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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
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POLIACRILAMIDAS
LINEALES ASOCIATIVAS
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Resistencia al flujo
Pérdida de polímero
Recuperación de petróleo retrasada
El fenómeno de retención representa:
Impacto fuerte y desfavorable en la
economía del proceso
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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
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2 ESCENARIOS EXPLORADOS
• Escenario 1: Alta salinidad, baja temperatura
• Escenario 2: Baja salinidad, alta temperatura
Varios productos químicos explorados
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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
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Resultados Estáticos
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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
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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
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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
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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
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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
/
/
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Resultados Dinámicos
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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