Download - Unidad 5.pdf
-
1Profesor: Freddy H. Escobar, Ph.D.
RECUPERACION TERCIARIA
UNIDAD 5
INTRODUCCION
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 2
-
2Bsicamente hay 3 factores queconducen a que entre 1/3 a de lasreservas se quedan en el yacimiento ydeban recuperarse por mtodosterciarios: Alta viscosidad del crudo. Fuerzas interfaciales. Heterogeneidades del yacimiento.
INTRODUCCION
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 3
4
-
3CONCEPTOS DE PROCESO DE RECOBRO TERCIARIO
La meta del recobro terciario es movilizar el petrleo residual a lo
largo de todo el yacimiento.
Esto se logra mejorando el desplazamiento
microscpico del petrleo y la eficiencia de barrido
volumtrico. 5
CONCEPTOS DE PROCESO DE RECOBRO TERCIARIO
La eficiencia del desplazamiento incrementa reduciendo la
viscosidad del petrleo (i.g. Inyeccin trmica), o reduciendo las fuerzas capilares o la tensin
interfacial, (i.g. Inyeccin qumica) la eficiencia de barrido volumtrica se mejora
decreciendo la movilidad del agua inyectada (Inyeccin de
polmeros).
Si la movilidad (k/) de la fase desplazante es mayor que la fase desplazada Mes desfavorable, lo cual no es deseable porque habr ineficiencia en el
mecanismo de desplazamiento
M puede disminuirse incrementando la
viscosidad de la fase desplazante, reduciendo la viscosidad del crudo,
incrementar la permeabilidad del crudo o reducir la permeabilidad de la fase desplazante
Otro factor importante en el recobro es Nca, si ste se incrementa, la saturacin residual de
crudo disminuye.
El Nca puede aumentarse, incrementando el
gradiente de presin, reduciendo la viscosidad
del petrleo, o reduciendo la tensin
interfacial.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 6
-
4Factores que Afectan la Recuperacin de Petrleo
Produccin/inyeccin
Razn de movilidad
Gravedad
Fuerzas Capilares
Fuerzas Interfaciales
Heterogeneidad
Permeabilidad Relativa
Patrn de Pozos
Espaciamiento
Areal
Fuerte
Fuerte
Poca
Poca
Poca
Moderada
Poca
Moderada
Moderada
Vertical
Moderada
Fuerte
Fuerte
Moderada
Poca
Fuerte
Poca
Poca
Moderada
Desplazamiento
Moderada
Poca
Moderada
Fuerte
Fuerte
Moderada
Fuerte
Poca
Poca
Sor
Poca
Poca
Poca
Fuerte
Fuerte
Moderada
Fuerte
Poca
Poca
Eficiencia
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 7
CHOPS
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 8
Un proceso primario no trmico para
producir crudo pesado se llama CHOPS (coldheavy oil production
with sand)
Un proceso primario no trmico para
producir crudo pesado se llama CHOPS (coldheavy oil production
with sand)
En este mtodo, la produccin continua de
arena mejora el recobro de crudo
pesado del yacimiento
En este mtodo, la produccin continua de
arena mejora el recobro de crudo
pesado del yacimiento
Hay bases tericas y evidencia fsica, en muchos casos, agujeros de lombrices
(wormholes) se forman en la arena no consolidada del yacimiento, por tanto se
incrementa la productividad de crudo
Hay bases tericas y evidencia fsica, en muchos casos, agujeros de lombrices
(wormholes) se forman en la arena no consolidada del yacimiento, por tanto se
incrementa la productividad de crudo
En mucho casos, se usa un sistema de
levantamiento artificial para extraer el crudo
con la arena
En mucho casos, se usa un sistema de
levantamiento artificial para extraer el crudo
con la arena
-
5Short-distance Oil Displacement(SDOD) Methods
Los mtodos SDOD integran tecnologa de pozohorizontal y el concepto de drenaje gravitacional decrudo con el proceso de recobro convencionalusando vapor, gas e inyeccin de aire:
9 Steam-assisted gravity drainage (SAGD)9 Solvent vapor extraction (VAPEX)9 Toe-to-heel air injection (THAI)9 Algunos mtodos hbridos que se encuentran
en etapa de desarrollo, v.g., solvente +inyeccin de vapor
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 9
SAGD Steam Assisted Gravity Drainage
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 10
-
6M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 11
SAGD Steam Assisted Gravity Drainage
