prueba piloto de inyección alternada de vapor campo
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor
Campo Samaria Neógeno - MEXICO
Autores:
Marcela Arteaga Cardona
Alfredo Aguilar Rodríguez
Juan B. Altamirano Rayón
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
1. Antecedentes
2. Ubicación
3. Modelo geológico
4. Características de la roca y fluidos
5. Diseño de la Prueba Piloto
6. Resultados del primer ciclo
7. Análisis de resultados
8. Conclusiones
Contenido
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Las reservas de hidrocarburos de México
Conclusiones
Reservas Probadas
100% = 10.4
2P
100% = 20.4
3P
100% = 30.5
Reservas de Hidrocarburos al 1 de enero de 2010
Miles de Millones de Barriles (MMMB)
Pesado: 6.5 11.2 16.0
Ligero: 3.0 6.8 10.8
Superligero: 0.9 2.4 3.7
* 2010 Las Reservas de Hidrocarburos de México , 1 de enero de 2010
9%
62%29%
12%
55%33%
13%
52%35%
¡DOMINA EL CRUDO PESADO!
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Antecedentes
Vis
co
sid
ad
(cP
) e
n y
ac
imie
nto
EE.UU. - convencional
Canadá - convencional
India / Indonesia
China
Venezuela / Colombia
Canadá
EE.UU.
EE.UU. - convencional
Canadá - convencional
India / Indonesia
China
Venezuela / Colombia
Canadá
EE.UU.
Gravedad °API
México
Campo
Samaria
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Antecedentes
• Abr-Nov 2006: Delimitación y caracterización inicial del aceite pesado del
Campo Samaria Neógeno” : metodología FEL.
• Jul-Nov 2008: Diseño de la Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor”.
• Mayo 2009: Perforación primer pozo
• Dic. 2009 Inicia la inyección de vapor
• Dic. 2010: 8 pozos perforados y un ciclo de inyección de vapor en 7 de ellos
Producción acumulada de 900 kbp
• Jun-Dic 2010: Plan de masificación de la Inyección Alternada de Vapor al
Campo Samaria Neógeno
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• A 17 Km, al Oeste de Villahermosa
• Descubierto:1961. Pozo Samaria 2,(800 m), 94 bpd, 7 - 11 oAPI
• Pozos perforados: 10
• Pozos operando: 9
• Producción:Antes del Piloto 30 - 60 bpdDespués: 3,000 – 5,000 bpd
Ubicación del campo
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• Arenas fluvio-
lacrustres en canales
entrelazados
sobrepuestos
• Anchura máxima de
los canales (60 - 80 m)
• Espesor máximo de
las arenas 30 m
Modelo Geológico
VISTA 3D MODELO ESTRUCTURAL
A-11 S-913H
N
L-8
L-4
PATRON DE TIPO
CANALES TRENZADOS
Reservas (Frío)
MMBP
1P 9
2P 100
3P 129
Volumen original =535 MMB
Modelo en 3D de las electrofacies sedimentarias
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Área: 25 km2
Yacimiento: Estructural-estratigráfico
Arenas no consolidadas
Porosidad (%) : 20 - 38
Permeabilidad (D) : 1 - 6
Espesor bruto (m) : 500
Espesor neto (m) : 120 - 150
Profundidad (m) : 600 – 1,000
Petróleo extrapesado
Densidad: 5 - 11 °API
Viscosidad @ Tr: 2,000 - 23,000 cp
RGA: 10 - 20 m3/m3
Presiones (psi):
Inicial: 1,340
Actual: 1,300
Temperatura: 47 °C
Características de la roca y los fluidos
Sam 922
Petrofísicas Tipos de fluido y condiciones
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Pozo Vertical
Pozo Desviado
Pozo Horizontal
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Pozo Vertical
Pozo Desviado
Pozo Horizontal
Diseño de la prueba piloto
• Ocho pozos (4 verticales, 1 direccional y 3
horizontales)
• Producir en frío por 6 meses
• Utilizar sistema para control de arena
• Implementar la IAV convencional, inyectando
5,000 Ton de vapor (240 ton/día)
• Remojar de 7 - 15 días
• Producir en caliente por 6 meses para
evaluar al menos dos ciclos
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• En la etapa de producción en frío se utilizó bombeo
