SIMULACIÓN DE LA PRODUCCIÓN PROVENIENTE DE LAS ACUMULACIONES DE HIDRATOS DE GAS / Gas Production Simulation From Gas Hydrate Reservoirs

Resumen

Los hidratos de gas se vislumbran como el mayor potencial para suplir los requerimientos de gas natural en el siglo 21, asumiendo que la tecnología necesaria para explotar y comercializar la producción de este tipo de yacimientos de gas puede ser desarrollada. La disponibilidad de modelos matemáticos de simulación capaces de predecir el comportamiento de producción constituye una necesidad para su explotación. Durante dos décadas, más de 10 tipos de modelos predictivos han sido estudiados para modelar producción a partir de hidratos de gas. Los mecanismos estudiados principalmente han sido vía despresurización e inyección de vapor para disociar los hidratos de gas. El presente trabajo muestra los resultados del análisis y evaluación de un simulador numérico de yacimientos comercial para representar los mecanismos de producción de gas. En una primera etapa, se construyó un modelo unidimensional tratando de representar las condiciones experimentales reportadas en la literatura, cuyo mecanismo de producción es la despresurización isotérmica. Posteriormente, se construyó un modelo conceptual tridimensional que incluye el proceso de transferencia de masa y calor durante la disociación de los hidratos de gas mediante despresurización y/o estimulación térmica; demostrando ser capaz de modelar estos procesos.

ABSTRACT

Gas hydrates represent a potentially enormous source of natural gas, mainly methane in the 21st century, assuming the technology can be developed for commercial gas production from this kind of reservoir. To exploit this non-conventional gas reservoir suitable mathematical models to predict gas production are necessary. During the last two decades, more than ten models including analytical or numerical modeling have been used to represent the transformation of solid gas hydrates to gas and water. The different techniques studied for decomposing gas hydrates by modeling are mainly depressurization and thermal stimulation through steam injection into the gas hydrate reservoir. The present work shows the results obtained by the analysis and evaluation of the commercial numerical reservoir simulator used for gas production modeling of hydrate accumulations by two mechanisms; (a) depressurization, and (b) thermal stimulation. Firstly, an experimental one-dimensional model was built and analyzed, the model attempts to represent the experimental conditions referred in the literature, where the production mechanism is based on isothermal depressurization. The second part was to build a three-dimensional model; it represented a conceptual model to evaluate the tool in order to consider the process of mass and heat transference during gas hydrate dissociation either by depressurization and/or thermal injection. The results obtained showed that it is feasible to represent these two processes.Keywords: Hydrates, Gas production, Simulation, Depressurization, Thermal stimulation.