@ Requiere un par de pozos horizontales: inyector/productor@ El crudo calentado se drena a lo largo de la frontera de la cmara de
vapor@ El VAPEX es similar al SAGD excepto que la inyeccin de fluido se
enriquece con gas (mezcla C1-C4) en vez de vapor
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 12
-
7SAGD Steam Assisted Gravity Drainage
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 13
THAI Toe-to Heel Air Injection
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 14
-
8THAI with Multiple Wells
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 15
METODOS TERMICOS
Inyeccin de Vapor
DescripcinInvolucra la inyeccin continua de vapor con unacalidad aproximada de 80%. La prctica normal espreceder y acompaar el empuje con vapor por mediode estimulacin cclica de vapor en los pozosproductores (huff and puff).
Mecanismos Calentamiento del crudo y reduccin de su
viscosidad. Suministrando presin para empujar el crudo.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 16
-
9METODOS TERMICOS - IV
EL vapor se inyecta y
condensa en el yacimiento,
depositando calor de condensacin y
reduciendo la viscosidad del
crudo
La expansin del crudo, destilacin y la
extraccin de componentes livianos
contribuye a la movilizacin de crudo
La inyeccin de vapor a menudo consiste de una
inyeccin continua de vapor de baja calidad; se
establece una comunicacin con los
productores en patrones desarrollados
La estimulacin cclica de vapor involucra un pozo nico en el cual hay un
remojo despus de inyectar vapor y luego el
pozo se regresa a productor. La
estimulacin, por tanto, no establece
comunicacin con los pozos circundantes
17
METODOS TERMICOS - IV
Aplica a crudos viscosos y livianos
La ignicin para el generador de vapor puede usar una
variedad de combustibles (gas natural gas, crudo, carbn,
etc.) y usado para cogeneracin (electricidad)
Inversin final moderada
Alto recobro (cerca al 60%) para continuo y
10% en cclico
Ventajas
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 18
-
10
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
METODOS TERMICOS - IVProfundidad limitadadebido a perdidas de calor y altas P y T del
vapor. No puedeoperar h < 200 ft
Existe arenamiento de pozos y silica disuelta
en el agua de produccion que se
recicla
Produce emulsionesde w-in-o que
requieren rompedores. Aguas muy blandas(
-
11
El calor del vapor inyectado en el yacimiento de crudo pesado, adelgaza el crudo hacindolo ms fcil de ser empujado por el vapor a travs de la
formacin y hacia los productoresHeat reduces viscosity of oil and increases its mobility
METODOS TERMICOS - IV
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 21
El vapor inyectado en el yacimiento de crudo pesado introduce calor que acoplado con periodos de remojo alternados, adelgaza el crudo
permitindole que se produzca a travs del mismo pozo. Este proceso se repite hasta que la produccin cae por debajo de un nivel benfico
METODOS TERMICOS - ICV
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 22
-
12
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 23
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 24
-
13
Flujos en la inyeccin de vapor
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 25
METODOS TERMICOS - IV
Datos tcnicosAPI < 25 (10 25)Viscosidad > 20 cp (entre 100-5000 cp)So > 40 50 %Arena o arenisca con alta porosidad ypermeabilidad (preferiblemente)h > 20 ftk > 200 mdT > 100 md ft/ cpD de 300 5000 ft
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 26
-
14
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
METODOS TERMICOSCombustin In Situ (inyeccin de aire)
Consiste en iniciar un fuego en el yacimiento e
inyectar aire para sostener la combustin de alguna
cantidad de crudo
La tcnica ms comn es combustin directa en el cual el
yacimiento se coloca en inyeccin en un pozo inyector y se inyecta
el aire para propagar la combustin desde dicho pozo
Una variable del mtodo es combinarlo con inyeccin de agua
(COFCAW)
La otra tcnica es combustin reversa en la cual se inicia
fuego en un pozo que eventualmente se convertir en productor. Se inyecta aire
en pozos adyacentes.
