recuperación mejorada de petróleo (eor) mediante inyección de ...
RECUPERACIÓN MEJORADA YAC3
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Diferencia entre recuperación mejorada secundaria y recuperación mejorada
terciaria
Recuperación mejorada secundaria
Se hace uso de un fluido externo, como agua o gas, para ser inyectado en
el yacimiento a través de pozos de inyección ubicados en la roca que
tengan comunicación de fluidos con los pozos productores.
RM secundaria está limitada por dos factores: - A la escala de los poros, el
crudo alcanza una saturación residual suficientemente baja para
encontrarse en forma de glóbulos discontínuos, atrapados por las fuerzas
capilares.
- A la escala del yacimiento existen ciertas zonas en las cuales el fluido
inyectado durante la recuperación secundaria no penetra, por la baja
permeabilidad de estas zonas, porque siguen caminos preferenciales, o
porque la geometría de implantación de los pozos no es favorable.
Después de la recuperación secundaria, el yacimiento contiene todavía 60-
80% (promedio 72%) del crudo originalmente en sitio.
El propósito de la recuperación secundaria es mantener la presión del
yacimiento y desplazar los hidrocarburos hacia el pozo.
La etapa de recuperación secundaria alcanza su límite cuando el fluido
inyectado (agua o gas) se produce en cantidades considerables de los
pozos productores y la producción deja de ser económica.
Recuperación mejorada terciaria
Las principales técnicas de recuperación terciarias utilizadas son métodos
térmicos, inyección de gas e inundación química.
Entre los métodos cuyo propósito es mejorar la eficiencia del
desplazamiento mediante una reducción de las fuerzas capilares, se
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pueden citar la utilización de solventes miscibles con el crudo y la
obtención de baja tensión interfacial con soluciones de surfactantes o
soluciones alcalinas. Para mejorar la eficiencia de barrido se puede reducir
la viscosidad del crudo mediante calentamiento, aumentar la viscosidad del
agua con polímeros hidrosolubles, o taponar los caminos preferenciales por
ejemplo con espumas.
Diferencia entre la inyección alterna y contínua de vapor
Inyección alterna
consiste básicamente en inyectar vapor dentro de una formación de
crudo viscoso por un periodo específico de tiempo, permitiendo que el
calor remoje los fluidos contenidos en el yacimiento por varios días.
Su principal objetivo es brindar energía a la formación y permitir que la
roca actúe como un intercambiador de calor, almacenando el calor
inyectado, el cual permite disminuir la viscosidad del crudo que fluye en
la región calentada.
El método consiste en generar vapor a alta presión, distribuirlo a través
de una red de tuberías e inyectarlo al yacimiento por dos o tres
semanas, después del cual el pozo es cerrado por varios días. Posterior
a este periodo de cierre el pozo será producido por unos cuantos meses,
hasta que su producción decline y sea necesario un nuevo ciclo de
inyección.
Entre sus ventajas y desventajas podemos mencionar el bajo costo de
probar y desarrollar el proceso en el campo, comparado con los otros
procesos térmicos alternativos, y el riesgo de que la expansión térmica
cause daños al revestidor mientras el vapor está siendo inyectado
Inyección continua
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La técnica consiste en la inyección de vapor continuamente al reservorio
desde un pozo inyector, resultando en la formación de una zona de
vapor que avanza por la parte superior del yacimiento, desplazando el
petróleo hacia el pozo productor y además reduciendo su viscosidad,
con este método se obtienen factores de recobro en el orden del 40-50
%.
Es utilizado especialmente en yacimientos someros, con arenas de alta
permeabilidad o no consolidadas.
El objetivo principal del método es el aumento del recobro del crudo
mediante la reducción de la saturación residual de petróleo, el aumento
de la permeabilidad relativa al petróleo, el suministro de un empuje por
gas como consecuencia del flujo de vapor en el reservorio y una alta
eficiencia de barrido.