mecánico y mejorador de flujo para transporte
• Producción promedio en frío de 80 bpd (vertical) y
acumulada de 150 kbp
• Primer Ciclo: 7 pozos, 42 k ton de vapor:
• Calidad = 80 %
• Pmáx = 2,000 psi (139 Kg/cm2)
• Tmáx = 630 °F (332 °C)
• Consumo de gas = 0.6 mmpcd
• Consumo de agua = 1,500 bpd
• Flujo de energía promedio: 22 mmBTU/hr
• La producción inicial promedio en caliente por ½” es
de 1,200 bpdy una acumulada de 1.1 mmb
Situación actual de la prueba piloto
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Sam-916
• Pozo escuela
• Producción en frío 18 bpd
• Solo 2,500 Ton vapor
• Mayor elevación de árbol (25
cm), sin empacar TR con N2
• Limitado por capacidad de
bomba
• Mejor RPV, Np ~120 kbp
• Listo para 2º ciclo de
inyección
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Cre
cim
ien
to (cm
)
Dia
Elevación del árbolSamaria 916
POZO SAMARIA-948
POZO SAMARIA-916
Pistolas TCP alta penetración 4 ½”
17 cargas/metro
Pistolas Big Hole 4 ½”
17 cargas/pie
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
Pro
du
cció
n c
um
ula
da
Np
(b
ls)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
20
40
60
80
100
% d
e S
ed
imen
tos
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Sam-948
• Producción en frío ~70 bpd
• Limitado por capacidad de
bomba (1,000 bpd)
• En BN para su 2do. ciclo
• No muestra declinación con
respecto al 1er ciclo por el
cambio de sistema artificial
• Producción del 1er ciclo 196
kbp Np ~ 300 kbp
• Produjo el 20% del agua
inyectada en el 1er ciclo. En
el 2do ha producido el 30%
2000
7000
12000
17000
22000
27000
32000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Acu
mu
lad
a (B
)
Ga
sto
de
ag
ua
(B
DP
)
Fecha
Agua inyectadaSamaria 948
Gasto de inyección (BPD)
Acumulada (B)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Pre
sió
n (p
si)
Fecha
Análisis de PresiónSamaria 948
Presión de inyección
Presión de fractura
Presión de columna
Presión crítica de operación
0
30,000
60,000
90,000
120,000
150,000
180,000
210,000
240,000
270,000
300,000
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
Pro
du
cció
n a c
um
ula
da
Np
(b
ls)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0
20
40
60
80
100
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
% S
ed
imen
tos
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• Productor del fluido más
viscoso (23,000 cp y 5 °API)
• El agua producida es del
mejorador de flujo
• Volumen de vapor 8,700 ton
• Mayor elevación de árbol, 13
cm
• No se distribuyó el calor en
toda la sección horizontal
• Mayor tiempo remojo (18 días)
• No ha producido mas que los
verticales , Np = 190 kbp
• Inició su 2do ciclo de
inyección con vapor el 17 de
mayo
Pozo Sam-913H
0
2
4
6
8
10
12
14
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
Cre
cim
ien
to (cm
)
Dia
Elevación del árbolSamaria 913H
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ton
ela
das
in
yect
adas
Días de inyección
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
200,000
0
250
500
750
1,000
1,250
1,500
1,750
2,000
Pro
du
cc
ión
a
cu
mu
lad
a N
p
(bls
)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
20
40
60
80
100
Sed
imen
to (%
)
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6
Ag
ua p
rod
ucid
a d
e l
a i
nyecta
da
(%)
Pozo
Sam-922
Sam-901
Sam-948
Sam-915H
Sam-916
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
350,000
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000
Np
(B
arr
iles)
Toneladas de vapor inyectadas
Sam-913H
Sam-916
Sam-922
Sam-948
Sam-901
Sam-915H
Análisis de resultados
• Mejor productor: Sam-901
• En los verticales, la mayor
producción se obtiene del que
se inyectó mas vapor
• Los 2 pozos horizontales no
