Download - Yacimientos Arcilloso Arenosos Cinco Ley
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24 Noviembre, 2006
Nuevas Tecnologas para la Produccin Nuevas Tecnologas para la Produccin de Hidrocarburos de Hidrocarburos
Dr. Hber Cinco Ley
Seminario: Las Limitaciones tcnicoSeminario: Las Limitaciones tcnico--econmicas de las opciones econmicas de las opciones energticas para el siglo XXI en el sector energtico energticas para el siglo XXI en el sector energtico MexicanoMexicano
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ContenidoContenido
IntroduccinIntroduccin
Las Reservas en Mxico Las Reservas en Mxico
Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos
Ejemplos de Aplicaciones TecnolgicasEjemplos de Aplicaciones Tecnolgicas Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado Yacimientos en Aguas Profundas Yacimientos en Aguas Profundas
ConclusionesConclusiones
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IntroduccinIntroduccin
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IntroducciIntroduccinn
En Junio de 2006, la produccin de aceite en Mxico alcanz En Junio de 2006, la produccin de aceite en Mxico alcanz 3.293.29 millones de barriles por da y millones de barriles por da y 5.2755.275 miles de millones de miles de millones de pies cbicos por da de gas natural.pies cbicos por da de gas natural.
Para responder al creciente consumo mundial de aceite, se Para responder al creciente consumo mundial de aceite, se estn desarrollando nuevas tecnologas para incrementar la estn desarrollando nuevas tecnologas para incrementar la recuperacin de aceite de campos maduros, de aceite recuperacin de aceite de campos maduros, de aceite pesado, de yacimientos naturalmente fracturados, pesado, de yacimientos naturalmente fracturados, yacimientos arenoyacimientos areno--arcillosos, y la explotacin de yacimientos arcillosos, y la explotacin de yacimientos en aguas profundas, principalmente.en aguas profundas, principalmente.
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IntroducciIntroduccinnMxico es uno de los diez pases productores mas importantes y gran porcentaje de sus recursos petroleros provienen de yacimientos naturalmente fracturados, de yacimientos areno-arcillosos, y en menor medida de aceite pesado. Existen numerosos prospectos en aguas profundas del Golfo de Mxico.
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Las Reservas in MLas Reservas in Mxicoxico
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Ciclo de vida de las Reservas
La incertidumbre en la estimacin de reservas se La incertidumbre en la estimacin de reservas se reduce con la vida productiva.reduce con la vida productiva.
Nuevas tecnologas incrementan la Recuperacin.Nuevas tecnologas incrementan la Recuperacin.
TIEMPO
Exploracin Desarrollo yProduccin
Plataforma
Gasto Econmico
GA
STO
Extensin del Ciclo
de vida
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Los recursos petroleros en MLos recursos petroleros en Mxicoxico(Enero 1(Enero 1roro, 2006), 2006)
77%
3%4%4%
12%Recursos Contingentes:222.2
Volumen Original de Aceite (N): 288.8 miles de millones de barriVolumen Original de Aceite (N): 288.8 miles de millones de barrilesles Reservas Probadas: 45.4 miles de Reservas Probadas: 45.4 miles de millonesmillones de barriles (16% de N) de barriles (16% de N) EstimaciEstimacin de la n de la RecuperacinRecuperacin Final: 66.6 miles de Final: 66.6 miles de millonesmillones de de
barriles (23% de N)barriles (23% de N)
RecuperaciRecuperacin de reservas probadas 74%:n de reservas probadas 74%:
Producidos:33.6
Probada Remanente:11.8
*Probable:11.6
*Posible:9.6
*IncrementalFuente: Reservas de Hidrocarburos de Mxico, SPE/PEP (2006)
Miles de Millones de barriles
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RecuperacinRecuperacin de Reservas Probadas en los principales de Reservas Probadas en los principales campos del campos del paspas (Enero 1(Enero 1roro, 2006), 2006)
70.30
53.70
94.90
65.90 65.6074.00
ReservasProbadas producidas (%)
Campos Maduros Campos Maduros Incorporacin de ReservasIncorporacin de Reservas Exploracin en Aguas ProfundasExploracin en Aguas Profundas Incremento en Factores de recuperacinIncremento en Factores de recuperacin Explotacin de aceite pesadoExplotacin de aceite pesado
