1 introduction class

VIII (ELECTIVA III)

MATERIA:

IntroduccinIntroducciIntroduccinn

1. Fuente (Roca Madre)

Yacimiento de HidrocarburosEs una unidad geolgica de volumen limitado, porosa y permeable que contiene una acumulacin de volmenes comercialmente explotables de hidrocarburos (petrleo y/o gas).

Factores principales que lo forman:

3. Roca almacn

2. Migracin

4. Roca Sello

5. Trampa

Tomado de Curso de Fsica de Yacimientos. PDVSA


Distribucin de fluidos en el Yacimiento

Tomado de Curso de Fsica de Yacimientos. PDVSA

Localizacin tpica del petrleo

CAPA a 7890

Visualizacin de CAPA


Mecanismos de Recobro Primario

Tomado de Ferrer, M. Inyeccin de Agua y Gas en Yacimientos Petrolferos, 2001

Agotamiento vs. Factor de Recobro

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60FR (%)

R

e

l

a

c

i

n

P

y

/

P

i

(

%

)

EXPANSIN EXPANSIN DE LA ROCADE LA ROCA

GAS EN GAS EN SOLUCINSOLUCIN EXPANSIN EXPANSIN

CAPA DE GASCAPA DE GAS

EMPUJE HIDRAULICOEMPUJE HIDRAULICO

SEGREGACION SEGREGACION GRAVITACIONALGRAVITACIONAL

Empuje Hidrulico

Acufero

Oil

Water

Oil

Water

Petrleo

Agua


YACIMIENTO

LINEA DE FLUJO

OP

OZ

PRESIN CABEZAL

P. FONDO

PRESIN SEPARADOR

ALMACENAMIENTO

TUB. PROD.

GAS

AGUA+ PET.

Proceso de Produccin

PRESIN YACIMIENTO


Tomado de Mtodos de Produccin DA. PDVSA

YACIMIENTO

LINEA DE FLUJO

OP

OZ

CABEZAL

P. FONDO

SEPARADOR

ALMACENAMIENTO

TUB. PROD.

Proceso de Produccin

PRESIN YACIMIENTO

NIVEL DE FLUIDO



B.MB.M B.HB.HB.E.SB.E.S L.A.GL.A.GB.C.PB.C.P

BOMBEO MECNICOCAP. MAX. 3500 BFPDPROF. MXIMA 11000POZOS VERTICALES

BAJO % SLIDOS

BOMBEO HIDRULICOCAP. MAX. 10000 BFPDPROF. MXIMA 16000BAJO % SLIDOSPOZOS VERT.- DESVALTA PRESION EN SUPERFICIE

BOMBEO ELECT.CAP. MAX. 60000 BFPDPROF. MXIMA 14000POZOS VERT.-DESVTEMP. HASTA 450F

MODERADO %SLIDOS

GAS LIFTCAP. MAX. 20000 BFPDPROF. MXIMA 12000POZOS VERT.-DESV

REQ. INFRA. GASCRUDOS LIV.- MED

BOMBEO CAV. PROG.CAP. MAX. 2500 BFPDPROF. MXIMA 8000POZOS VERTICALES

MODERADO % SLIDOSTEMP. HASTA 280F

Mtodos de Produccin



Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua

La produccin de agua asociada a la produccin de petrleo es un problema?

Se puede distinguir el agua asociada como agua buena y agua mala?

Causas de la produccin de agua asociada a la produccin de petrleo?

A que se refiere la frase Gerencia del agua?

Influe

ncia

de ac

u fero

activ

o

Influe

ncia

de ac

u fero

activ

o


El agua es el problema N 1 en yacimientos maduros

El agua se convierte en un problema cuando la tasa de agua producida aumenta, el volumen de petrleo producido que se lleva a la superficie disminuye y los sistemas de tratamiento del agua en superficie se

sobrecargan, afectando la eficacia y productividad.


Efecto de la produccin de agua en las ganancias

Ganancia = Precio crudo Ganancia = Precio crudo Costo Activo Costo Activo Costo OperaciCosto Operacin n Costo Costo ProdProd. Agua. Agua

Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicosA

g

u

a

p

r

o

d

u

c

i

d

a

El agua beneficiosa: Producida por debajo del lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP). Barre un volumen de petrleo y arrastra con ella una cantidad substancial de crudo. El volumen de agua beneficiosa est determinado por el costo de su eliminacin.

