estudios de retenciÓn de polÍmeros en …recuperaciÓn mejorada de petrÓleo laura fernández,...
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ESTUDIOS DE RETENCIÓN DE POLÍMEROS EN RECUPERACIÓN MEJORADA DE PETRÓLEO
Laura Fernández, Esteban González, María de la Peña
Sánchez, Sergio Abrigo
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Comahue
POLIACRILAMIDAS
LINEALES ASOCIATIVAS
Resistencia al flujo
Pérdida de polímero
Recuperación de petróleo retrasada
El fenómeno de retención representa:
Impacto fuerte y desfavorable en la
economía del proceso
Impacto económico de la retención de polímero
Retención de polímero en un
reservorio típico
Costo de polímero U$S
(3,3 U$S /kg)
10 μg/g
201.777
50 μg/g
1.008.883
120 μg/g
2.421.320
500 μg/g 10.088.835
2 ESCENARIOS EXPLORADOS
• Escenario 1: Alta salinidad, baja temperatura
• Escenario 2: Baja salinidad, alta temperatura
Varios productos químicos explorados
Tecnología: Inyección de soluciones de poliacrilamidas/surfactantes para aumentar la eficiencia de barrido de crudo en el reservorio
Retención en el reservorio debido a Interacción Roca-Fluido
Adsorción ESTÁTICA
Entrampamiento
mecánico
Retención hidrodinámica
inducida por el flujo
REGLA DEL PULGAR Adsorción
DINÁMICA= 1/3 Adsorción ESTÁTICA
Se evalúa la adsorción estática de varias poliacrilamidas lineales (PL) y una
asociativa (PA) en rocas reservorio trituradas y tamizadas de yacimientos de
Argentina y en ensayos dinámicos
Resultados Estáticos
Resultados Estáticos (PL): Escenario 1
0
200
400
600
800
1000
1200
0,0 200,0 400,0 600,0
A (
µg
/g)
cₑ (ppm)
A m(µg/g) 1547
k (ppm⁻¹) 4,43×10⁻³
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0
A (
µg
/g)
cₑ (ppm)
PL2
Am (µg/g) 1079
k (ppm⁻¹) 3,43×10⁻²
Se verifica modelo de Langmuir
Taponamiento
Varios ensayos de barrido
con diferentes estrategias
Pm: 19 106 Da Pm: 14 106 Da
PL1
Resultados Estáticos (PL): Escenario 2
o No se verifica modelo
de Langmuir
oTemkin
o Frumkin-Fowler-
Guggenheim (FFG)
A m(µg/g) 418
k (ppm⁻¹) 1,0×10⁻4
b(F.Repulsivas) 11,4
PL5 modelada con FFG
PL3 Pm: 18 106 Da
PL4 Pm: 28 106 Da
PL5 Pm: 14 106 Da
0
100
200
300
400
500
600
700
0 200 400 600 800 1000
A (
mic
rog
/g)
Ce (ppm)
PL3 PL4 PL5
Las máximas capacidades de
adsorción del asociativo triplica la
correspondiente al lineal.
En ninguno de los dos casos se
cumple el modelo de Langmuir.
FFG para asociativo
A m(µg/g) 1500
k (ppm⁻¹) 0,045
b(F.atractivas) -3,5
Características de los núcleos porosos
Porosidad [%](Φ) 19
Área [cm2](A) 11,14
Permeabilidad al agua [mD] (kw) 70
Longitud [cm](L) 17 y 6
Consecuencias de la inyección de
químicos
Reducción en la movilidad: Factor de Resistencia
pk
wik
FR
/
/
Reducción en la permeabilidad: Factor de Resistencia
Residual
wifk
wik
FRR
/
/
Resultados Dinámicos
Resultados: Ensayos dinámicos en
el SOR Estrategias de
inyección
implementadas
Polímero
Surfactante-
Polímero/Polímero
Surfactante/Polímero
Escenarios 1 y 2
Distintos polímeros
Distintas
concentraciones de
surfactantes
Resultados Escenario 1 Permeabilidad relativa al
agua promedio en el
SOR (kw)
0,045(mD)
Kp/Kw 0,625
% SOR RECUPERADO FR FRR
9 8 6,6
11 7,5 6,5
12 6 7
32,5 6 6
39 8 7
Resultados Escenario 2
Permeabilidad relativa al
agua promedio en el SOR
(kw)
0,015(mD)
Kp/Kw No se mantuvo
% SOR RECUPERADO FR FRR
42 12 14
67 2,4 2,5
82,5 1,3 1,3
Resultados Escenario 2
Permeabilidad relativa al
agua promedio en el SOR
(kw)
0,015(mD)
Kp/Kw No se mantuvo
% SOR RECUPERADO FR FRR
42 12 14
67 2,4 2,5
82,5 1,3 1,3
Estrategia de inyección de Polímero en núcleos sin petróleo
• Caso 1: inyección de Polímero de 100 ppm y en forma consecutiva inyección de Polímero de 1000 ppm
Ret100= 0,023 mg/g FR100 =2,5
FRR100 =2,1
Ret1000= 0,0063 mg/g FR1000 =25
FRR1000 =18
Rettotal= 0,0293 mg/g
Estrategia de inyección de Polímero en núcleos sin petróleo
• Caso 2: inyección de Polímero de 1000 ppm
Ret1000= 0,048 mg/g FR1000 =11,3 FRR1000 =8,5
La secuencia ensayada produce menor
retención pero aumenta el daño en el
medio poroso
Conclusiones • Cautela en la etapa de screening por resultados
de adsorción estática.
• Debido a las propiedades petrofísicas de los núcleos utilizados, la retención parece estar gobernada por la entrampamiento mecánico.
• La secuencia de inyección de polímero con concentración en aumento, disminuye la retención total pero incrementa el daño en la formación