Descripcin
27
METODOS TERMICOS - CIMecanismos
Aplicacin de calor transferido por corrienteabajo por conduccin y conveccin. Estoreduce la viscosidad del crudo.
Los productos de la combustin y crackeotrmico que se mezclan para proporcionar unciclo nuevo.
Quemando de coque producido de las cadenaspesadas del crudo.
La presin suministrada al yacimientomediante la inyeccin de aire.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 28
-
15
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
El calor se usa para adelgazar el crudo y hacer que fluya mas fcilmente a los productores. Enuna inundacin con fuego, la formacin entra en ignicin, y manteniendo la inyeccion de aire, elfrente avanza dentro del yacimiento.La o del crudo se incrementa al reducir o causada por el calor y la solucion de los gasescombustibles
29
COMBUSTION DIRECTA
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 30
-
16
COMBUSTION INVERSA O REVERSA
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 31
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
COMBUSTIONHUMEDA
32
-
17
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 33
Datos Tcnicos API < 40 (Normalmente 10 25) o < 1000 cp Composicin Componentes asfaltenos para
ayudar a la depositacin de coque. So de 40 50% Arena o arenisca de alta porosidad. h > 10 ft k > 100 md T > 20 md ft / cp D > 500 ft T > 150 F
METODOS TERMICOS - CI
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 34
-
18
METODOS TERMICOS - CILimitaciones
Si no se forma suficiente coque del crudo queest siendo quemado, el proceso de combustinno se sostiene.
Excesivamente depositacin de coque retrasa elavance de la zona de combustin y por lo tantose requiera mayor cantidad de aire para sostenerla combustin.
So y deben ser altas para minimizar prdidas decalor hacia la roca.
El proceso tiende a barrer las partes superioresdel yacimiento de modo que la eficiencia debarrido es pobre en formaciones muy espesas.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 35
METODOS TERMICOS - CI
Problemas M adverso Proceso complejo, requiere alta inversin y
difcil de controlar. Problemas operacionales: Corrosin severa
debido al bajo pH del agua caliente,emulsiones, aumento de la produccin dearena, fallas en tuberas. En los productoresdebido a las elevadas temperaturas.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 36
-
19
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
VENTAJAS - CI
La generacin de calor es mas eficiente que en inyeccin de vapor
Alta eficiencia de desplazamiento
Disponibilidad de aire Mejoramiento del crudo (mejor calidad - liviano)
Aplicable a muchos crudos
de hasta 40o API
37
DESVENTAJAS - CI
Difcil de controlar la propagacin de la
combustin; el equipo de produccin puede
averiarse
Presencia de O2 no quemado en los productores. Una condicin de reto en yacimientos heterogneos
Manejo de emulsiones y problemas de
corrosinSegregacin gravitacional
Compresin de aire costosa
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 38
-
20
METODOS QUIMICOSPolmeros
DescripcinEl objetivo es proporcionar un mejordesplazamiento y eficiencia de barrido volumtrico.Una inyeccin de agua aumentada con polmerosconsiste en adicionar polmeros al agua antes deinyectarlo en el yacimiento.
