7/25/2019 4. EFICIENCIA RECOBRO
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EFICIENCIA DERECOBRO EN
PROCESOS DEINYECCIN DE AGUA
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Mtodos de Recobro
Jorge Mario Pa!a B"#$%
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La recuperacin de petrleo debido a la inyeccin de agua se puede determinar si seconocen los siguientes factores:
Petrleo en sitio al inicio del proceso de inyeccin de agua.
Este trmino es funcin del volumen poroso a ser inundado y de la saturacin de
aceite. El volumen poroso a ser inundado es altamente dependiente de la selecciny el uso de los discriminadores de espesor neto, tales como los cutoff depermeabilidad y porosidad.
Una inundacin acertada requiere de suficiente aceite presente para que se puedaformar un banco de petrleo que puede ser desplazado a travs de la formacin
asta los pozos productores.!e puede realizar una prediccin e"acta del funcionamiento o la interpretacin delcomportamiento de la inyeccin si se tiene la estimacin del petrleo en sitio alcomienzo de la inyeccin.
FAC&ORES 'UECON&RO(AN (A
INYECCIN DE AGUA
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La eficiencia de recobro se puededefinir como la fraccin de aceiteinicial recuperado del yacimiento.Esta variable se puede analizar en
trminos de:
La eficiencia de desplazamiento
La eficiencia de barrido areal
La eficiencia de barrido vertical.
FAC&OR DE RECOBRO
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La ecuacin de factor de recobro es la
siguiente:
#onde:
$%& $actor de recobro, fraccin.
E#& Eficiencia de desplazamiento, fraccin.E'& Eficiencia volumtrica, fraccin.
La eficiencia volumtrica esta definida por laecuacin:
#onde:
E(& Eficiencia de barrido areal, fraccin.
E)& Eficiencia de barrido vertical, fraccin.
FAC&OR DE RECOBRO
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Principios Bsicos
DESPLAZAMIENTO MICROSCOPICO DE FLUIDOS INMISCIBLES
(*U( + PE%-LE- !- ) /)!0)1LE! 1(2- 0U(L3U)E% 0-#)0)- #E +(0)/)E- - !UPE%$)0)E
PRINCIPIOS QUE GOBIERNAN LA INTERRELACION ROCA FLUIDOS
E!)- )E%$(0)(L 4)E%$(!E $LU)#- 5 $LU)#-6./-2(1)L)#(# 4)E%(00)- %-0( 5 $LU)#-6.
P%E!)- 0(P)L(% 4 /E#)#( #E L( 0U%'(U%( #E #-!
$(!E! E EL /E#)- P-%-!-.
*(! + PE%-LE- !- )/)!0)1LE! 0U(#- L( P%E!)- #EL +(0)/)E- E! /E-% ( L( E0E!(%)( P(%( (L(0(7(%
/)!0)1)L)#(# )!((E( - P-% 0-(0-! /UL)PLE!
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Eficiencia Arealde Barrido (Ea
In!ec"orProd#c"or
Factores )*e A+ecta, a Rec*-eraci., de Petr.eo
Eficiencia $er"icalde Barrido (E%
Eficiencia deDe&'laa)ien"o (Ed
Principios Bsicos
F*R* Ea + E% + Ed
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Ea =(%E( 0-(0(#( P-% EL $LU)#- #E!PL(7(E
(%E( -(L
Eficiencia Areal de Barrido
Ei=(%E( !E00)- 0-(0(#( P-% EL $LU)#- #E!PL(7(E
(%E( -(L #E L( !E00)-
Eficiencia $er"ical de Barrido
1U08LE+ LE'E%E
0-%E$L--#!Ev = 1
Ev ='-LU/E #E PE%-LE- 0-(0(#- P-% EL $LU)#- #E7PL(7(E
'-LU/E #E PE%-LE- -%)*)(L/EE E EL +(0)/)E-
Eficiencia $ol#),"rica de Barrido
Ev = Ea x Eh
Principios Bsicos
Ed ='-LU/E #E PE%-LE- 0-(0(#- /-')L)7(#-
'-LU/E #E PE%-LE- 0-(0(#-
Eficiencia Micro&c-'ica de De&'laa)ien"o
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Heterogeneidad Vertical
Factores que Afectan la Eficiencia Volumtrica de Barrido
VDP oeficiente de D!"stra#Parsons
$c oeficiente de $oren%
$ar.a en"re / ( 0o)o1,neo ! 2 (infini"a)en"e %e"ero1,neo
&c Par'metro de &oval
$ar.a en"re 2 ( 0o)o1,neo e infini"o (infini"a)en"e %e"ero1,neo
Principios Bsicos
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Efciencia de barrido areal(EA). Es el rea barrida por
el agua inyectada divididapor el rea del patrn. Estaefciencia es dicil dedeterminar slo con losdatos de campo.
