inyección de gas

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 ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETROLEOS

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Inyección de gas

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•La inyección de gas natural fue el primer método sugerido para mejorar el recobro de petróleo y se uso desde finales del siglo XIX con propósitos de recuperación secundaria. •El objetivo principal de la inyección de gas es mantener la presión a cierto valor o suplementar la energía natural del yacimiento. El primer caso se conoce como mantenimiento total de presión y el segundo, como mantenimiento parcial. •En el proceso de inyección de gas puede darse, tanto un desplazamiento miscible como un desplazamiento inmiscible.
•La inyección de gas en un yacimiento de petróleo se realiza bien sea dentro de la capa de gas si esta existe o, directamente, dentro de la zona de petróleo. •El gas que se inyecta es , generalmente, un hidrocarburo. Se ha intentado inyectar aire, pero tiene desventajas. También, se inyecta N2 en
 
La operación de inyección de gas se clasifica en dos tipos generales:
Inyección de gas interna Inyección de gas externa
 
Se aplica en yacimientos homogéneos, con poco buzamiento y relativamente delgados
La permeabilidad efectiva del gas debe ser relativamente baja.
DESVENTAJAS
CARACTERISTICAS
inyección. La selección de los pozos y el tipo de
arreglo dependen de la configuración del
yacimiento con respecto a la estructura, al numero y a
la posición de los pozos existentes, de la
continuidad de la arena y de las variaciones de
porosidad y permeabilidad
 
Se usa en yacimientos de alto relieve estructural, para permitir que la capa de gas desplace el petróleo
Se aplica en yacimientos con alta permeabilidades verticales, 200md
CARACTERISTICAS
Los pozos de inyección se colocan de manera que se
logre una buena distribución areal del gas
inyectado, a fin de obtener mayores beneficios del
drenaje por gravedad. La cantidad de pozos requeridos para un
determinado yacimiento depende de la inyectividad
y de los puntos de inyección que se requieran
VENTAJAS DESVENTAJAS
yacimiento
Sugiere este método cuando existe zonas con altos relieves, además se tiene en cuenta la forma del campo y la presencia o no de una capa de gas.
Litología
Influye en la eficiencia de la inyección de gas en un yacimiento en particular. Se utiliza cuando los constituyentes del petróleo son hidrofóbicos
Profundidad
del yacimiento
Es una ventaja en yacimientos profundos. Debido a que el elevado gradiente de presión del agua permite tener menores presiones de inyección en el cabezal del pozo.
Porosidad
 
Permeabilidad
Controla en un alto grado la tasa de inyección de gas. Es necesario conocer la máxima presión de inyección aconsejable y la relación entre tasa y espaciamiento a partir de datos de presión-permeabilidad.
Continuidad de la
propiedades de la roca
Esta es muy importante tenerla en cuenta en relación con la permeabilidad y la continuidad vertical. Cuando existen discontinuidades verticales es porque hay cuerpos de agua o de gas en la formación productora.
Magnitud y distribución de las
saturaciones de los fluidos
Este es un parámetro muy importante en la determinación de la factibilidad de un proyecto de inyección. En efecto cuanto mayor sea la saturación de petróleo al comienzo de la invasión, mayor será la eficiencia de recobro
Propiedades de los fluidos y
permeabilidades relativas
 
Reducción de
la Viscosidad
El gas inyectado se disuelve en el petróleo crudo y reduce su viscosidad y, por lo tanto, la resistencia al flujo cerca del pozo de inyección también se reduce. De esta manera, se forma un banco de petróleo de menor viscosidad alrededor del pozo. Solo se requiere reducciones moderadas para lograr los beneficios de este mecanismo, pero, para que esto ocurra, la eficiencia del contacto del gas inyectado y el petróleo debe ser buena.
Aumento de la
Yacimiento
El gas inyectado aumenta la energía del yacimiento, efecto transitorio que dura solo un corto tiempo, lo cual puede ser el principal efecto cuando los periodos de inyección de gas son cortos.
Eliminación de
Depósitos
Sólidos
La tasa de flujo del petróleo aumentara al eliminar, del pozo inyector o de las zonas adyacentes del yacimiento, los depósitos de hidrocarburos, como los asfáltenos. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que el flujo de petróleo se reducirá como consecuencia del aumento de la saturación de gas.
Vaporización
 
Curva de flujo fraccional
 
Existen dos condiciones de saturación inicial que se deben analizar:
Saturación de
gas inicial
Si la saturación de gas inicial excede el valor critico determinado de la curva de flujo fraccional, no se formara un banco de petróleo y la producción de petróleo estará acompañada por la producción inmediata y continua del gas inyectado.
Saturación de
agua inicial
 
Otros factores que afectan el flujo fraccional cuando se inyecta gas son:
Tasa de
inyección
Se debe tomar en cuenta que existe un limite económico por debajo del cual el desplazamiento del petróleo resulta antieconómico.
Presión de
inyección
El aumento de la presión desvía la curva de flujo fraccional hacia la derecha, indicando un mejor desplazamiento de petróleo por gas.
Angulo de
buzamiento
 
El aumento de la presión genera un aumento moderado de la viscosidad del gas y permite un desplazamiento mas efectivo del petroleo.
Viscosidad
del petróleo
 
Humectabilidad y
presión capilar
Las fuerzas de presión capilar tienden a oponerse a las fuerzas de drenaje por gravedad y, por la tanto, a reducir la eficiencia de desplazamiento.
Este fenómeno se presenta cuando la fuerzas gravitacionales son mayores que las fuerzas viscosas y, por lo tanto el flujo fraccional de gas es menor que cero.
Fenómeno de
contra flujo
Grafica de la saturación del frente de invasión
 
Construcción de la tangente cuando existe Sg Dentro de la zona de petróleo
 
Debido a la alta razón de movilidad del gas con respecto a la del petróleo, dicha eficiencia es menor, a menos que durante el proceso exista considerable segregación vertical. El recobro del petróleo por gas también depende del producto de tres factores de eficiencia 
Estos tres factores de eficiencia aumentan a medida que progresa el desplazamiento, por lo tanto cada uno es función de lo volúmenes desplazables inyectados; pero este aumento no es continuo, sino que disminuye a partir de la ruptura, a sea, cuando el gas inyectado comienza a llegar a los pozos productores. A partir de este momento los factores de eficiencia aumentaran cada vez mas lento hasta alcanzar el limite económico del proyecto
1. Eficiencia del desplazamiento
3. Eficiencia de conformación o de barrido vertical
 
ruptura del gas
 
de la ruptura del gas