Mantener y/o incrementar la Mantener y/o incrementar la produccin de aceiteproduccin de aceite
Recuperacin de Reservas Probadas > 50%:Recuperacin de Reservas Probadas > 50%:
CC CAPCCKKMZ JTCAJB PEP
Source: Reservas de Hidrocarburos de Mxico,
SPE/PEP (2006)
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DesafosDesafos TecnolgicosTecnolgicos
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Tecnologas en la explotacin petrolera
Tecnologas que crean valor: Mejoramiento de aceite pesado Ssmica de 3D y 4D Recuperacin Mejorada Reactivacin de Campos Maduros
Tecnologas que mejoran eficiencia: Automatizacin de instalaciones Pozos horizontales y multilaterales Monitoreo en tiempo real
Tecnologas que reducen costos: Pozos horizontales y multilaterales Optimizacin de desarrollo
Tecnologas para el control: Medicin de la produccin Control de emisiones Instrumentos de seguridad
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Sin embargo, la adquisicin y aplicacin de tecnologas, encuentran obstculos en el entorno nacional, debido a:
Esquemas de contratacin rgidos Legislacin Exclusividad de patentes Recursos humanos especializados limitados Niveles insuficientes de inversin Entorno laboral
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Yacimientos Naturalmente Yacimientos Naturalmente FracturadosFracturados
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Complejidad de los Yacimientos Naturalmente Complejidad de los Yacimientos Naturalmente FracturadosFracturados
Caracterizacin de matriz, fracturas y vgulos Interaccin entre matriz, fracturas y vgulos Alta saturacin de aceite residual en matriz. Movimiento de fluidos.
Tecnologas EmergentesTecnologas Emergentes Caracterizacin mediante Modelos de Triple Porosidad Simulacin mediante Modelos de Triple Porosidad Productos para el control de movimiento de fluidos Pozos no convencionales
Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos Caracterizacin y Modelado de fracturas Recuperacin Mejorada Cuantificacin y localizacin de las reservas remanentes
Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados
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TecnologTecnologas que se aplican en Mas que se aplican en Mxico xico Anlisis de Datos, y Estudios Anlisis de Datos, y Estudios
Tcnicos.Tcnicos.Modelado de YacimientosModelado de Yacimientos
Modelado Geolgico
Simulacin de Yacimientos
0
20000
40000
60000
80000
0 5 10 15 20Year
Pro
duct
ion
Rat
e (S
TB
PD
)
OIL
WATER
Gas
Rat
e(M
SC
FPD
)
0
200
400
800
0 5 10 15
Pre
ssur
e(P
SI)
1000
2000
3000
5000
Year
DesarrolloDesarrollo Inyeccin de Nitrgeno Pozos Altamente inclinados
Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados
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ESCALA GRAFICA
0 30 Km.
DOS BOCAS
CARMEN CITY
200 m.
100 m.
50 m.
25 m.
2130
2170
2090
2050
FRONTERA
NITROGEN PLANT
NUEVO PROGRESO
ATASTA
CANTARELCANTARELLL
1
L-36
97
Km
L-24"
N
ATASTAESTATION
KUTZ CHAC-101
EKBALAMKU
L-36
85
K
m
NOHOCHNOHOCH--AA
INJECTION INJECTION PLATFORMPLATFORM
InyecciInyeccin de Nitrn de NitrgenogenoComplejo CantarellComplejo Cantarell
Centro de produccin de Nitrgeno mas grande del mundo
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Gas
to In
yecc
in/
prod
ucci
n, M
Msc
f/d
Year
N2
conc
entr
aci
n, m
ol fr
acci
n
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Dec-02 Dec-03 Dec-04 Dec-05 Dec-06 Dec-07 Dec-08 Dec-09 Dec-10 Dec-11 Dec-12 Dec-13 Dec-14 Dec-150
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Injected nitrogen
Total produced associated gas
Hydrocarbon produced gas
Nitrogen concentration
Modelado NumModelado Numrico del proceso de rico del proceso de inyecciinyeccin de Nitrn de Nitrgenogeno
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Limitaciones TecnolLimitaciones Tecnolgicasgicas
El volumen de aceite esta controlado por las saturacin residual deaceite, Sorg y Sor
Las tecnologas de recuperacin Las tecnologas de recuperacin mejorada para extraer el aceite de mejorada para extraer el aceite de la matriz, representan uno de los la matriz, representan uno de los grandes retos para la industria grandes retos para la industria petrolera mexicana.petrolera mexicana.