El agua perjudicial: Producida por encima del lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP). Inhibe la produccin de petrleo. Por lo general, se le puede reducir si se logra identificarla.

Influe

ncia

de ac

u fero

activ

o

Influe

ncia

de ac

u fero

activ

o

Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos

Lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP)

El corte de agua en el lmite econmico puede ser determinado a partir de Vo,

el valor de un barril de petrleo despus de deducir los impuestos y el costo

de levantamiento, excluyendo el tratamiento del agua, y Cw, el costo de

manejo del agua producida.

En este caso, se asume que los valores son 20 US$/barril de petrleo para Voy 0.7 US$/barril de agua para Cw. Utilizando estos valores. El lmite econmico de la relacin agua/petrleo, WORe, es 28.6 y para el corte de agua es 96.6%

Extender la vida econmica de los pozos productores y aumentar el recobro de las reservas


RAP Lmite econmico

Produccin de Petrleo, Bls

Recuperacin Adicional

Beneficio


Tipos de problemas

1. Fugas 2. Flujo por detrs del casing 3. CAP Dinmico

4. Canalizacin matricial sin flujo cruzado

5. Fracturas/fisuras entre inyector y productor

Problemas en las cercanas del pozo


Tipos de problemas

7. Conificacin y Cresting

10. Canalizacin matricial con flujo cruzado9. Segregacin gravitacional

6. Fracturas/fisuras entre productor y acufero

8. Barrido areal deficiente


Tipos de problemasa) b) c)

d) e)


Tipos de problemasf) g) h)

i) j)


Consecuencias de la alta produccin de agua debido a condiciones de Yacimiento

Los problemas originados a nivel del Yacimiento productor son muy importantes

porque causan un decremento en la rentabilidad del proyecto en diversas formas.

1.-) La productividad de crudo se reduce debido a efectos de permeabilidad relativa.

2.-) Los costos de levantamiento aumentan como resultado de un fluido promedio

ms pesado y la inyeccin y/o acondicionamiento de agua es sustancialmente cara.

3.-) La eficiencia de recobro se reduce porque el lmite econmico del corte de agua

se alcanza con petrleo remanente producible en el rea de drene del pozo.

La conificacin y canalizacin son muy comunes durante la produccin de un

yacimiento.

Pwoc Pwf > 0.433(w o)H

Donde:Pwoc = Presin en el contacto agua petrleo, psiaPwf = Presin de fondo fluyente, psiaw = Gravedad especfica del aguao = Gravedad especfica del aceiteH = Distancia del fondo del pozo al contacto agua petrleo

El problema de conificacin ocurre en virtud a la permeabilidad vertical y al exceso de produccin que causa que el gradiente de presin sea mayor a la fuerza gravitatoria.


En general, cuando el pozo est cerca al contacto agua petrleo, el agua se mueve verticalmente causando la conificacin.


Diagnstico de los problemas de agua (Comportamiento de produccin)


Diagnstico de los problemas de agua (Anlisis pozo a pozo)


Diagnstico de los problemas de agua (Curvas de Chan, 1995)

0,001

0,01

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Tiempo (das)

R

A

P

-

R

A

P

'

RAP

RAP

Conificacin Cercana del pozo

0,01

0,1

1

10

100

10 100 1000

Tiempo (das)

R

A

P

-

R

A

P

'

RAP

RAP

0,001

0,01

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Tiempo (das)

R

A

P

-

R

A

P

'

RAP

RAP

Canalizacin

0,001

0,01

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Tiempo (das)

R

A

P

-

R

A

P

'

RAP

RAP

Avance normal


Diagnstico de los problemas de agua (Grficos Hall, 1963)


La clave para una buena gerencia del agua consiste en definir el origen del agua y evaluar su contribucin en la produccin de petrleo.

Manejar integralmente el agua asociada a la produccin de petrleo como un activo, desde los yacimientos hasta su disposicin final, maximizando la

produccin de crudo, minimizando los costos y cumpliendo con las regulaciones ambientales.


Beneficios / Impacto esperado

Reduccin de costos por disposicin, tratamiento y manejo de fluidos.

Disminucin de requerimientos de energa y costos de levantamiento.

