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MTODOS DE RECOBRO

MTODOS DE RECOBROEdit your company sloganMtodos de Recobro Jorge Mario Palma B2013

DISPONIBILIDAD DE HIDROCARBUROS

Fuente. SAAVERDA N, Reto de las industria de los hidrocarburos del pas, Enercol 2012.Todos los procesos que incrementen econmicamente el recobro de hidrocarburos, mediante la inyeccin de fluidos y/o energa al yacimiento.Fuente: Oil and gas evaluation Report

MTODOS DE RECUPERACIN INCREMENTALMtodos de recobroRecuperacinno convencional

Mtodosqumicos Alcali (A) Polmero (P) Surfactantes (S) Combinados: (AP, AS, SP y ASP) Espumas, Geles, EmulsionesGases(Misc. / Inmisc.) CO2 Nitrgeno De combustin WAG o AGA AireOtros Micro-organismos Vibrossmica Electromagnticos TrmicosIny. de aguaRecuperacin convencionalIny. de gashidrocarburo Inmiscible MiscibleMTODOS DE RECUPERACIN INCREMENTALMtodos de recobroProcesos asociados al barrido volumtrico de petrleo en fracciones mayores del POES a partir de:Mejora de la relacin de movilidad del fluido desplazante con el desplazado.Disminucin de la tensin interfacial y mejora de la eficiencia de barrido.Tratamientos con bajos volmenes de fluidosTratamientos con altos volmenes de fluidosProcesos asociados a la modificacin del comportamiento de pozos (Well conformance):Control de agua o gas de produccin.Modificacin de perfiles de fluidos (agua/gas) de inyeccin.Procesos de estimulacin de pozos.CLASIFICACIN DE LOS MTODOSMtodos de recobroControl de agua o gas en pozos productores a travs de la inyeccin de geles, geles espumados y espumas.Modificacin de los perfiles de inyeccin de gas o agua a travs de la inyeccin de geles, emulsiones y espumas.Control de agua por la inyeccin cclica de gas.Estimulacin de pozos por aumento de la permeabilidad debido a la acidificacin de pozos (HCl, HCl/HF, etc.), fracturamiento hidrulico e inyeccin de bacterias o microorganismos.Entre los mtodos comnmente empleados en la industria petrolera para el tratamiento de pozos, se destacan:RM asociados a la modificacin delcomportamiento de pozos Mtodos de recobro

EVOLUCIN DE PROYECTOS EORMtodos de recobro

Fuente. Curso EOR, Leticia, 2011.EOR EN COLOMBIA

Fuente. Curso EOR, Leticia, 2011.ACTUALMENTERendimiento originalRendimiento corregidoFlujo naturalLevantamiento artificialEstimulacin, AcidificacinPolmeros, Espumas y GelesInyeccin de aguaInyeccin de gasRECUPERACIN SECUNDARIARECUPERACIN PRIMARIARECUPERACIN TERCIARIAOtrosQumicosGasesTrmicosInyeccin de vaporIny. agua calienteCombustin en sitioElectromagnetismoCO2N2WAGGases de CombustinPolmeros (P)Surfactantes (S)Alcalis (A)AP / SP /ASPEspuma / GelesMicroorganismosETAPAS DE RECUPERACINConsiste en inyectar agua en el yacimiento. Es el mtodo ms usado una vez finalizada la etapa de produccin primaria. El agua es inyectada en patrones o a lo largo de la periferia del yacimiento.

Mecanismos que mejoran la eficiencia de recobro:

Empuje de aguaAumento en la presin

INYECCIN DE AGUALimitaciones

Altas viscosidades del aceite dan como resultado altas relaciones de movilidad.

Es aceptable cuando hay algn grado de heterogeneidad del yacimiento, pero no es recomendable cuando existen fracturas extensas.

Incompatibilidad entre el agua inyectada y el yacimiento pudiendo ocasionar dao en la formacin.

INYECCIN DE AGUA

INYECCIN DE AGUA13

PATRONES DE INYECCIN DE AGUA14

INYECCIN DE AGUA15TOE TO HEEL WATERFLOODING Se ha desarrollado la tecnologa del proceso Toe-To-Heel para alcanzar un flujo gravitacionalmente estable en un proyecto de inyeccin de agua.

Toe-To-Heel Waterflooding es un proceso de desplazamiento no trmico que puede ser considerado como un proceso de desplazamiento de aceite de corta distancia que es aplicado especialmente a yacimientos de aceite pesado (hasta viscosidad de 2000 cP).

Consiste en inyectar vapor para desplazar el aceite.

La prctica normal consiste en realizar una estimulacin cclica con vapor de los pozos productores antes de la inyeccin.

Steam drive: steamflooding, cyclic steam stimulation.