Campo Akal
Factor de recuperacin estimado despus de N2 ~ 0.46
Alrededor de 16,000 MMSTB de aceite inmvil se quedaran en el yacimiento
Sorg = 55%
Sorw = 70%Zona invadida de agua
Zona invadida de gas
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Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos
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Complejidad de los Yacimientos ArenoComplejidad de los Yacimientos Areno--ArcillososArcillosos Depsitos de baja permeabilidad Continuidad limitada y/o muy heterognea,
formaciones delgadas Presin inicial baja y cercana a la de
saturacin (Chicontepec). Medios deformables( permeabilidad
y conductividad de fractura variables) Baja transmisividad vertical Formacin reactiva a fluidos Baja productividad de pozos
Limitaciones de ModelosLimitaciones de Modelos Representacin limitada de la heterogeneidad Representacin limitada las fracturas hidrulicas
Yacimientos ArenoYacimientos Areno--Arcillosos Arcillosos
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Tecnologas EmergentesTecnologas Emergentes Modelos sedimentolgicos a nivel de microfacies Pozos multilaterales y/o horizontales Recuperacin mejorada
Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos Caracterizacin geolgica de sistemas turbiditicos
Mejoramiento de las imgenes ssmicas Descripcin de la distribucin de heterogeneidades
Recuperacin Optimizada de Agua Pozos horizontales inyectores de agua Pozos horizontales productores de aceite
Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos
ASP (lcali-Surfactante-Polmero)ASP
AguaAgua PetrleoPetrleo((RemRem. / . / ResRes.).)ASPASPPP
ASP
AguaAgua PetrleoPetrleo((RemRem. / . / ResRes.).)ASPASPPP
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OportunidadesOportunidades Grandes volmenes de reservas no
recuperadas (93% N) Grandes volmenes de aceite remanente de
aceite mediano y ligero en etapa de desarrollo Nuevas oportunidades de produccin Gran potencial a travs de proyectos de
Recuperacin Mejorada ( fuentes de CO2 y agua para inyeccin)
Aplicacin masiva de la perforacin multilateral y horizontal
Limitaciones TcnicoLimitaciones Tcnico--EconmicasEconmicas Cartera de proyectos con valor menor al de
fracturados Campos en reas sensibles ambientalmente Requiere de grandes inversiones de capital
Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos
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Descripcin de canales enposicin estratigrfica
Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos
Planeacin del desarrollo
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Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado
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Oportunidades Tecnolgicas en Mexico en la explotacin de aceite pesado
Caracterizacin/Simulacin de YacimientosCaracterizacin/Simulacin de Yacimientos
Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado
Ssmica 4D, Ssmica 4D, Ssmica 3D de Fractura, Ssmica 3D de Fractura, Ssmica MulticomponenteSsmica Multicomponente Geoqumica de ProduccinGeoqumica de Produccin Ssmica de Pozo VSP 3DSsmica de Pozo VSP 3D Modelado de Aceites EspumantesModelado de Aceites Espumantes Simulacin ComposicionalSimulacin Composicional Simulacin Integral 2SSimulacin Integral 2S
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Desarrollo de YacimientosDesarrollo de Yacimientos
Perforacin HorizontalPerforacin Horizontal Perforacin MultilateralPerforacin Multilateral Instrumentacin InteligenteInstrumentacin Inteligente Inyeccin de GelesInyeccin de Geles Inyeccin de EspumasInyeccin de Espumas FracPackFracPack Bombas ElectrocentrfugasBombas Electrocentrfugas
Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado
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Recuperacin Secundaria y MejoradaRecuperacin Secundaria y Mejorada
Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado
Zona depetrleo
LGN Frentede
Extraccin
PozoInyector
PozoProductor
Inyeccin de Inyeccin de Nitrgeno y CONitrgeno y CO22 Inyeccin Optimizada de Agua Inyeccin Optimizada de Agua
