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1 Profesor: Freddy H. Escobar, Ph.D. RECUPERACION TERCIARIA UNIDAD 5 INTRODUCCION M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 2

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  • 1Profesor: Freddy H. Escobar, Ph.D.

    RECUPERACION TERCIARIA

    UNIDAD 5

    INTRODUCCION

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 2

  • 2Bsicamente hay 3 factores queconducen a que entre 1/3 a de lasreservas se quedan en el yacimiento ydeban recuperarse por mtodosterciarios: Alta viscosidad del crudo. Fuerzas interfaciales. Heterogeneidades del yacimiento.

    INTRODUCCION

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 3

    4

  • 3CONCEPTOS DE PROCESO DE RECOBRO TERCIARIO

    La meta del recobro terciario es movilizar el petrleo residual a lo

    largo de todo el yacimiento.

    Esto se logra mejorando el desplazamiento

    microscpico del petrleo y la eficiencia de barrido

    volumtrico. 5

    CONCEPTOS DE PROCESO DE RECOBRO TERCIARIO

    La eficiencia del desplazamiento incrementa reduciendo la

    viscosidad del petrleo (i.g. Inyeccin trmica), o reduciendo las fuerzas capilares o la tensin

    interfacial, (i.g. Inyeccin qumica) la eficiencia de barrido volumtrica se mejora

    decreciendo la movilidad del agua inyectada (Inyeccin de

    polmeros).

    Si la movilidad (k/) de la fase desplazante es mayor que la fase desplazada Mes desfavorable, lo cual no es deseable porque habr ineficiencia en el

    mecanismo de desplazamiento

    M puede disminuirse incrementando la

    viscosidad de la fase desplazante, reduciendo la viscosidad del crudo,

    incrementar la permeabilidad del crudo o reducir la permeabilidad de la fase desplazante

    Otro factor importante en el recobro es Nca, si ste se incrementa, la saturacin residual de

    crudo disminuye.

    El Nca puede aumentarse, incrementando el

    gradiente de presin, reduciendo la viscosidad

    del petrleo, o reduciendo la tensin

    interfacial.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 6

  • 4Factores que Afectan la Recuperacin de Petrleo

    Produccin/inyeccin

    Razn de movilidad

    Gravedad

    Fuerzas Capilares

    Fuerzas Interfaciales

    Heterogeneidad

    Permeabilidad Relativa

    Patrn de Pozos

    Espaciamiento

    Areal

    Fuerte

    Fuerte

    Poca

    Poca

    Poca

    Moderada

    Poca

    Moderada

    Moderada

    Vertical

    Moderada

    Fuerte

    Fuerte

    Moderada

    Poca

    Fuerte

    Poca

    Poca

    Moderada

    Desplazamiento

    Moderada

    Poca

    Moderada

    Fuerte

    Fuerte

    Moderada

    Fuerte

    Poca

    Poca

    Sor

    Poca

    Poca

    Poca

    Fuerte

    Fuerte

    Moderada

    Fuerte

    Poca

    Poca

    Eficiencia

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 7

    CHOPS

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 8

    Un proceso primario no trmico para

    producir crudo pesado se llama CHOPS (coldheavy oil production

    with sand)

    Un proceso primario no trmico para

    producir crudo pesado se llama CHOPS (coldheavy oil production

    with sand)

    En este mtodo, la produccin continua de

    arena mejora el recobro de crudo

    pesado del yacimiento

    En este mtodo, la produccin continua de

    arena mejora el recobro de crudo

    pesado del yacimiento

    Hay bases tericas y evidencia fsica, en muchos casos, agujeros de lombrices

    (wormholes) se forman en la arena no consolidada del yacimiento, por tanto se

    incrementa la productividad de crudo

    Hay bases tericas y evidencia fsica, en muchos casos, agujeros de lombrices

    (wormholes) se forman en la arena no consolidada del yacimiento, por tanto se

    incrementa la productividad de crudo

    En mucho casos, se usa un sistema de

    levantamiento artificial para extraer el crudo

    con la arena

    En mucho casos, se usa un sistema de

    levantamiento artificial para extraer el crudo

    con la arena

  • 5Short-distance Oil Displacement(SDOD) Methods

    Los mtodos SDOD integran tecnologa de pozohorizontal y el concepto de drenaje gravitacional decrudo con el proceso de recobro convencionalusando vapor, gas e inyeccin de aire:

