Efecto Forchheimer despreciable para un caudal de gas máximo en un yacimiento de gas condensado Negligible Forchheimer effect for a maximum gas flow rate in a gas condensate reservoir

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Date
Authors
Basilio Meza, Enoc
Navarro Cornejo, William
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Description
In this paper the optimal gas flow rate in a retrograde gas condensate reservoir has been calculated in order to minimize retrograde condensation, maximizing the slip velocity, due to the positive coupling effect; and minimizing the pressure drawdown, due to the Forchheimer effect (non-Darcy effect, inertial effect). Non-Darcy behavior has been thoroughly described because of its importance for describing additional pressure drawdown (more than expected by Darcy equation) in fluid flow in porous media, in situations where high velocity occurs. The coupling effect explains the increment of the gas-condensate relative permeability with increasing velocity and decreasing the interfacial tension. The Forchheimer equation has been used to calculate the bottom-hole flowing pressure for different gas flow rates. Because of the second term in the Forchheimer equation, which is function of the square of the superficial velocity of the fluid, this obtained value is less than the bottom-hole flowing pressure obtained from Darcy equation. This is important because a higher quantity of condensate liquids is obtained, which reduces the relative permeability, and as a result, the gas flow rate decreases due to this effect. For those different gas flow rates, the optimal gas flow rate, where the bottom-hole flowing pressure is acceptable, has been found. The novelty of the present work, is to present the optimal point where the gas flow rate is maximum, in which the non-Darcy effect is negligible.
En el presente trabajo se calcula el caudal óptimo de gas de un yacimiento de gas condensado retrógrado, con el objetivo de reducir la condensacion retrógrada, maximizando la velocidad de arrastre debido al efecto coupling y minimizando la caída de presión debido al efecto Forchheimer (efecto no-Darcy, efecto inircial). El comportamiento inercial ha sido estudiado ampliamente debido a su importancia en describir la caida de presión adicional (más de la esperada de acuerdo a la ecuación de Darcy) en el flujo de fluidos en medios porosos, en situaciones de gran velocidad. El efecto de acoplamiento, explica el incremento de la permeabilidad relativa de gas condensado al incrementar la velocidad y disminuir la tensión interfacial. La ecuación de Forchheimer se utilizó para calcular la presión de fondo fluyente a diferentes caudales. Debido al segundo término en la ecuación de Forchheimer, la cual es función del cuadrado de la velocidad superficial del fluido, este valor obtenido resulta siendo menor a la presión de fondo fluyente obtenida mediante la ecuación de Darcy. Esto es importante pues se acumula una cantidad mayor de líquidos, lo cual reduce la permeabilidad relativa, y como consecuencia, el caudal de gas disminuye. Para los caudales de gas propuestos, se encuentra el caudal de gas óptimo, la cual es aquella donde la presión de fondo fluyente es aceptable. La novedad del presente trabajo, es la presentación de un punto óptimo, en el cual el caudal de gas es máximo, para el cual el efecto inercial es despreciable en comparación con el efecto coupling.
Keywords
EfectoForchheimer, Efecto Coupling, Yacimiento de Gas Condensado, Forchheimer effect, Coupling effect, Gas Condensate Reservoir
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