Tipos de Recuperación secundaria mejorada
Inyección de agua es un proceso donde el petróleo es llevado hacia los pozos
de producción por acción de la presión ejercida por el agua, para la inyección
se utiliza el agua salada dado que se prohíbe desde el punto de vista
contractual el uso de agua fresca. El agua usada para inyección debe presentar
ciertas características:
El agua no debe ser corrosiva. El sulfuro de hidrógeno y el oxígeno son
dos fuentes comunes de corrosión.
El agua no debe depositar minerales bajo condiciones de operación. El
encostrado mineral dentro del sistema de inyección no sólo reduce la
capacidad de flujo sino `proporciona medios para que ocurra la
corrosión.
No debe contener sólidos suspendidos o líquidos en suficiente cantidad
como para causar taponamiento de los pozos de inyección.
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No debe reaccionar para causar hinchamiento de los minerales
arcillosos presentes en la formación, la importancia de esta
consideración depende de la cantidad y tipos de minerales arcillosos
presentes, así como de las sales minerales disueltas en el agua
inyectada y permeabilidad de la roca.
Se puede llevar a cabo de dos formas dependiendo de la posición de los pozos
productores e inyectores, tales como:
1. Inyección periférica o externa:
Se basa en inyectar agua fuera del lugar donde se ubica el crudo, en la
periferia del yacimiento. Este método es conocido como inyección tradicional
en donde el agua se inyecta en el acuífero que se encuentra junto al contacto
agua-petróleo.
Características:
Es utilizado cuando se desconocen las características del yacimiento.
Los pozos de inyección son ubicados en el acuífero, alejados del lugar
donde se encuentra el petróleo.
Ventajas:
Se utilizan pocos pozos
No requiere de la perforación de pozos adicionales, ya que se pueden
usar pozos viejos como inyectores.
No se requiere buena descripción del yacimiento para realizarla.
Rinde un recobro alto de petróleo con un mínimo producción de agua.
Desventajas
Una porción del agua inyectada no se utiliza para desplazar el petróleo.
No es posible lograr un seguimiento detallado del frente de invasión,
como si es posible hacerlo en la inyección de agua en arreglos.
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En algunos yacimientos no es posible mantener la presión en la parte
central del mismo y es necesario hacer una inyección en arreglos en esa
parte.
Puede fallar por no existir una buena comunicación entre la periferia y el
centro del yacimiento.
Los procesos de invasión y desplazamiento es lento.
2. Inyección en arreglos o dispersa:
Se encarga de inyectar agua en el lugar donde se encuentra el crudo. Esto trae
como consecuencia que los fluidos existentes en el yacimiento sean
desplazados hasta el pozo productor. Se le conoce con el nombre de inyección
interna.
Características:
Para utilizar este método se debe tomar en cuenta su estructura y los
límites del yacimiento, la continuidad de las arenas, la permeabilidad, la
porosidad y del número y posición de los pozos existentes.
Es usado en yacimientos con poca inclinación y con un área extensa.
Se organizan los pozos productores e inyectores de tal manera que
queden arreglados como en la primera etapa de recuperación.
Ventajas:
Produce una recuperación más rápida en yacimientos homogéneos,
debajo buzamiento y baja permeabilidad efectiva, con densidad de los
pozos productores, debido a que la distancia del inyector es pequeña.
Rápida respuesta del yacimiento.
Elevada eficiencia de barrido areal.
Permite buen control del frente de invasión y del factor de reemplazo.
Disminuye el efecto negativo de las heterogeneidades sobre el recobro.
Rápida respuesta de las presiones
Desventajas:
Requiere más inversión, debido al alto número de pozos inyectores.
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Es más riesgosa.
Exige un mayor seguimiento y control, por lo tanto mayor cantidad de
recursos humanos.