    9 Steam-assisted gravity drainage (SAGD)9 Solvent vapor extraction (VAPEX)9 Toe-to-heel air injection (THAI)9 Algunos mtodos hbridos que se encuentran

    en etapa de desarrollo, v.g., solvente +inyeccin de vapor

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 9

    SAGD Steam Assisted Gravity Drainage

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 10

  • 6M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 11

    SAGD Steam Assisted Gravity Drainage

    @ Requiere un par de pozos horizontales: inyector/productor@ El crudo calentado se drena a lo largo de la frontera de la cmara de

    vapor@ El VAPEX es similar al SAGD excepto que la inyeccin de fluido se

    enriquece con gas (mezcla C1-C4) en vez de vapor

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 12

  • 7SAGD Steam Assisted Gravity Drainage

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    THAI Toe-to Heel Air Injection

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 14

  • 8THAI with Multiple Wells

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    METODOS TERMICOS

    Inyeccin de Vapor

    DescripcinInvolucra la inyeccin continua de vapor con unacalidad aproximada de 80%. La prctica normal espreceder y acompaar el empuje con vapor por mediode estimulacin cclica de vapor en los pozosproductores (huff and puff).

    Mecanismos Calentamiento del crudo y reduccin de su

    viscosidad. Suministrando presin para empujar el crudo.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 16

  • 9METODOS TERMICOS - IV

    EL vapor se inyecta y

    condensa en el yacimiento,

    depositando calor de condensacin y

    reduciendo la viscosidad del

    crudo

    La expansin del crudo, destilacin y la

    extraccin de componentes livianos

    contribuye a la movilizacin de crudo

    La inyeccin de vapor a menudo consiste de una

    inyeccin continua de vapor de baja calidad; se

    establece una comunicacin con los

    productores en patrones desarrollados

    La estimulacin cclica de vapor involucra un pozo nico en el cual hay un

    remojo despus de inyectar vapor y luego el

    pozo se regresa a productor. La

    estimulacin, por tanto, no establece

    comunicacin con los pozos circundantes

    17

    METODOS TERMICOS - IV

    Aplica a crudos viscosos y livianos

    La ignicin para el generador de vapor puede usar una

    variedad de combustibles (gas natural gas, crudo, carbn,

    etc.) y usado para cogeneracin (electricidad)

    Inversin final moderada

    Alto recobro (cerca al 60%) para continuo y

    10% en cclico

    Ventajas

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 18

  • 10

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    METODOS TERMICOS - IVProfundidad limitadadebido a perdidas de calor y altas P y T del

    vapor. No puedeoperar h < 200 ft

    Existe arenamiento de pozos y silica disuelta

    en el agua de produccion que se

    recicla

    Produce emulsionesde w-in-o que

    requieren rompedores. Aguas muy blandas(

  • 11

    El calor del vapor inyectado en el yacimiento de crudo pesado, adelgaza el crudo hacindolo ms fcil de ser empujado por el vapor a travs de la

    formacin y hacia los productoresHeat reduces viscosity of oil and increases its mobility

    METODOS TERMICOS - IV

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 21

    El vapor inyectado en el yacimiento de crudo pesado introduce calor que acoplado con periodos de remojo alternados, adelgaza el crudo

    permitindole que se produzca a travs del mismo pozo. Este proceso se repite hasta que la produccin cae por debajo de un nivel benfico

    METODOS TERMICOS - ICV

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  • 12

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 23

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 24

  • 13

    Flujos en la inyeccin de vapor

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 25

    METODOS TERMICOS - IV

    Datos tcnicosAPI < 25 (10 25)Viscosidad > 20 cp (entre 100-5000 cp)So > 40 50 %Arena o arenisca con alta porosidad ypermeabilidad (preferiblemente)h > 20 ftk > 200 mdT > 100 md ft/ cpD de 300 5000 ft

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 26

  • 14

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    METODOS TERMICOSCombustin In Situ (inyeccin de aire)

    Consiste en iniciar un fuego en el yacimiento e

    inyectar aire para sostener la combustin de alguna

    cantidad de crudo

    La tcnica ms comn es combustin directa en el cual el

    yacimiento se coloca en inyeccin en un pozo inyector y se inyecta

    el aire para propagar la combustin desde dicho pozo

    Una variable del mtodo es combinarlo con inyeccin de agua

    (COFCAW)

    La otra tcnica es combustin reversa en la cual se inicia

    fuego en un pozo que eventualmente se convertir en productor. Se inyecta aire

    en pozos adyacentes.