Mecanismo Incrementar w Reducir la movilidad del agua Contactar un mayor volumen del yacimiento
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 39
METODOS QUIMICOS - IP
Datos tcnicos API > 25 o < 150 cp (preferible < 100) So > 10 % de crudo mvil Preferiblemente areniscas pero se puede usar
en carbonatos. k > 10 md aunque > 3 md puede
considerarse candidato D < 9000 ft debido a temperatura T < 200 F para minimizar degradacin.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 40
-
21
Limitaciones Si la viscosidad del crudo es muy alta, se
requiere mayor concentracin de polmero paralograr el control de movilidad deseada.
Mejores resultados si se usa antes que el WORsea alto
Las arcillas incrementan la absorcin depolmeros
Se pueden considerar ciertas heterogeneidadespero se debe evitar excesivas fracturas para quelos polmeros no se crucen.
METODOS QUIMICOS - IP
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 41
Problemas Inyectividades ms bajas que durante el
proceso de inyeccin de agua afectanadversamente la produccin de crudo en lasprimeras etapas de la vida del programa.
Polmeros tipo acrilamidas pierden viscosidadpor degradacin o incrementan la salinidad.
Polmeros, Xanthan gum son ms costosos, sonsujetos a degradacin microbial y tienen mayorpotencial de taponamiento del pozo.
METODOS QUIMICOS - IP
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 42
-
22
METODOS QUIMICOS - IP
Inyector
Instalacionesde superficie Productor
Bomba deinyeccin
Agua Zona deagua / petrleo
Banco de solucin
polimrica
La inyeccin de polmeros provee un mejor desplazamientomejorando la eficiencias de barrido areal y vertical, incrementado elrecobro por el aumento de la viscosidad de agua, disminucin de lamovilidad de agua y contacto de un mayor volumen del yacimiento.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 43
PETRLEO
PETR
LE
O
SLUG
SLUG
SLUG
ESTABLE
PETRLEO
INESTABLE
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 44
-
23
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 45
ESQUEMA DE UN DESPLAZAMIENRO MISCRSCOPICO MEJORADO CON POLMEROS
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 46
-
24
METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros
DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 47
METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros
DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 48
-
25
METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros
DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 49
INYECCION DE POLIMEROS/SURFACTANTES
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 50
-
26
INYECCION DE POLIMEROS/SURFACTANTES
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 51
METODOS QUIMICOS - ISPMecanismo Reducir la tensin interfacial agua aceite Solubilizar el crudo Emulsificar el aceite y el agua Mejoramiento de la movilidad
Datos tcnicos API > 25 o < 30 cp composicin preferiblemente livianos intermedios So > 30 % Preferiblemente arenisca k > 20 md D < 8000 ft por efecto de temperatura. T < 175 F
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 52
-
27
METODOS QUIMICOS - ISP
Limitaciones Se requiere un rea barrida por inyeccin de
agua del 50 %. Se prefieren formaciones relativamente
homogneas. Desfavorable cuando hay altas cantidades de
anhidrita, yeso, o arcillas. Para los surfactantes comerciales, el agua de
formacin debe tener menos de 20000 ppmiones divalentes (Ca++ y Mg++) < 500 ppm.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 53
METODOS QUIMICOS - ISP
Problemas Complejo y costoso Posibilidad de separacin cromatogrfica
de qumicos Alta absorcin de surfactante Interaccin entre surfactante y polmero Degradacin de qumicos a altas
temperaturas.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 54
-
28
METODOS QUIMICOS - IA
Inyeccin de alcalina o custica
DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 55
METODOS QUIMICOS - IA
Inyeccin de alcalina o custica
DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 56
-
29
METODOS QUIMICOS - IA
Inyeccin de alcalina o custica
DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 57
METODOS QUIMICOS - IA
Inyeccin de alcalina o custica
DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 58
-
30
METODOS QUIMICOS - IA
Mecanismos Reduccin de la tensin interfacial resultante
de los surfactantes producidos. Cambio de permeabilidad de mojado por agua
a mojado por aceite o viceversa. Emulsificacin de crudo para ayudar en el
control de la movilidad. Solubilizacin de las pelculas de crudo en las
interfaces agua petrleo
No todos los mecanismos operan en cadayacimiento.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 59
INYECCION ALKALINAM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 60
-
31
METODOS QUIMICOS - IA
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 61
Datos tcnicos API de 13 a 15 o < 200 cp Composicin: se requiere algunos cidos
orgnicos So mayor del residuo de inyeccin de agua. Se prefieren areniscas k > 20 md D < 9000 (Temperatura) T < 200F
METODOS QUIMICOS - IA
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 62
-
32
METODOS QUIMICOS - IALimitaciones Se logran mejores resultados si el material alcalino
reacciona con crudo. La tensin interfacial entre la solucin alcalina y el
crudo se prefiere ser menor de 0.01 dina/cm. A altas temperaturas y en algunos ambientes qumicos,
se pueden consumir excesivas cantidades de qumicoalcalino por reaccin con arcillas, minerales, o slica.