INYECCIN DE VAPOR

INYECCIN CCLICA DE VAPOR

18INYECCIN CONTINUA DE VAPOR

19LIMITACIONES

Aplicable a fluidos viscosos, arenas de alta permeabilidad o poco consolidadas.

La saturacin de aceite debe ser alta y el espesor de la arena debe ser mayor de 20 pies para minimizar prdidas de calor hacia las formaciones adyacentes.

Los yacimientos deben ser someros debido a la excesiva prdida de calor en la cara del pozo.

Aproximadamente 1/3 del aceite adicional recuperado se consume para generar el vapor requerido, el costo por barril incremental de aceite es alto. INYECCIN DE VAPORCAMPO Propiedades del Fluido Caractersticas del Yacimiento API (cP)So (%PV)Tipo de FormacinEspesor Neto (ft)Rahab(South Oman-Pennsula Arabia)20-3020-40069Arenas y Areniscas24-60Amal(South Oman-Pennsula Arabia)20-2824-26968Arenas y Areniscas53-512Nimr(South Oman-Pennsula Arabia)20490-57070Arenas y Areniscas102-253Marmul(South Oman-Pennsula Arabia)2146-8076Arenas y Areniscas98-233Qaharir(South Oman-Pennsula Arabia)3010-13366Arenas y Areniscas50-500Los Perales(Argentina)13.5300-1000072Arenas 40-52South Moreni Levantin-(Rumania)221000-1500Arenas50-120Cymric(California)1335420-60Esquisto220Tia Juana(Venezuela)15700-700080Arenas177APLICACIONES INYECCIN DE VAPORCCLICA CON HORIZONTALES

Etapa de Inyeccin (2-30 das) Etapa de Remojo (5-30 das) Etapa de Produccin (1 mes- ao)

CONTINUA CON HORIZONTALES

Drenaje gravitacional asistido con vapor (SAGD) es una tecnologa de recuperacin de petrleo mejorada para la produccin de crudo pesado y bitumen.

Es una forma avanzada de la estimulacin de vapor en la que se perfor un par de pozos horizontales en el yacimiento, uno a pocos metros por encima del otro.

Vapor a baja presin se inyecta continuamente en el pozo superior para calentar el aceite y reducir su viscosidad, haciendo que el aceite caliente drene hacia el pozo inferior, donde se bombea.STEAM ASSISTED GRAVITY DRAINAGE24Mientras que los mtodos tradicionales de perforacin fueron frecuentes hasta la dcada de 1990, los altos precios del crudo del siglo 21 son alentadores mtodos ms convencionales (como SAGD) para extraer el aceite crudo.

Las arenas petrolferas de Canad tienen muchos proyectos SAGD en curso, ya que esta regin es el hogar de uno de los mayores depsitos de bitumen en el mundo (Canad y Venezuela tienen mayores yacimientos del mundo).

STEAM ASSISTED GRAVITY DRAINAGE25CARACTERSTICAS PROCESO SAGD

www.themegallery.comSINGLE WELL STEAM ASSISTED GRAVITY DRAINAGE

INYECCIN DE VAPOR

Cabezal trmico dual

Centralizador dual Separador de zona Tubera de produccin27El proceso de combustin in situ es un mtodo convencional trmico que se basa en la generacin de calor en el yacimiento para seguir recuperando hidrocarburo una vez culminada la produccin primaria y/o secundaria.

Este mtodo consiste bsicamente en quemar una porcin del petrleo presente en el yacimiento para generar el calor, esta porcin es aproximadamente el 10%.

COMBUSTIN IN SITU

28

Zona de combustinZona de coqueZona de condensacinZona de aceite mvilAceite FrioCOMBUSTIN IN SITU SECA

Aceite Frio

El vapor tiene una capacidad de Calor 100 veces mayor que el aireCOMBUSTIN IN SITU HMEDAFENMENOS PRESENTES EN COMBUSTIN IN SITUEl crudo debe ser reactivo.

La relacin de aire y combustible deben estar en tal proporcin que permita la ocurrencia de la reaccin.

Control en la eficiencia de barridoPara espesores pequeos y buzamientos altos, se hace necesario una distribucin uniforme de permeabilidad.Yacimientos de mayor espesor, debera inyectarse desde la parte superior.REQUISITOSDisponibilidad del aireMtodo de desplazamientoReacciones de rompimiento de enlacesAmplio rango de espesoresAlta eficiencia en el rgimen de cintica correctoFlue gas, drenaje gravitacionalVariacin al proceso THAIBond scissionAlta eficiencia de barridoCOMBUSTIN IN SITUTENDENCIAS EN CIS Y HPAI

www.themegallery.com

TOE TO HEEL AIR INJECTION

Variante de proceso CIS

Usa pozo horizontal productor.

Reduce la distancia que el crudo debe desplazarse.

Ignicin para el arranque del proceso.