    Descripcin

    27

    METODOS TERMICOS - CIMecanismos

    Aplicacin de calor transferido por corrienteabajo por conduccin y conveccin. Estoreduce la viscosidad del crudo.

    Los productos de la combustin y crackeotrmico que se mezclan para proporcionar unciclo nuevo.

    Quemando de coque producido de las cadenaspesadas del crudo.

    La presin suministrada al yacimientomediante la inyeccin de aire.

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  • 15

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    El calor se usa para adelgazar el crudo y hacer que fluya mas fcilmente a los productores. Enuna inundacin con fuego, la formacin entra en ignicin, y manteniendo la inyeccion de aire, elfrente avanza dentro del yacimiento.La o del crudo se incrementa al reducir o causada por el calor y la solucion de los gasescombustibles

    29

    COMBUSTION DIRECTA

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  • 16

    COMBUSTION INVERSA O REVERSA

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 31

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    COMBUSTIONHUMEDA

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  • 17

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 33

    Datos Tcnicos API < 40 (Normalmente 10 25) o < 1000 cp Composicin Componentes asfaltenos para

    ayudar a la depositacin de coque. So de 40 50% Arena o arenisca de alta porosidad. h > 10 ft k > 100 md T > 20 md ft / cp D > 500 ft T > 150 F

    METODOS TERMICOS - CI

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 34

  • 18

    METODOS TERMICOS - CILimitaciones

    Si no se forma suficiente coque del crudo queest siendo quemado, el proceso de combustinno se sostiene.

    Excesivamente depositacin de coque retrasa elavance de la zona de combustin y por lo tantose requiera mayor cantidad de aire para sostenerla combustin.

    So y deben ser altas para minimizar prdidas decalor hacia la roca.

    El proceso tiende a barrer las partes superioresdel yacimiento de modo que la eficiencia debarrido es pobre en formaciones muy espesas.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 35

    METODOS TERMICOS - CI

    Problemas M adverso Proceso complejo, requiere alta inversin y

    difcil de controlar. Problemas operacionales: Corrosin severa

    debido al bajo pH del agua caliente,emulsiones, aumento de la produccin dearena, fallas en tuberas. En los productoresdebido a las elevadas temperaturas.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 36

  • 19

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    VENTAJAS - CI

    La generacin de calor es mas eficiente que en inyeccin de vapor

    Alta eficiencia de desplazamiento

    Disponibilidad de aire Mejoramiento del crudo (mejor calidad - liviano)

    Aplicable a muchos crudos

    de hasta 40o API

    37

    DESVENTAJAS - CI

    Difcil de controlar la propagacin de la

    combustin; el equipo de produccin puede

    averiarse

    Presencia de O2 no quemado en los productores. Una condicin de reto en yacimientos heterogneos

    Manejo de emulsiones y problemas de

    corrosinSegregacin gravitacional

    Compresin de aire costosa

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  • 20

    METODOS QUIMICOSPolmeros

    DescripcinEl objetivo es proporcionar un mejordesplazamiento y eficiencia de barrido volumtrico.Una inyeccin de agua aumentada con polmerosconsiste en adicionar polmeros al agua antes deinyectarlo en el yacimiento.

    Mecanismo Incrementar w Reducir la movilidad del agua Contactar un mayor volumen del yacimiento

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 39

    METODOS QUIMICOS - IP

    Datos tcnicos API > 25 o < 150 cp (preferible < 100) So > 10 % de crudo mvil Preferiblemente areniscas pero se puede usar

    en carbonatos. k > 10 md aunque > 3 md puede

    considerarse candidato D < 9000 ft debido a temperatura T < 200 F para minimizar degradacin.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 40

  • 21

    Limitaciones Si la viscosidad del crudo es muy alta, se

    requiere mayor concentracin de polmero paralograr el control de movilidad deseada.

    Mejores resultados si se usa antes que el WORsea alto

    Las arcillas incrementan la absorcin depolmeros

    Se pueden considerar ciertas heterogeneidadespero se debe evitar excesivas fracturas para quelos polmeros no se crucen.

