
el sistema geométrico de incluidos en el modelo (uno por
esquinamiento de las mallas. El cada tipo de roca) para el ajuste
tamaño de las celdas varia de las curvas de presión capilar
gradualmente de (100 x100 m) en lo cual permite alcanzar un
la zona de aceite (cima) a 1600 x ajuste entre los perfiles de
2100 en la zona de agua. producción de agua en los pozos y
el de los registros de pozo.
En la dirección vertical algunas
líneas de escalamiento fino Un total de 51 tablas de
fueron combinadas para estableces saturación (drene e imbibicion)
las bases del análisis de fueron usadas en el modelo para
simulación. Los detalles de este representar la distribución de la
proceso fueron presentados en saturacion de agua y flujo de
otras publicaciones (Charferddine fluidos en la matriz, fractura y
y cia. 2002). la zona de transición entre cada
tipo de roca.
El escalamiento de la propiedades
petrofísicas, como lo son el tipo La fig. 6 muestra un ejemplo de
las curvas de permeabilidad

8. relativas para cada bloque en la El proceso completo del modelado
malla de fracturas. la curva de dinamico para este estudio
permeabilidad relativa del agua consistio en un proceso de tres
fue empleada para obtener los etapas (fig. 1), llamados etapa 1
avances del agua debido a la (modelo original), etapa 2
presencia de fracturas (calibración del modelo) y etapa
conductivas. 3 (modelo de ajuste final del
histórico de produccion). El
Una tabla de compactacion fue objetivo de la etapa una fue
generada para cada una de los tener un mejor entendimiento
tipos de la roca. La tabla fue acerca del desempeño dinamico del
usada para la compresibilidad de modelo original de tal manera,
la roca bajo los rangos de que se obtuviera un mejor plan
presión esperados en la vida para el ajuste del histórico de
productiva del yacimiento. producción. Del modelo original
El registro de saturación agua se concidero sin realizar ninguna
inicial para diferentes partes modificación en la distribución
del yacimiento para un ajuste del la permeabilidad (matriz o
fino para las curvas de presión fractura). El objetivo de la
capilar para cada tipo de roca etapa dos fue obtener un
con la finalidad de representar contraste entre el modelo
la distribución incial de fluidos geológico y los datos dinámicos
en los diferentes pozos de (datos de pruebas de presión y
yacimiento. Fue realizado una produccion). El objetivo de la
medición cuantitativa para etapa tres fue obtener un modelo
evaluar la consistencia entre los completo en el modelo de ajuste
registros de pozo y el modelo del histórico de producción que
dinamico con base al calculo del satisfaciera los 21 años de
espesor aparante de producción, incluyendo las
hidrocarburos, definido como pruebas de 7 pozos recientemente
[Shapp= h*φ*Sh]. Donde se encontró perforados y puestos en
que existe una diferencia producción.
promedio entre ambos datos del 5% SISTEMAS DE PUNTUACION
(fig.7).
Para vigilar el progreso en el
Es por eso que el modelo dinamico proceso del modelado dinamico un
fue ajustado cercanamente a los nevo sistema de puntuación fue
valores de los registros desarrollado. En este sistema,
geofísicos. todos los parámetros para el
CASO MAS PROBABLE DEL AJUSTE EN ajuste del histórico de
EL HISTORICO DE PRODUCCION producción se consideraron como
factores de importancia y peso en
el proceso.

9. 4 tipos de parámetros han sido
considerados como importantes
indicadores en el proceso del
ajuste del histórico de
producción. Esto son el ajusto
del gasto de producción, del
ajuste de la presión (Pwf y Pws),
ajuste del corte de agua y ajuste
de los registros del pozo (las
herramientas RFT, PLT y la
saturación de agua en los CONCLUSIONES.
recientes pozos perforados). Como
consecuencia de la importancia Las conclusiones de este estudia
que tienen estos en el proceso de puede ser resumido de la
ajuste del histórico de siguiente manera:
producción cada parámetro posee
1. Un acercamiento práctico
distintos factores de peso
para el modelado de un
complejo yacimiento
carbonatado naturalmente
fracturado en el medio
oriente, con énfasis en los
aspectos de modelado
dinámico, fue presentado.
2. El acercamiento consiste en
una completa descripción
del yacimiento la cual
integra varias disciplinas
(geología, geofísica, y de
ingeniería) la cuales
resultan en múltiples
consideraciones en el
modelo estático y los tres
modelos dinámicos.
3. Una nueva técnica para
integrar las propiedades de
la matriz y las fracturas
fue desarrollado durante el
estudio considerando
pruebas de producción y
datos de producción.
4. El modelado dinámico fue
realizado mediante un
modelo 1D de simulación,

10. donde las propiedades de alternativa para
matriz y de fractura son cuantificar los futuros
combinados. Sin embargo el desempeños del yacimiento.
procedimiento usado en el
modelado permiten las
modificaciones
independientes para cada
una de las propiedades, en
conjunto con la descripción
geologicaoriginal,pueden
ser realizadas durante el
proceso de ajuste del
histórico de producción del
yacimiento.
5. Excelentes resultados en el
ajuste del histórico de la
producción fueron
alcanzados, para los tres
escenarios (pesimista,
moderado y optimista).
Estos resultados fueron
alcanzados mediante la
aplicación de una
metodología consistente la
cual fue aplicado a todas
las corridas de simulación.
6. El éxito del ajuste del
histórico de la producción
es seguido de un éxito en
la simulación del
comportamiento de las
futuras perforaciones de
pozos. Estos resultados
proporcionan un amplia
confiabilidad en el modelo
para los futuros planes de
desarrollo.
7. Los resultados de los
múltiples modelos simulados
no son las únicas
alternativas para el ajuste
de los históricos de
producción. Pero
proporcionan una forma