TOE TO HEEL AIR INJECTION35

ZONAS DESARROLLADAS

TOE TO HEEL AIR INJECTION37

TOE TO HEEL AIR INJECTION38

TOE TO HEEL AIR INJECTION39Descripcin

Consiste en adicionar polmeros solubles en agua antes de que sta sea inyectada en el yacimiento.

Mecanismos que mejoran la eficiencia de recobroControl de movilidad (mejora la eficiencia volumtrica de barrido) Drenaje gravitacionalINYECCIN DE POLMEROS

INYECCIN DE POLMEROS41Limitaciones

Aceites de alta viscosidad requieren una mayor concentracin de polmero.Los resultados son normalmente mejores si la inyeccin de polmero empieza antes de que la relacin agua-aceite sea demasiado alta.Las arcillas aumentan la adsorcin del polmero.Aplicable a yacimientos con alguna heterogeneidad, pero se debe evitar su uso cuando hay fracturas grandes.INYECCIN DE POLMEROSII.- Control frente de inyeccinANTESDESPUESI.- Control excesiva produccin aguaZONA PRODUCTORAZONA PRODUCTORAFLUIDO PROTECTORGELFuente. Recuperacin Mejorada de Crudos C/L/MEMPAQUE DE ARENAGELES43Mejora la eficiencia volumtrica de barrido, Ev. Ahorros en manejo y tratamiento del agua producida.Optimizacin de costos de levantamiento. Incremento del recobro y extensin de vida de pozos/proyectos.BENEFICIOSFuente. Recuperacin Mejorada de Crudos C/L/MGELES44Descripcin

Consiste en inyectar un bache que contiene agua, surfactante, un electrolito(sal), usualmente un co-solvente (alcohol) seguido por una mezcla agua + polmero.

Mecanismos que mejoran la eficiencia de recobro

Reduccin en la tensin interfacial (mejora la eficiencia de barrido del desplazamiento).

Control de movilidad (mejora la eficiencia volumtrica de barrido).INYECCIN DE SURFACTANTES/POLMEROS

INYECCIN DE SURFACTANTES/POLMEROS46LIMITACIONES

Formaciones relativamente homogneas.

No aplica si hay altas cantidades de anhidrita, yeso o arcillas.

Los sistemas disponibles proporcionan un comportamiento ptimo dentro de un conjunto estrecho de condiciones.

Sistema costoso y complejo

Interacciones entre el surfactante y el polmero

Degradacin de los qumicos a alta temperatura.

INYECCIN DE SURFACTANTES/POLMEROS

INYECCIN DE ALCALINOS48Descripcin

Consiste en inyectar grandes cantidades de CO2 (15% o ms volmenes porosos de hidrocarburos) en el yacimiento para formar un flujo miscible.

Mecanismos que mejoran la eficiencia de recobro

El CO2 extrae los componentes livianos a intermedios del aceite y si la presin es lo suficientemente alta, desarrolla miscibilidad para desplazar el aceite del yacimiento.

Reduccin de viscosidadINYECCIN DE CO2

INYECCIN DE CO250

INYECCIN DE CO251

INYECCIN DE CO252LIMITACIONES

Muy baja viscosidad del CO2 da como resultado un pobre control de la movilidad.Disponibilidad de CO2Facilidades en superficieCorrosin en pozos productoresINYECCIN DE CO2www.themegallery.com

COSTOS IMPLEMENTACIN CO2-CAPTURAwww.themegallery.com

INYECCIN DE CO2Zona depetrleoN2Frentemiscible /inmiscibleInyectorUnidad de Generacinde N2ProductorCompresoresUnidad de Separacinde N2La inyeccin de N2 es un mtodo de recuperacin mejorada que puede ser miscible o inmiscible de acuerdo a las caractersticas del crudo y condiciones de P y T del yacimiento.Fuente. Recuperacin Mejorada de Crudos C/L/MINYECCIN DE NITRGENOVentajas de la utilizacin de Nitrgeno en RM

Separacin criognica del airePropiedades fsicas favorables - densidad, viscosidad y factores volumtricosCompuesto inerte que no presenta efectos adversos de comportamiento de fases.No es corrosivo y no se requieren de grandes modificaciones de las instalaciones.Fuente prcticamente infinitaCostos de generacin ms econmicos que el gas natural (GN) y el CO2.Fcil separacin de N2 del GN en las corrientes de produccin.Sustitucin del GN incrementa oferta de gas y flujos de caja.Compuesto no txico y ambientalmente aceptable.Fuente. Recuperacin Mejorada de Crudos C/L/MINYECCIN DE NITRGENOCiclos alternados de gas y agua con el fin de mejorar la eficiencia volumtrica de barrido, el ciclo de agua controla la movilidad del gas impidiendo la irrupcin temprana.

WAG miscible: le permite mayor interaccin solvente petrleo mejorando la eficiencia de recobro.