    METODOS QUIMICOS - IP

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 41

    Problemas Inyectividades ms bajas que durante el

    proceso de inyeccin de agua afectanadversamente la produccin de crudo en lasprimeras etapas de la vida del programa.

    Polmeros tipo acrilamidas pierden viscosidadpor degradacin o incrementan la salinidad.

    Polmeros, Xanthan gum son ms costosos, sonsujetos a degradacin microbial y tienen mayorpotencial de taponamiento del pozo.

    METODOS QUIMICOS - IP

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 42

  • 22

    METODOS QUIMICOS - IP

    Inyector

    Instalacionesde superficie Productor

    Bomba deinyeccin

    Agua Zona deagua / petrleo

    Banco de solucin

    polimrica

    La inyeccin de polmeros provee un mejor desplazamientomejorando la eficiencias de barrido areal y vertical, incrementado elrecobro por el aumento de la viscosidad de agua, disminucin de lamovilidad de agua y contacto de un mayor volumen del yacimiento.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 43

    PETRLEO

    PETR

    LE

    O

    SLUG

    SLUG

    SLUG

    ESTABLE

    PETRLEO

    INESTABLE

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 44

  • 23

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 45

    ESQUEMA DE UN DESPLAZAMIENRO MISCRSCOPICO MEJORADO CON POLMEROS

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 46

  • 24

    METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros

    DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 47

    METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros

    DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 48

  • 25

    METODOS QUIMICOSInyeccin de surfactantes / polmeros

    DescripcinTambin llamado inyeccin micelar/polmeros omicro-emulsin consiste en inyectar mezcla quecontiene agua, surfactante, electrolito (Sal),usualmente un cosolvente (alcohol) y posiblementeun hidrocarburo (aceite). El volumen de la mezcla esa menudo 5 15 % PV para surfactantes de altaconcentracin y de 15 50 % PV para bajasconcentraciones. La mezcla es seguida por aguaespesada con polmero en un volumen de 50 % PV.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 49

    INYECCION DE POLIMEROS/SURFACTANTES

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 50

  • 26

    INYECCION DE POLIMEROS/SURFACTANTES

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 51

    METODOS QUIMICOS - ISPMecanismo Reducir la tensin interfacial agua aceite Solubilizar el crudo Emulsificar el aceite y el agua Mejoramiento de la movilidad

    Datos tcnicos API > 25 o < 30 cp composicin preferiblemente livianos intermedios So > 30 % Preferiblemente arenisca k > 20 md D < 8000 ft por efecto de temperatura. T < 175 F

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 52

  • 27

    METODOS QUIMICOS - ISP

    Limitaciones Se requiere un rea barrida por inyeccin de

    agua del 50 %. Se prefieren formaciones relativamente

    homogneas. Desfavorable cuando hay altas cantidades de

    anhidrita, yeso, o arcillas. Para los surfactantes comerciales, el agua de

    formacin debe tener menos de 20000 ppmiones divalentes (Ca++ y Mg++) < 500 ppm.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 53

    METODOS QUIMICOS - ISP

    Problemas Complejo y costoso Posibilidad de separacin cromatogrfica

    de qumicos Alta absorcin de surfactante Interaccin entre surfactante y polmero Degradacin de qumicos a altas

    temperaturas.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 54

  • 28

    METODOS QUIMICOS - IA

    Inyeccin de alcalina o custica

    DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 55

    METODOS QUIMICOS - IA

    Inyeccin de alcalina o custica

    DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 56

  • 29

    METODOS QUIMICOS - IA

    Inyeccin de alcalina o custica

    DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 57

    METODOS QUIMICOS - IA

    Inyeccin de alcalina o custica

    DescripcinInvolucra la inyeccin de hidrxido de sodio,silicato de sodio, o carbonato de sodio. Estosreaccionan con los cidos orgnicos del crudopara crear surfactantes in situ. Ellos tambinreaccionan con la roca del yacimiento paracambiar humectabilidad. La mezcla tambinpuede contener polmeros.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 58

  • 30

    METODOS QUIMICOS - IA

    Mecanismos Reduccin de la tensin interfacial resultante

    de los surfactantes producidos. Cambio de permeabilidad de mojado por agua

    a mojado por aceite o viceversa. Emulsificacin de crudo para ayudar en el

    control de la movilidad. Solubilizacin de las pelculas de crudo en las

    interfaces agua petrleo

    No todos los mecanismos operan en cadayacimiento.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 59