Inyección de gas
El solo propósito de mejorar los métodos de producción justifica, en la mayoría
de los casos, la inyección de gas, como este es más liviano que el petróleo,
tiende a formar una capa superficial de gas bien definida, aun en formaciones
de poco buzamiento. Si la producción se extrae de la parte más baja de la
capa, dará como resultado una formación de conservación de energía y la
posibilidad de mantener las tasas de producción relativamente elevadas,
recobrando en un tiempo más corto lo que por medio natural requeriría un
periodo más largo. Además, el gas disuelto en el petróleo disminuye su
viscosidad y mantiene alta la presión y, en consecuencia, los pozos
productores pueden mantener la tasa de producción a un nivel más elevado
durante la vida productiva del campo.
Otros beneficios de la inyección de gas es que, en muchas ocasiones, cuando
los organismos oficiales no permiten el desperdicio del gas, es recomendable
conservarlo para futuros mercados, y en ese caso, se inyecta en un yacimiento
para almacenarlo. Además, como se dispone de gas en algunas áreas de
producción, ya sea del mismo yacimiento que se está explotando o de otras
fuentes, y como es un fluido no reactivo con las rocas del yacimiento, puede
inyectarse sin presentar mayores dificultades.
La inyección del gas se clasifica en dos tipos que son: la inyección de gas
interna o dispersa y la inyección de gas externa.
1. Inyección de gas interna o dispersa
Consiste en inyectar el gas en el lugar donde se encuentra el crudo, dicha
inyección se utiliza en reservorios sin capa de gas inicial, por empuje por gas
disuelto y donde no hay tendencia a desplegarse una capa de gas secundaria.
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Características:
Se utiliza en reservorios homogéneos, con poca inclinación y con poco
espesor.
Se necesita un gran cantidad de puntos de inyección, los cuales son
ordenados de tal manera que el gas inyectado se distribuya por toda la
zona de producción. El ordenamiento estará sujeto al tipo de yacimiento.
La permeabilidad efectiva del gas debería ser baja.
Ventajas:
1. Es posible orientar el gas inyectado hacia las zonas más apropiadas.
2. La cantidad de gas inyectado puede optimizarse mediante el control
de la producción e inyección de gas.
Desventajas:
1. Generalmente, la eficiencia del recobro mejora muy poco o nada
como consecuencia de la posición estructural o drenaje por gravedad.
Sin embargo, la experiencia de la inyección de gas en yacimientos del
Campo Oveja en Venezuela, ha mostrado que la segregación
gravitacional ha sido el principal mecanismo de recobro.
2. La eficiencia de barrido areal es inferior a la que se logra en
operaciones de inyección externa.
3. Los canales de gas formados por la alta velocidad de flujo originan
que la eficiencia del recobro sea inferior a lo que se logra por la
inyección externa.
4. La cantidad de pozos de inyección requeridos aumentan los costos de
operación y de producción.
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2. Inyección de gas externa
Es el proceso de inyección de gas cerca del borde o cresta de producción del
reservorio, lugar donde está la capa de gas, bien sea primaria o secundaria, de
tal manera que el crudo es desplazado hacia abajo.
Características:
Se utiliza en yacimientos de espesor apreciable, para lograr el
desplazamiento del petróleo mediante el empuje por la capa de gas.
Se aplica en yacimiento con buena permeabilidad vertical.
Deben tener alto buzamiento.
Se ubican los pozos de producción de tal manera que cubran gran parte
del área donde es inyectado el gas.
Ventajas:
En comparación con lo que se obtiene con la inyección interna.
1. La eficiencia de barrido areal en este tipo de inyección es superior.
2. Los beneficios obtenidos del drenaje por gravedad son mayores.
3. El factor conformación es generalmente mayor.
Desventajas:
1. Requiere buena permeabilidad vertical del yacimiento.
2. Es necesario controlar la producción de gas libre de la zona de petróleo
3. Las intercalaciones de lutitas, así como las barreras, son inconvenientes para la inyección de gas externa.