presentan mayores
acumuladas
• Se ha producido < 30% del agua
inyectada
• En un pozo (Sam-922) se ha
producido <10% del agua
inyectada
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8
Cal
or
con
sum
ido
(%
)
Pozo
Sam-915
Sam-948
Sam-922
Sam-901
Sam-916Sam-915H
Sam-913H
Análisis de resultados
Modelo de Marx y Langenheim
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ra
dio
(f
t)
Días
901
913H
916
922
948
915
915H
• Con los cálculos del modelo:
Radio mínimo calentado 17 pies
Radio máximo calentado 38 pies
• Se ha aprovechado un máximo de
calor en el Pozo Sam-948 (28%)
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
0 100 200 300 400 500 600
Sam-901 T. Sup (°C) Sam-916 T. Sup (°C) Sam-922 T. Sup (°C) Sam-948 T. Sup (°C) Samaria 913H
Samaria 948 2d0 Ciclo. Sam-915 T. Sup (°C) Samaria 915 2DO Ciclo Sam-915H T. Sup (°C)
Dias
Samaria 901
Tem
pe
ratu
ra (
°C)
Samaria 913H
Samaria 916
Samaria 948 2do Ciclo
Samaria 922
Samaria 915 2do Ciclo
Samaria 948
Samaria 915H
Temperatura vs. Tiempo
Análisis de resultados
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Np Np Np
frío caliente Total
kbp kbp kbp
Sam-916 2.5 120 122
Sam-948 10.2 207 217
Sam-922 13.1 131 144
Sam-913H 30.8 159 190
Sam-901 59.3 306 365
Sam-915 14.2 34 48
Sam-915H 16.7 113 130
Sam-917H 27.0 _ 27
Total 173.8 1,070 1,243
Análisis de resultados
Análisis de
resultado
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Plan de explotación
• Perforar 51 pozos en el área con mayor certidumbre en la información
• Diseñar el espaciamiento óptimo para IAV seguida de ICV
• Perforar pozos con el espaciamiento optimizado
• Depresionar selectivamente arenas con producción en frío y recabar
información
• Al terminar la etapa fluyente producir con BN
• Comercializar el petróleo pesado mezclándolo a 21 °API con el petróleo del área
• Efectuar “n” ciclos de inyección con base a las condiciones mecánicas de los
pozos y la respuesta en producción
Sam-916Sam-948Sam-915H
Sam-915
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Conclusiones
• La prueba piloto de inyección de vapor en el campo Samaria
Neógeno ha sido muy exitosa
• Se comprobó que la IAV es un proceso eficiente para producir el
petróleo extra-pesado de este campo
• Se perforaron 4 pozos verticales, 1 desviado y 3 horizontales para
analizar más del 60% de las arenas y utilizar eficientemente el
generador de vapor
• Es posible la producción de este tipo de petróleo en frío
• En los cuatro pozos verticales, se obtuvieron producciones en frío
de 60 a 280 bpd y producciones iniciales en caliente de 1,000 a
1,700 bpd
• Mas del 70% del agua inyectada y energía suministrada se quedan
en el yacimiento. Se seguirá mejorando a utilización de energía
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor
Campo Samaria Neógeno - MEXICO
Autores:
Marcela Arteaga Cardona
Alfredo Aguilar Rodríguez
Juan B. Altamirano Rayón
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Diseño de la prueba piloto
50 MT.R. 13 3/8”
502 MT.R. 9 5/8”
905 MT.R. 7”
P.I.
862-855 m
851-840 m
797-785 M
812-805 M
823-818 M
835-828 M
EMP. TERMICO P/TR 7” 750.18 – 753.02 M
CAMISA 2. CIRC. TERMICA
SAMARIA 916
883.5 m
Tuberia Isotermica DE 3 1/2"
732.56 M
BARRIL DE BBA. 710.3 – 720.63 M
2 JUNTAS DE EXPANSIÓN 745.41 – 747.53 M
747.53 – 749.65 M
PBR ( EXTENSION PULIDA) 7”, 26 LB/PIE
COLGADOR FCH 5”, 15 LB/PIE, BLUE768.14 M
ZAP. GUIA 5”, BLUE ( BULL-NOSE)
LINNER RANURADO 5”
A-113
853.8-920
A-114
928-1160
TRS (40R/P)844-965
TRS (80R/P)965-1071
TRS (120R/P)1071-1178
VIT
Densidad de ranuras: 144
ranuras/pieLongitud de ranura: 2.25”
Ancho de ranura: 0.027”(externo) x
0.033” (interno)
Sam 916Isotérmica Junta de expansión
Empacador Linner