    INYECCION ALKALINAM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 60

  • 31

    METODOS QUIMICOS - IA

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 61

    Datos tcnicos API de 13 a 15 o < 200 cp Composicin: se requiere algunos cidos

    orgnicos So mayor del residuo de inyeccin de agua. Se prefieren areniscas k > 20 md D < 9000 (Temperatura) T < 200F

    METODOS QUIMICOS - IA

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 62

  • 32

    METODOS QUIMICOS - IALimitaciones Se logran mejores resultados si el material alcalino

    reacciona con crudo. La tensin interfacial entre la solucin alcalina y el

    crudo se prefiere ser menor de 0.01 dina/cm. A altas temperaturas y en algunos ambientes qumicos,

    se pueden consumir excesivas cantidades de qumicoalcalino por reaccin con arcillas, minerales, o slica.

    Se evitan las rocas carbonatadas ya que ellas contienenanhidrita o yeso que interacta inversamente conqumico custico.

    Problemas Escamas y taponamiento de los pozos productores. Alto consumo de custico.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 63

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 64

  • 33

    METODOS MISCIBLESInyeccin miscible de hidrocarburos

    Consiste en inyectar hidrocarburos livianos para tomar un flujo miscible. Se

    usan 3 mtodos: (1) Un mtodo usa 5% de PV de

    una mezcla de LPG seguido por gas natural y

    agua.

    (2) Llamado empuje de gas enriquecido (condensado) que consiste en inyectar 10 20

    % PV de gas natural enriquecido con etano a

    hexano seguido por gas limpio (preferiblemente seco principalmente C1 y posiblemente agua.

    Los componentes enriquecidos se transfieren

    del gas al crudo. (3) Empuje de gas de alta

    presin (vaporizacin) que consiste en inyectar gas limpio a alta presin para

    vaporizar C2 C6 del crudo que esta siendo

    desplazado.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 65

    METODOS MISCIBLESMecanismo Generar miscibilidad Incrementar el volumen de crudo (hinchamiento) Reducir la oDatos tcnicos API > 35 o < 10 cp Composicin Alto porcentaje de HCs livianos (C2 C7) So > 30% Areniscas o carbonatos con mnimo de fracturas y alta k

    en las intercalaciones, h debe ser relativamente delgadoa menos que la formacin sea muy buzante.

    D > 2000 ft (LPG) a > 5000 ft (Gas a alta presin)

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 66

  • 34

    DIAGRAMA TERNARIO DE FASES PARA UN SISTEMA CON3 COMPONENTES A, B, Y C LOS CUALES SON MISCIBLES

    EN TODAS LAS PROPORCIONES

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 67

    DIAGRAMA TERNARIO DE FASES PARA UN SISTEMA CON3 COMPONENTES A, B, Y C CON SOLUBILIDAD LIMITADA

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  • 35

    PROCESO FCM CON LPG Y GAS SECO

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 69

    METODOS MISCIBLESLimitaciones La mnima profundidad depende de la presin

    requerida para mantener la miscibilidad generada. Lapresin requerida va desde 1200 psi (LPG)

    Se prefiere una formacin muy buzante para permitirestabilizacin (causada por la gravedad) deldesplazamiento que normalmente tiene Mdesfavorable

    Problemas Una pobre eficiencia de barrido volumtrica causa

    digitacin. Costoso El solvente puede atraparse irrecuperablemente.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 70

  • 36

    DIGITACIONM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 71

    METODOS MISCIBLES

    Inyeccin de CO2

    DescripcinSe lleva a cabo inyectando en el yacimientograndes cantidades de CO2 (15 % PV o ms).Aunque el CO2 no es verdaderamente miscible encrudo, le extrae los componentes livianos aintermedios y si la presin es suficientemente altadesarrolla miscibilidad para desplazar el crudo.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 72

  • 37

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 73

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 74

  • 38

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 75

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  • 39

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  • 40

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  • 41

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  • 42

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 83

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  • 43

    METODOS MISCIBLES

    Mecanismos Generar miscibilidad Hinchamiento de crudo Reducir la viscosidad del crudo Reducir la tensin interfacial entre el

    crudo y la fase crudo - CO2 en lasregiones de miscibilidad cercana.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 85