Se evitan las rocas carbonatadas ya que ellas contienenanhidrita o yeso que interacta inversamente conqumico custico.
Problemas Escamas y taponamiento de los pozos productores. Alto consumo de custico.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 63
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 64
-
33
METODOS MISCIBLESInyeccin miscible de hidrocarburos
Consiste en inyectar hidrocarburos livianos para tomar un flujo miscible. Se
usan 3 mtodos: (1) Un mtodo usa 5% de PV de
una mezcla de LPG seguido por gas natural y
agua.
(2) Llamado empuje de gas enriquecido (condensado) que consiste en inyectar 10 20
% PV de gas natural enriquecido con etano a
hexano seguido por gas limpio (preferiblemente seco principalmente C1 y posiblemente agua.
Los componentes enriquecidos se transfieren
del gas al crudo. (3) Empuje de gas de alta
presin (vaporizacin) que consiste en inyectar gas limpio a alta presin para
vaporizar C2 C6 del crudo que esta siendo
desplazado.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 65
METODOS MISCIBLESMecanismo Generar miscibilidad Incrementar el volumen de crudo (hinchamiento) Reducir la oDatos tcnicos API > 35 o < 10 cp Composicin Alto porcentaje de HCs livianos (C2 C7) So > 30% Areniscas o carbonatos con mnimo de fracturas y alta k
en las intercalaciones, h debe ser relativamente delgadoa menos que la formacin sea muy buzante.
D > 2000 ft (LPG) a > 5000 ft (Gas a alta presin)
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 66
-
34
DIAGRAMA TERNARIO DE FASES PARA UN SISTEMA CON3 COMPONENTES A, B, Y C LOS CUALES SON MISCIBLES
EN TODAS LAS PROPORCIONES
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 67
DIAGRAMA TERNARIO DE FASES PARA UN SISTEMA CON3 COMPONENTES A, B, Y C CON SOLUBILIDAD LIMITADA
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 68
-
35
PROCESO FCM CON LPG Y GAS SECO
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 69
METODOS MISCIBLESLimitaciones La mnima profundidad depende de la presin
requerida para mantener la miscibilidad generada. Lapresin requerida va desde 1200 psi (LPG)
Se prefiere una formacin muy buzante para permitirestabilizacin (causada por la gravedad) deldesplazamiento que normalmente tiene Mdesfavorable
Problemas Una pobre eficiencia de barrido volumtrica causa
digitacin. Costoso El solvente puede atraparse irrecuperablemente.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 70
-
36
DIGITACIONM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 71
METODOS MISCIBLES
Inyeccin de CO2
DescripcinSe lleva a cabo inyectando en el yacimientograndes cantidades de CO2 (15 % PV o ms).Aunque el CO2 no es verdaderamente miscible encrudo, le extrae los componentes livianos aintermedios y si la presin es suficientemente altadesarrolla miscibilidad para desplazar el crudo.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 72
-
37
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 73
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 74
-
38
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 75
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 76
-
39
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 77
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 78
-
40
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 79
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 80
-
41
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 81
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 82
-
42
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 83
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 84
-
43
METODOS MISCIBLES
Mecanismos Generar miscibilidad Hinchamiento de crudo Reducir la viscosidad del crudo Reducir la tensin interfacial entre el