Mejoramiento in SituMejoramiento in Situ
Inyeccin de SolventesInyeccin de Solventes
Inyeccin de DiluentesInyeccin de Diluentes
Recuperacin TrmicaRecuperacin Trmica
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CCE
BTPK
JSK
N2 H2O
INYECCIN DE AGUA OPTIMIZADA
Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado
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POZO PRODUCTOR
POZO INYECTOR
CAMARA DE VAPOR
5 MTS.
INJECTOR
PRODUCER
STEAM CHAMBER
INYECCIN DE VAPOR MEDIANTE PROCESO VAPEX
Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado
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Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado
CRUDOCRUDOMEJORADOMEJORADO
25 25 APIAPI
Aplicacin de Tecnologa
CRUDO8 API
CRUDOCRUDOMEJORADOMEJORADO
25 25 APIAPI
Aplicacin de Tecnologa
CRUDO8 API
BENEFICIOSBENEFICIOS
Es una extraccin de las fracciones livianas del aceite, basado en la solubilidad diferencial de los componentes del aceite en el solvente utilizado
Aumento de la calidad del aceite (mayor oAPI) Alta recuperacin de aceite (70 % en laboratorio) Reduccin sustancial de fracciones pesadas y metales Aumento en la tasa de produccin No ocasiona dao a la formacin (areniscas) Se recupera hasta el 90% del LGN inyectado
Mejoramiento In-Situ
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Visualizacin de Oportunidades Tecnolgicas para Ku, Maloob y Zaap
Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado
PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCINREGIN MARINA NORESTEACTIVO KU MALOOB ZAAP
PRONSTICO DE PRODUCCIN DE ACEITEPROMEDIO ANUAL
0
200
400
600
800
1000
1981
1984
1986
1989
1992
1995
1998
2001
2004
2007
2010
2013
2016
2019
2022
2025
2028
Qo
(MB
PD
)
DESARROLLO + MANTTO. DE PRESIN
DESARROLLO, POZOS ACTUALES +FUTUROSBASE, EXPLOTACIN CON POZOS ACTUALES
HISTORIA promedio anual
Optimizacin de estrategias de explotacin (Bombeo neumtico, estimulacin con surfactantes viscoelsticos, acidificacin matricial, perforacin inclinada, BEC, perforacin horizontal y mutilateral)
Optimizacin de la Inyeccin de Nitrgeno (Espumas, Simulacin Integral 2S y Composicional)
Modelado de Fractura (Multicomponente, 3D de Fractura) Monitoreo de proyectos de inyeccin (Ssmica 4D, Instrumentacin Inteligente,
Geoqumica)
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Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado
Limitaciones tcnico-econmicas para la aplicacinoportuna de nuevas tecnologas:
Gran porcentaje de la reserva de aceite pesado en Mxico se encuentra en yacimientos fuera de costa. La tecnologa existente para la explotacin de aceite pesado ha sido desarrollada parayacimientos localizados en el continente.
Dado que los precios del crudo dependen de su calidad, lacomercializacin del aceite pesado se facilita utilizando tecnologas de mejoramiento de crudo.
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Yacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas
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Complejidad del desarrollo de Yacimientos en Aguas Profundas
Altos costos de descubrimiento
Altos costos de desarrollo
Tecnologa incipiente en Mxico. Involucra un plan agresivo de
transferencia de tecnologa
Carencia de experiencia
Yacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas
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OilGas
OilGas
Gulf of MexicoGulf of Mexico
S. AmericaS. America
W. AfricaW. Africa
Asia PacificAsia Pacific
NW EuropeNW Europe
MediterraneanMediterranean
Yacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas
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Yacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas
Risers: Tecnologa avanzada en la produccin de aceite en aguasprofundas.
Los desarrollos y patentes pertenecen a operadoras lderes en explotacin de yacimientos en aguas profundas.
Mxico tiene limitados recursos financieros y tecnolgicos, y una legislacin rgida que dificultan el desarrollo, mediante alianzas, de sus yacimientos en aguas profundas
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Profundidades de los nuevos desarrollosProfundidades de los nuevos desarrollos
0 / 0
1000 / 305
2000 / 610
3000 / 915
4000 / 1220
5000 / 1525
6000 / 1830
7000 / 2135
8000 / 2440
Atlantis & NaKikaSemisPies / Metros
Mad Dog SparMad Dog Spar
AngolaAngolaFPSO's FPSO's & TLP's& TLP's
DesarrollosDesarrollosActualesActualesProduccinProduccin
ThunderThunderHorseHorseSemiSemi
HooverDDCV
GirrasolFPSO
HolsteinHolsteinSparSpar
UrsaTLP
MarlinMarlinTLPTLP
MarsMarsTLPTLP
Ram/PowellTLP
FoinavenSchiehallion
FPSO
PompanoPompanoSS TBSS TB
N.Sea 1980 1995 2000 2005
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ConclusionesConclusiones
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El acceso y aplicacin de nuevas tecnologas en la explotacin de reservas petroleras en Mxico esta limitada por: Recursos financieros insuficientes Entorno social y laboral Legislacin Esquemas de contratacin Recursos humanos especializados escasos
ConclusionesConclusiones