    METODOS MISCIBLES

    Datos Tcnicos API > 26 (preferible > 30) o < 15 cp (preferible < 10) Composicin : alto porcentaje de hidrocarburos

    intermedio C5 C12 So > 30 Areniscas o carbonatos con mnima fractura e

    intercalaciones de alta permeabilidad, espesorrelativamente delgado a menos que laformacin sea muy buzante.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 86

  • 44

    METODOS MISCIBLESDatos Tcnicos (Cont.) k no es critica si se mantienen suficientes ratas

    de inyeccin D muy profundo para permitir alta presin (>

    2000 psi). La presin de mnima miscibilidad vade 1200 psi (Crudo a alta gravedad >30 API abajas temperaturas) a presiones, mayores de4500 psi para crudos pesados a altastemperaturas.

    T no es crtica pero la presin requiereincremento con la temperatura.

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    INYECCION DE CO2 MISCIBLEM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 88

  • 45

    INYECCION DE CO2 MISCIBLEM. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 89

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  • 46

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 91

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  • 47

    METODOS MISCIBLESLimitaciones Muy baja viscosidad del CO2 resulta en control de

    movilidad pobre. Disponibilidad CO2.

    Problemas Irrupcin temprana del CO2 causa varios problemas Corrosin en los pozos productores Necesidad de separar CO2 de hidrocarburos

    vendibles Represurizar el CO2 para reciclarlo Se requiere mucha cantidad de CO2 por barril

    incremental de crudo.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 93

    METODOS MISCIBLESNitrgeno y gases inertes

    1 Son mtodos de recobro que usan gases no hidrocarburos de

    bajo costo para desplazar crudo en sistemas que pueden ser miscibles o no dependiendo la presin y la temperatura.

    2 Debido a su bajo costo se pueden inyectar grandes

    cantidades de esos gases.

    3 Estos tambin se usan como gases de seguimiento en

    inyeccin de CO2 o hidrocarburos miscibles.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 94

  • 48

    METODOS MISCIBLES

    Mecanismo

    Vaporizacin de los componentes ms livianos del crudo y

    generacin de miscibilidad cuando la

    presin es lo suficientemente alta.

    Proporcionar un empuje de gas

    cuando una porcin significante del

    yacimiento puede llenarse con gases de

    bajo costo

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    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 96

  • 49

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 97

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  • 50

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  • 51

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    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 102

  • 52

    METODOS MISCIBLES

    Datos tcnicos API > 24 (> 35 para N2) o < 10 cp Composicin: Alto contenido de hidrocarburos livianos

    (C2 C7) So > 30 % Areniscas o carbonatos con pocas fracturas e

    intercalaciones de alta permeabilidad. La formacin debe tener el espesor relativamente

    delgado o pequeo a menos que la formacin seabuzante.

    D > 4500 ft

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 103

    METODOS MISCIBLESLimitaciones Para desarrollar miscibilidad se requieren crudos

    livianos a alta presin, por ende, se prefierenyacimientos profundos.

    Se prefieren yacimientos altamente buzantes parapermitir estabilizacin gravitatoria del desplazamiento,el cual tiene normalmente una razn de movilidadesmuy desfavorable.

    Problemas La eficiencia de barrido volumtrica pobre ocasiona

    digitacin Problemas de corrosin con gases diferentes al N2 Los gases no hidrocarburos deben separarse de los

    gases comerciales.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 104

  • 53

    OTROS METODOS - MEOR(Cclico). Una solucin de microorganismos y nutrientes se introduce en el pozodurante inyeccin. Luego, el inyector se cierra para un periodo de incubacinpermitiendo a microorganismos a producir CO2 y surfactantes que ayudan amovilizar crudo. El pozo se abre y se produce crudo y los productos resultantes deltratamiento. El proceso se puede repetir.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 105

    OTROS METODOS - MEOR

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  • 54

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR

    OTROS METODOS - EEOR

    Este proceso de recobro de crudo donde

    existe un fluido

    inyectado.

    Un potencial de gradiente elctrico unidireccional se

    mantiene entre un nodo en el productor y un ctodo en el inyector.

    De esta forma, el flujo de agua hacia el

    productor es retardado para mejorar la

    eficiencia de recobro.