crudo y la fase crudo - CO2 en lasregiones de miscibilidad cercana.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 85
METODOS MISCIBLES
Datos Tcnicos API > 26 (preferible > 30) o < 15 cp (preferible < 10) Composicin : alto porcentaje de hidrocarburos
intermedio C5 C12 So > 30 Areniscas o carbonatos con mnima fractura e
intercalaciones de alta permeabilidad, espesorrelativamente delgado a menos que laformacin sea muy buzante.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 86
-
44
METODOS MISCIBLESDatos Tcnicos (Cont.) k no es critica si se mantienen suficientes ratas
de inyeccin D muy profundo para permitir alta presin (>
2000 psi). La presin de mnima miscibilidad vade 1200 psi (Crudo a alta gravedad >30 API abajas temperaturas) a presiones, mayores de4500 psi para crudos pesados a altastemperaturas.
T no es crtica pero la presin requiereincremento con la temperatura.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 87
INYECCION DE CO2 MISCIBLEM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 88
-
45
INYECCION DE CO2 MISCIBLEM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 89
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 90
-
46
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 91
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 92
-
47
METODOS MISCIBLESLimitaciones Muy baja viscosidad del CO2 resulta en control de
movilidad pobre. Disponibilidad CO2.
Problemas Irrupcin temprana del CO2 causa varios problemas Corrosin en los pozos productores Necesidad de separar CO2 de hidrocarburos
vendibles Represurizar el CO2 para reciclarlo Se requiere mucha cantidad de CO2 por barril
incremental de crudo.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 93
METODOS MISCIBLESNitrgeno y gases inertes
1 Son mtodos de recobro que usan gases no hidrocarburos de
bajo costo para desplazar crudo en sistemas que pueden ser miscibles o no dependiendo la presin y la temperatura.
2 Debido a su bajo costo se pueden inyectar grandes
cantidades de esos gases.
3 Estos tambin se usan como gases de seguimiento en
inyeccin de CO2 o hidrocarburos miscibles.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 94
-
48
METODOS MISCIBLES
Mecanismo
Vaporizacin de los componentes ms livianos del crudo y
generacin de miscibilidad cuando la
presin es lo suficientemente alta.
Proporcionar un empuje de gas
cuando una porcin significante del
yacimiento puede llenarse con gases de
bajo costo
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 95
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 96
-
49
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 97
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 98
-
50
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 99
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 100
-
51
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 101
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 102
-
52
METODOS MISCIBLES
Datos tcnicos API > 24 (> 35 para N2) o < 10 cp Composicin: Alto contenido de hidrocarburos livianos
(C2 C7) So > 30 % Areniscas o carbonatos con pocas fracturas e
intercalaciones de alta permeabilidad. La formacin debe tener el espesor relativamente
delgado o pequeo a menos que la formacin seabuzante.
D > 4500 ft
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 103
METODOS MISCIBLESLimitaciones Para desarrollar miscibilidad se requieren crudos
livianos a alta presin, por ende, se prefierenyacimientos profundos.
Se prefieren yacimientos altamente buzantes parapermitir estabilizacin gravitatoria del desplazamiento,el cual tiene normalmente una razn de movilidadesmuy desfavorable.