* WAG inmiscible es menos eficiente, pero como tal brinda las condiciones de control de movilidad del gas.WATER ALTERNATING GAS (WAG)WATER ALTERNATING GAS (WAG)

POZO INYECTORPOZO PRODUCTORBache de AguaBache de gasUn Ciclo59WATER ALTERNATING STEAM PROCESS (WASP)

Vapor

Oil

Agua

Vapor

Oil

Vapor

Agua

Vapor

Oil

Agua

VaporAgua

Vapor

Oil

VAPEX

Es un proceso no trmico, en el cual se inyecta un solvente hidrocarburo.El proceso usa un segundo mtodo de reduccin de viscosidad; que es la dilucin. Consta de dos pozos horizontales, un inyector que se ubica arriba y un productor que se ubica debajo del pozo inyector. MICROBIAL ENHANCED OIL RECOVERY (MEOR)

YACIMIENTO PRE INUNDADOBANCO DE PETROLEOPRODUCTOS MICROBIANOSMICROORGANISMOSNUTRIENTESAGUA PARA DESPLAZAMIENTOMICROBIAL ENHANCED OIL RECOVERY MEOR)PRODUCTOS MICROBIANOSMEORFuente. Analogas en procesos CHOPS, OCHOA A

COLD HEAVY OIL PRODUCTION WITH SANDS (CHOPS)CHOPS involucra intencionalmente la produccin de arena, obteniendo factores de recobro de hasta 14% a 20%. Los asuntos relacionados con arena en los fluidos, bombeo, separacin, transporte y depositacin han sido resueltos, y los costos de operacin son aproximadamente 50% de los de la estimulacin cclica de vapor (CSS) o de inyeccin de vapor asistida por drenaje gravitacional (SAGD).Palma J.M, Administracin de la arena en yacimientos de crudo pesado sometidos a procesos chops 2009

64COLD HEAVY OIL PRODUCTION WITH SANDS (CHOPS)COLD HEAVY OIL PRODUCTION WITH SANDS (CHOPS)

Mar del norteMalaysiaEOR EN OFFSHOREESQUEMAS SECUENCIALES

Combustin in situ (CIS)Controlled assisted pressure resin infusion (CAPRI)Steam assisted gravity drainage (SAGD)Inyeccin de polmeros (agua mejorada)Inyeccin de gases inertesHigh Pressure Air Injection (HPAI)Toe to heel air injection (THAI)Toe to heel waterflooding (TTHW)Toe to heel steamfloofing (THSF)Water alternate gas (WAG)Water alternante steam process (WASP)Combustion override split with horizontal wells (COSH)Inyeccin de misciblesMicrobialesElctricos VAPEX

MTODOS EORMtodos de recobro Por encima de la presin de saturacin en procesos inmiscibleViscosidad del crudo mnimaFactor Volumtrico mximoMnimo gas libre Por encima de la presin mnima de miscibilidad Recobro > 80% Por encima del umbral de floculacin Evitar precipitacin de asfaltenos So mximo Inicio Temprano implica mayor incertidumbre, inversiones tempranas Aplicacin en etapa madura menor incertidumbre, pero menor recobroMAXIMIZACIN RECOBRO Maximizar VPN Maximizar Valor Econmico Agregado Maximizar Eficiencia de la Inversin Maximizar TIR Minimizar Tiempo de Pago Cundo Iniciar un Proyecto de RM ?CRITERIOS DE EVALUACIN ECONOMICABuena descripcion del yacimientoPrediciones del comportamiento de produccin Mtodos para estimar eficiencias de barrido y recobro de crudo a varias etapas del proceso de agotamientoPozos inyectores y productores, sus tasas, presiones y perfiles de fluidosCalidad del agua y su tratamientoCompatibilidad agua-yacimientoMantenimiento y performance de las facilidadesPrograma de Monitoreo y ControlGerencia de Proyectos de RMComparacin mensual del comportamiento terico vs real Sistemas de manejo de informacin para monitoreo y control Datos precisos de comportamiento por pozo, proyecto Mtodos de diagnstico de problemas existentes/ Potenciales y su solucin Revisin de la economa del proyecto Trabajo en equipoPrograma de Monitoreo y ControlGerencia de Proyectos de RMPARAMENTRO DEL YACIMIENTOVALORViscosidad del aceite en el yacimiento [ Cp]60-250Gravedad API15Saturacin actual de Petrleo [Fraccin]0.65Espesor [Ft]30Permeabilidad [md]1400Temperatura [F]198Presin del yacimiento [Psia]2720Profundidad [Pies]7500Porosidad [%]17Tipo de FormacinArenisca Transmisibilidad [mD pie/cp]28-700EJERCICIOSeleccione el mtodo de recuperacin mejorada que considere ms adecuado para un campo con las siguientes caractersticas, justifique su respuesta.