Reducir riesgos de derrames y problemas de corrosin, evitando

diferimiento de produccin.

Minimizar la reduccin de produccin por taponamieto.

Menor nmero de pozos para disposicin de aguas.

Reactivacin de pozos cerrados.

Conceptos Bsicos

Fundamentos Tcnicos

Condiciones para seleccin de candidatos

Experiencias a Nivel Mundial

Tipos

Ventajas y Desventajas (limitantes)

(otros aportes)

GERENCIA DEL AGUAGERENCIA DEL AGUAGERENCIA DEL AGUA

CONO INVERTIDO

HIDROCICLN

INYECCIN DE AGUA (Recuperacin Secundaria)

TRATAMIENTO DE AGUA EN SUPERFICIE

INYECCIN DE GELES

Estrategia del cursoEstrategia del curso

INYECCIN DE AGUA (Pozo disposal)

Inyeccin de GelesInyecciInyeccin de n de GelesGeles

Tipos:Tipos:Sellantes: Disminuyen la Kra y Krp

No Sellantes: Disminuye desproporcionalmente la Kra y afecta en menor medida la Krp

GelesGeles PolimPolimricos: ricos: Una mezcla de polimros y entrecruzadores inorgnicos que gelifican a condiciones de yacimiento

Tratamiento sellante

Evitar la penetracinen la zona productora

Tratamiento no sellante

Reducir Kw sin afectar Ko

Inyeccin de GelesInyecciInyeccin de n de GelesGeles

MultigelMultigelRR: : Es la tecnologa de geles desarrollada por PDVSA-INTEVEP, S.A. Para el control de la produccin excesiva de agua en los procesos de produccin de petrleo, aplicable a pozos inyectores y productores.

Aplicaciones Inyeccin de GelesAplicaciones Aplicaciones InyecciInyeccin de n de GelesGeles

Entre pozo horizontal y zonas de agua

Flujo por detrs del casing

Canalizacin matricial sin flujo cruzado

Entre inyector y productor Entre productor y acufero

Fracturas/fisuras:

Menor riesgo de prdida de productividad.

Mayor Oportunidad de Aumentar potencial

Aplicaciones Inyeccin de GelesAplicaciones Aplicaciones InyecciInyeccin de n de GelesGeles

Disco de Disco de GelGelMayor riesgo de prdida de productividad.

Menor Oportunidad de Aumentar potencial

Segregacin gravitacional Canalizacin matricial con flujo cruzado

Cono InvertidoCono InvertidoCono Invertido

CompletaciCompletacinn Dual para Control de Dual para Control de ConificaciConificacinn ((C.D.C.CC.D.C.C.): .): Controlar la conificacin de agua en pozos productores al producir una cada de presin hacia la parte inferior del cono, a fin de mantener uniforme el contacto agua- petrleo (CAP) bajo condiciones dinmicas.

Criterios de selecciCriterios de seleccin de candidatos:n de candidatos:Diagnstico confiable de conificacin

Altas permeabilidades

Alta relacin de permabilidades Kv/Kh

Pozo relativamente nuevo, recin

conificado o no conificado.

Revestidor 7 o mayor

Alto corte de agua

Cemento en buen estado

Ubicacin confiable del CAPA

HidrociclnHidrociclHidrociclnn

SeparaciSeparacin aguan agua--crudo a fondo de pozo (crudo a fondo de pozo (D.H.O.W.SD.H.O.W.S.): .): Principio: Principio: Empleo de la fuerza centrifuga y separacin gravitatoria de fluidos inmisibles (Agua/Petrleo).

CaracterCaractersticas:sticas:

El agua separada es reinyectada en otra

arena receptora.

La corriente de crudo producido mantiene

un corte de agua cercano al 50%.

Existen diferentes arreglos geomtricos y

mcanicos.

Inyeccin de AguaInyecciInyeccin de Aguan de Agua

InyecciInyeccin de agua como mecanismo n de agua como mecanismo de recuperacide recuperacin: n: inyeccin de agua con la finalidad de mantener presin del yacimiento y aumentar el factor de recobro.

DisposiciDisposicin del agua producida: n del agua producida: mediante la inyeccin mediante pozos profundos (pozos disposal) en yacimientos sin prospectividadpetrolfera.

Tratamiento de agua en superficieTratamiento de agua en superficieTratamiento de agua en superficie

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