Se requiere una
combinacin de estudiosde campo de laboratorio ymatemticos para !aceruna me"or estimacin.
EFICIENCIA DEBARRIDO AREA(
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10/70todos de recobro
En general la E(depende de:
9. %elacin de movilidad. 0onfiguracin geomtrica del patrn
de inyeccin
;. #istribucin de presin delyacimiento
. 'olumen acumulado de aguainyectada dentro del ?rea del patrn
EFICIENCIA DE BARRIDO AREA(
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@#a movilidad es la acilidad con la cual un $uido se muevedentro del yacimiento
Ea
/
EFICIENCIA DE BARRIDO AREA(
desplazadafasemovilidad
edesplazantfasemovilidadM=
desplazada
edesplazant
K
K
M
=
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@Agua despla%ando aceite
9
9.>
emperatura, C$
'isc
osidad,cp
Efecto de la temperatura sobre la
viscosidad del agua salobre
>A
DA
A
FA
9AA
9A 9A
9DA
9A
>A,AAA ppm
AA,AAA ppm
9>A,AAA ppm
9AA, AAA ppm
>A,AAA ppm
A ppm
&elacin de movilidadagua'aceite despus deruptura
EFEC&O DE (A&EMPERA&URA SOBRE (A
/ISCOSIDAD
=
o
o
w
w
K
K
M
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SE(ECCIN &IPO DEPA&RN
@$orma original de desarrollo del yacimiento
@'iscosidad del fluido a desplazar
@Permeabilidad del yacimiento
@%elacin de movilidades
@Estructura del yacimiento
@0aracterGsticas geolgicas del yacimiento.
PA&RONES DE INYECCIN
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todos de recobro
a
d
$rontera de patrn
Pozo inyector
Pozo Productor
(. EmpuHe en lGnea directa La eficiencia de barrido de un
patrn en lGnea directa meHoraasG como la relacin aIdincremente.
#onde a es la distancia entrepozos adyacentes en la misma
fila.d Es la distancia entre pozos
de diferente tipo
PA&RONES DE INYECCIN
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todos de recobro
$rontera de patrn
Pozo inyector
Pozo Productor
a
d
B* E)'#3e en l.nea e&calonada
Es una modificacin del empuHeen lGnea directa donde las filasde pozos inyectores yproductores son desplazados ala mitad de la distancia entrepozos.
PA&RONES DE INYECCIN
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todos de recobro
C* Pa"r-n cinco '#n"o&
. Es un caso especial del empuHeen lGnea escalonada donde larelacin dIa es A.>.
. Este tipo de patrn es altamentefle"ible puesto que se puedengenerar otros patrones de
inyeccin simplemente con unreacomodamiento de la posicinde los pozos productores.EHemplo: nueve puntos y nuevepuntos invertido.
PA&RONES DE INYECCIN
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todos de recobro
D* Pa"r-n n#e4e '#n"o&
Este tipo de patrn es muyusado si se requiere una altacapacidad de inyeccin debido ala baHa permeabilidad oproblemas similares.
El nueve puntos invertido es masusado que el nueve puntosnormal.
El patrn de nueve puntosinvertido es usado donde lainyectividad de fluido es alta.
PA&RONES DE INYECCIN
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todos de recobro
E* Pa"r-n &ie"e '#n"o&
Este tipo de patrn tieneaplicacin donde la inyectividades baHa.
/uy raras veces, un campo esdesarrollado por este tipo depatrn.
Puede ser considerado unpatrn de lGnea escalonada conuna relacin dIa de A.FDD
PA&RONES DE INYECCIN
O C
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todos de recobro
E( &Jrea
JreaJrea K
E/O(UCIN DE (AEFICIENCIA AREA(
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%elacin de movilidadEficienciaarealdebarridoalaruptura,
L
Patrn ormal
9 9A 9AAA.9
A
DA
A
FA
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%elacin de movilidadEficienciaareal
debarridoalaruptu
ra,
L
Jrea Patrn
9 9A 9AAA.9
A
FA
BA
9AA
B a /& M
DA
Eficiencia areal de 5arrido a la r#'"#ra 'ara #n 'a"r-n
nor)al de &ie"e '#n"o&
F#en"e* 0-11 N, 0urso Naterflooding
EFICIENCIA DE BARRIDO AREA(
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todos de recobro
%elacin de movilidad
Eficiencia
arealdebarridoala
ruptura,
L
Jrea de Patrn
9 9A 9AAA.9
>A
DA
A
FA
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todos de recobro
%elacin de movilidadEficienciaarealdebarridoalaruptura
,L
Jrea de Patrn
9 9A 9AAA.9
>A
DA
A
FA
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todos de recobro
Este tipo de inyeccin generalmenterequiere menos pozos inyectores porproductor que la mayorGa de patrones deinyeccin.