Problemas La eficiencia de barrido volumtrica pobre ocasiona
digitacin Problemas de corrosin con gases diferentes al N2 Los gases no hidrocarburos deben separarse de los
gases comerciales.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 104
-
53
OTROS METODOS - MEOR(Cclico). Una solucin de microorganismos y nutrientes se introduce en el pozodurante inyeccin. Luego, el inyector se cierra para un periodo de incubacinpermitiendo a microorganismos a producir CO2 y surfactantes que ayudan amovilizar crudo. El pozo se abre y se produce crudo y los productos resultantes deltratamiento. El proceso se puede repetir.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 105
OTROS METODOS - MEOR
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 106
-
54
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR
OTROS METODOS - EEOR
Este proceso de recobro de crudo donde
existe un fluido
inyectado.
Un potencial de gradiente elctrico unidireccional se
mantiene entre un nodo en el productor y un ctodo en el inyector.
De esta forma, el flujo de agua hacia el
productor es retardado para mejorar la
eficiencia de recobro.
El proceso se aplica particularmente en
formaciones de crudo pesado e inyeccin de fluidos calientes para mejorar la movilidad
dentro de la formacin.
107
OTROS METODOS - EEOR
Mejoramiento Electro-Qumico o Crackeo frio Existen reacciones de Oxidacin y reduccin que rompenlas molculas pesadas del crudo en molculas maslivianas, mejorando el crudo.Electro-Cintica o Electro-Osmosis El crudo en elyacimiento migra hacia al ctodo negativo, creando unmecanismo de empuje, o flujo hacia el pozo.Resistencia, o Calentamiento Joule El crudoalrededor del pozo se calienta volvindose menos viscosoy fcil de extraer.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 108
-
55
VENTAJAS DEL EEOR SOBRE VAPOR
No hay limitaciones Los mtodos de vapor son efectivos hastaaproximadamente D 2500 ft mientras que mas del 50% de los campos decrudo pesado de los EE.UU. Son mayores de 2500 ft.Los costos de energa son menores de $US 4/STB producido Adems, mas bajos costos de capital que el vapor.No se necesita suministro de agua y no requiere fluido defuncionamiento.No se producen gases de invernadero.El calor se genera directamente en el reservorio En vez que ensuperficie.Depende de la resistividad, no en permeabilidad E incrementa lapermeabilidad aparente en el yacimiento.No existen zonas ladronaLa habilidad para adicionar capital/infraestructuraincrementalmente permitiendo flujo de caja ms rpido y puntode equilibrio.La Electro-cintica influye en el fluido producido y flujo.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 109
VENTAJAS DEL EEOR SOBRE VAPOR
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 110
-
56
Rango efectivo de gravedad del crudo para EOR
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 111
Relaciones Profundidad-Gravedad de los proyectos EOR Existentes (1997)
in USA international
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 112
-
57
Produccin EOR en EE.UU. Vs. Gravedad del crudo (1997)
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 113
Mtodos de EOR actuales
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 114
-
58
Proyectos trmicos de EOR pesado
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 115
Estado de EOR no trmico
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 116
-
59
Tendencias en Recobro de crudo pesado trmico y no trmico and (API2,000 Depth [ft] >3,500
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 117
METODOS EOR
Hoy, el alrededor 70% de la produccin petrolfera del mundo vieneaceite maduro.
