4. eficiencia recobro

7/25/2019 4. EFICIENCIA RECOBRO

1/70

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


3/70

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


7/70

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(


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

/


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


14/70

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



15/70

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.



16/70

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.



17/70

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.



18/70

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


O C


19/70

todos de recobro

E( &Jrea

JreaJrea K

E/O(UCIN DE (AEFICIENCIA AREA(


20/70

todos de recobro

%elacin de movilidadEficienciaarealdebarridoalaruptura,

L

Patrn ormal

9 9A 9AAA.9

A

DA

A

FA


22/70

todos de recobro

%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



23/70

todos de recobro

%elacin de movilidad

Eficiencia

arealdebarridoala

ruptura,

L

Jrea de Patrn

9 9A 9AAA.9

>A

DA

A

FA


24/70

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


28/70

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


29/70

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

=


30/70

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

==


31/70

todos de recobro

$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


33/70

todos de recobro

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


34/70

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


35/70

todos de recobro

Ei

EFEC&O DE( /O(UMEN DEF(UIDO INYEC&ADO


36/70

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


37/70

todos de recobro

INYECCIN DE AGUA

$raccin del volumenporoso total invadido.

EFICIENCIA DEBARRIDO/O(UM0&RICO

EiEaEv *=

Principios Bsicos


38/70

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


Principios Bsicos


41/70

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"


Principios Bsicos

EFEC&O DE( 4NDICE


42/70

todos de recobro

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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todos de recobro

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


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



47/70

todos de recobro

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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todos de recobro

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.

4. eficiencia recobro

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