*eneralmente resulta en menos aguaproducida que un patrn de inyeccingeomtrico
La mayor ventaHa de estos patrones es su
uso en yacimientos con alto buzamiento yvariaciones de permeabilidad.
La mayor desventaHa es cuando unyacimiento tiene alta saturacin de gas.
INYECCIN PERIF0RICA
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todos de recobro
Proporcionar la suficiente capacidad de inyeccin de agua para alcanzar la tasa de aceiteproducida deseada.
/a"imizar la recuperacin de aceite con el mGnima produccin de agua
omar ventaHa de la poca uniformidad del yacimiento, como fracturas, tendencias depermeabilidad, buzamiento, etc.
!er congruente con los patrones e"istentes y requerir un mGnimo de nuevos pozos
!er congruente con las operaciones de inyeccin de agua de otros operadores de locacionesadyacentes
0onceda un tiempo llenado del gas dentro de un plazo razonable.
CRI&ERIOS DE SE(ECCIN
PO1OS
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PO1OSINFI((
9. Utilidad de este tipo de pozos
. 'entaHas y desventaHas
;. 0mo contribuyen al aumento del facto de recobroO
. 0urvas de comportamiento para los pozos infill 4presin, produccin, etc6
D. %elacin con yacimientos eterogneos
EFEC&O DE (A
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todos de recobro
Etapa 9
7ona de(gua
7ona de(ceite
7ona no afectada
rre
*. +ona de Agua
,. +ona de Aceite
(rena no afectada enel patrn
7ona de(ceite
7ona de(gua
rei rei
-ntererenciaen los bancosde aceite
EFEC&O DE (ASA&URACIN DEGAS
2
1
=g
wcwbte
S
SS
r
r
EFEC&O DE (A
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Etapa 7ona de(ceite
7ona de(gua
7ona de(ceite
7ona de(gua
$rente de inyeccin despus de interferencia
pero antes del llenado del gas
7ona de(ceite
7ona de(gua
7ona de(ceite
7ona de(gua
$rente de inyeccin al llenado del gastos de &e saturacin
Saturacin de aceite (%ona barrida)
*'SSaturacin de aceite (%ona no barrida)
*'Sc
EFEC&O DE (ASA&URACIN DEGAS
gpif SVW =
wcwbt
g
Af SS
SE
=
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todos de recobro
(
)nyector
Pi& 9AAA psiLGneas de fluHo
Productor
Pf& A psi
1
10
0#
E
$
#
E$
El agua inyectada y el aceite desplazadoviaHan a travs de las lGneas defluHo4streamlines6 y stas sonperpendiculares a las lGneas deisopotencial o isob?ricas.
Las lGneas de fluHo pueden ser paralelaso tangentes a otras lGneas de fluHo pero
nunca se intersectan. 0ada streamline es un pasillo de fluHo
independiente
!on de diferente longitud
!e deduce que el gradiente m?"imo de
presin y la velocidad m?s alta de fluido,'(, ocurrir?n a lo largo de la lGnea de fluHomas corta, (. adem?s, es claro que:
'(Q '1Q'0Q'#Q'EQ'$
EFEC&O DE (A PRESIN
L
PK
A
qV
==
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$racturas Permeabilidad direccional
'ariaciones en la permeabilidadareal
1uzamiento de la formacin Pozos fuera del patrn
)rregularidad en elespaciamiento de pozos
1arrido mas all? de los pozosesquina
Patrones aislados
Dia1ra)a de 5arrido en #n 'a"r-nai&lado de cinco '#n"o& in4er"ido
O&ROS FAC&ORES
EFICIENCIA DE
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Efciencia de barridovertical (E-). /ay
muc!os actores queaectan la efciencia debarrido vertical talescomo la variacinvertical depermeabilidades!ori%ontales la
dierencia de gravedadla saturacin inicial degas la presin capilar larelacin de movilidad el$u"o cru%ado y las tasas
de inyeccin.
EFICIENCIA DEBARRIDO/ER&ICA(
EFEC&O DE (AS
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K1
k2k3
k4
k6k5
0uanto m?s eterogneo sea
un yacimiento, menor ser? laeficiencia de barrido areal yvertical
/todo de #yRstra Parsons es
utilizado para estimar laeterogeneidad.