El factor de recobro del aceite vara dependiendo de la regin y el tipode yacimiento. Est entre el 5% y el 80% (promedio del 37%)
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 118
-
60
HISTORIA DE PROYECTOS EOR EN EE.UU.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 119
EOR EN COLOMBIA
La recuperacin media del aceite en Colombia es el aproximadamente
19%
alrededor del 99 % de los campos petrolferos
siguen estando en produccin primaria
El 88% de la produccin proviene de produccin
primaria
El 11% viene de la produccin secundaria y menos el de 1% viene de produccin terciaria
Muchos de los cerca a 280 campos petrolferos colombianos han estado
produciendo por ms de 40 aos. Los
factores de recobro estn entre 0.1 % y el
65 %
Comparado con otros pases, el uso de EOR
no es comn en Colombia
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 120
-
61
HISTORIA DE PROYECTOS EOR EN COLOMBIAWF
Inyeccin de Gas
WF piloto
Iny. Cclica vapor
CO2 piloto
WAG piloto1957 La Cira (Oxy)
1974 Galn
*1979 Casabe (Ecp-slb)
2008 infantas (Oxy)
*2008 Yarigui/Cantagallo
1989 Galn
2008 Llanito
1959 Tib
1996 Cusiana
1996 Rio Chitamena(BP)
2003 Matanegra (Oxy)
1984 Palogrande-Ceb
1985 Andaluca Sur (Petrocol)
1985 Dina Cretaceos
1988 S. Fco (Hocol)
1994 Yaguar(Petrobras)
1996 Balcn (Hocol)
1997 Tello
1999 R. Ceibas (Petrobras)
2002 Guando (Petrobras)
2003 Matachn Norte (Hocol)
San FranciscoDina terciario
Bonanza
Nutria
Provincia
Llanito
Tisquirama S Roque
Galn
Casabe Sur
Peas Blancas
Suria
Apiay
1995 Cusiana
Cupiagua (BP)
2000 Cupiagua Sur (BP)
Area Pauto(BP)
Orito
Loro
1965 Cocorn
1984 teca
1990 Jazmn
1990 Nare
44 proyectos entre 1957 y 2008
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 121
WF EN COLOMBIA
El proceso de la inyeccin del agua se
ha aplicado en 19 campos petrolferos en
Colombia
El proceso de la inyeccin del agua comenz en 1946 en el campo Cira
con el objetivo del mantenimiento de
presin
El proceso de la inyeccin del agua fue ejecutado
inicialmente usando modelos geomtricos en
superficie sin considerar la distribucin de arena en el
reservorio
Se considero patrones normales e invertidos
de 5 y 9 puntos, tipo de cuenca sedimentaria y movilidad de los fluidos
Una fraccin importante de cualquier proceso de
WF depende de la geologa del yacimiento
El factor de recobro incremental de petrleo de los WFs colombianos est entre el 1 % y el 9 % (el promedio del 5
%)
Problemas sobre-presurizacin del
yacimiento, heterogeneidad,
problemas operacionales y baja inyectividad causaron
el deterioro de los patrones de inyeccin en la mayora de los
campos
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 122
-
62
INYECCION DE GAS EN COLOMBIA
Ha habido inyeccin de gas en 4 campos del
piedemonte llanero: Cusiana, Cupiagua,
Cupiagua Sur y Pauto. Los procesos comenzaron en
1995 y consisten en reinyectar el gas de
produccin
Hay 5 proyectos de inyeccin del gas
cclicos y una inyeccin continua ala escala experimental. Todos con buenos
resultados
1 WAG
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 123
INYECCION QUIMICA EN COLOMBIA
En Colombia han existido diferentes iniciativas con recobro qumicotanto a escala de campo como de laboratorio y la escala delcampo; sin embargo, ningunas de las actividades tenan un diseoo adecuados y no existe un registro claro de los resultadospositivos o negativos de ellos.
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 124
-
63
RECOBRO TERMICO EN COLOMBIA
En Colombia la puesta en prctica de la recuperacin termal del aceitese ha limitado a la inyeccin de vapor cclica en 4 campos de la cuencadel valle medio del Magdalena
Comenz en 1984 en el campo Teca. La respuesta fue muy irregularpero fue buena en el primer ciclo. La cantidad de vapor vara de unciclo a otro, siendo un promedio de 19000 barriles equivalentes de aguapor ciclo
En el campo Cocorn la inyeccin cclica comenz en 1965 y termin en1988
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 125
ESFUERZOS ACTUALES DE EOR EN COLOMBIAPiloto Qumico
Pilot Qco (diseo)
Piloto Trmico
Piloto cclico vapor
Guando
Balcn
Tello
Dina Cretceo
San Francisco
Dos campos
La cira
Casabe
Teca
Nare
Jazmn
Cocorn
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 126
-
64
M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 127