EFEC&O DE (AS2E&EROGENEIDADES
EFEC&O DE (A RE(ACIN
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todos de recobro
!i aumenta la relacin demovilidad, disminuye la eficienciavertical de barrido.
EFEC&O DE (A RE(ACINDE MO/I(IDADES
desplazada
edesplazant
K
K
M
=
EFEC&O DE( /O(UMEN DE
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todos de recobro
Ei
EFEC&O DE( /O(UMEN DEF(UIDO INYEC&ADO
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todos de recobroF#en"e. P(%S! #E $E%%E% /, )nyeccin de agua y gas en yacimientos de petrleos
EFEC&O DE( F(UJO CRU1ADO
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INYECCIN DE AGUA
$raccin del volumenporoso total invadido.
EFICIENCIA DEBARRIDO/O(UM0&RICO
EiEaEv *=
Principios Bsicos
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actores )*e A+ecta, a E3cie,cia /o*!trica de Barrido
(a%)n de *ovilidad+ *s
Vol,menes Porosos -n!ectados+ V.
M& 8MO$ILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZANTE
MO$ILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZADO
M& 9 2 FA$ORABLE
O
M& 8
:;r
/
/
/
S"rea)line&
P
I
actores )*e A+ecta, a E3cie,cia /o*!trica de Barrido
Principios Bsicos
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Perforaci)n -nteres.aciada
/ Acre& / Acre& 2/ Acre&
/ / / 2// 2/ 2/
@
2/
2@
/
Prod#cci-n Ac#)#lada (MBNP
Ta&ade
Pe"r-leo(MBD
E&'acia)ien"o Reco5ro E4
(Acre& MBNP (>
/ @
/ 22 H
2/ 2H @
San Andre& Uni"
actores )*e A+ecta, a E3cie,cia /o*!trica de Barrido
Principios Bsicos
EFEC&O DE( 4NDICE
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Pe
e
Esta ecuacin supone una relacin de movilidad de
uno en un yacimiento sin la in$uencia de otros po%os.0or lo tanto es bueno para la estimacin de la tasa deinyeccin inicial.
EFEC&O DE( 4NDICEDE INYEC&I/IDAD
( )rw iwf e
ew
w
.00707kk h p - p=
rln - 0.50
r
wq
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Segregaci
.,gra5itaci
o,a
E3cie,cia5o*!trica
GRA$EDAD TASA DE FLUO
1uer%as capilares
1uer%as viscosas
1uer%asgravitacionales
O&ROS FAC&ORES
EFICIENCIA DE
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!e define como la fraccin deaceite en sitio en la regin debarrido, desplazada por el aguade inyeccin.
Las variaciones de laspropiedades del yacimiento y delos procesos, pueden afectar laeficiencia de desplazamiento,variables tales como fracturas,?ngulo de buzamiento,
saturaciones iniciales, relacin deviscosidad, diferencial degravedad, relacin depermeabilidad relativa, presincapilar, moHabilidad y tasas deinyeccin.
EFICIENCIA DEDESP(A1AMIEN&O
EFICIENCIA DE
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todos de recobro
E3cie,cia debarrido a escaa
!icrosc.-ica
EFICIENCIA DEDESP(A1AMIEN&O
wi
wiD
S
orSSE
=
1
1
oi
oroi
DS
SSE
=
gasoaguaporcontactadopetrleodeVolumen
desplazadopetrleodeVolumenED=
EFICIENCIA DE
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todos de recobro
#a efciencia de despla%amiento microscpico es aectada por lossiguientes actores
@1uer%as de tensin superfcial e interacial
@2o"abilidad
@0resin 3apilar
@0ermeabilidad &elativa
EFICIENCIA DEDESP(A1AMIEN&O
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4urante el barrido de un yacimiento la efciencia aldespla%amiento coincidira con la efciencia en larecuperacin ER , si hipotticamente el fuido inyectadocontactara todo el petrleo del yacimiento
Asumiendo barrido volumtrico completo
EFICIENCIA DE RECOBRO
!
!p
E"# D ==
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En un patrn de 5 puntos ubicado en un yacimiento maduro de arena tipo $uvialsometido a inyeccin de agua se proyecta recuperar ,56 del 77-0 cuando el corte
de agua en el po%o productor alcan%a el 856 (-nyeccin de agua acumulada de 9.:5;0).#a siguiente data esta disponible&elacin de 2ovilidades *.90orosidad promedia 9.
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