    El proceso se aplica particularmente en

    formaciones de crudo pesado e inyeccin de fluidos calientes para mejorar la movilidad

    dentro de la formacin.

    107

    OTROS METODOS - EEOR

    Mejoramiento Electro-Qumico o Crackeo frio Existen reacciones de Oxidacin y reduccin que rompenlas molculas pesadas del crudo en molculas maslivianas, mejorando el crudo.Electro-Cintica o Electro-Osmosis El crudo en elyacimiento migra hacia al ctodo negativo, creando unmecanismo de empuje, o flujo hacia el pozo.Resistencia, o Calentamiento Joule El crudoalrededor del pozo se calienta volvindose menos viscosoy fcil de extraer.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 108

  • 55

    VENTAJAS DEL EEOR SOBRE VAPOR

    No hay limitaciones Los mtodos de vapor son efectivos hastaaproximadamente D 2500 ft mientras que mas del 50% de los campos decrudo pesado de los EE.UU. Son mayores de 2500 ft.Los costos de energa son menores de $US 4/STB producido Adems, mas bajos costos de capital que el vapor.No se necesita suministro de agua y no requiere fluido defuncionamiento.No se producen gases de invernadero.El calor se genera directamente en el reservorio En vez que ensuperficie.Depende de la resistividad, no en permeabilidad E incrementa lapermeabilidad aparente en el yacimiento.No existen zonas ladronaLa habilidad para adicionar capital/infraestructuraincrementalmente permitiendo flujo de caja ms rpido y puntode equilibrio.La Electro-cintica influye en el fluido producido y flujo.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 109

    VENTAJAS DEL EEOR SOBRE VAPOR

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 110

  • 56

    Rango efectivo de gravedad del crudo para EOR

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 111

    Relaciones Profundidad-Gravedad de los proyectos EOR Existentes (1997)

    in USA international

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 112

  • 57

    Produccin EOR en EE.UU. Vs. Gravedad del crudo (1997)

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 113

    Mtodos de EOR actuales

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 114

  • 58

    Proyectos trmicos de EOR pesado

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 115

    Estado de EOR no trmico

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 116

  • 59

    Tendencias en Recobro de crudo pesado trmico y no trmico and (API2,000 Depth [ft] >3,500

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 117

    METODOS EOR

    Hoy, el alrededor 70% de la produccin petrolfera del mundo vieneaceite maduro.

    El factor de recobro del aceite vara dependiendo de la regin y el tipode yacimiento. Est entre el 5% y el 80% (promedio del 37%)

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 118

  • 60

    HISTORIA DE PROYECTOS EOR EN EE.UU.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 119

    EOR EN COLOMBIA

    La recuperacin media del aceite en Colombia es el aproximadamente

    19%

    alrededor del 99 % de los campos petrolferos

    siguen estando en produccin primaria

    El 88% de la produccin proviene de produccin

    primaria

    El 11% viene de la produccin secundaria y menos el de 1% viene de produccin terciaria

    Muchos de los cerca a 280 campos petrolferos colombianos han estado

    produciendo por ms de 40 aos. Los

    factores de recobro estn entre 0.1 % y el

    65 %

    Comparado con otros pases, el uso de EOR

    no es comn en Colombia

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 120

  • 61

    HISTORIA DE PROYECTOS EOR EN COLOMBIAWF

    Inyeccin de Gas

    WF piloto

    Iny. Cclica vapor

    CO2 piloto

    WAG piloto1957 La Cira (Oxy)

    1974 Galn

    *1979 Casabe (Ecp-slb)

    2008 infantas (Oxy)

    *2008 Yarigui/Cantagallo

    1989 Galn

    2008 Llanito

    1959 Tib

    1996 Cusiana

    1996 Rio Chitamena(BP)

    2003 Matanegra (Oxy)

    1984 Palogrande-Ceb

    1985 Andaluca Sur (Petrocol)

    1985 Dina Cretaceos

    1988 S. Fco (Hocol)

    1994 Yaguar(Petrobras)

    1996 Balcn (Hocol)

    1997 Tello

    1999 R. Ceibas (Petrobras)

    2002 Guando (Petrobras)

    2003 Matachn Norte (Hocol)

    San FranciscoDina terciario

    Bonanza

    Nutria

    Provincia

    Llanito

    Tisquirama S Roque

    Galn

    Casabe Sur

    Peas Blancas

    Suria

    Apiay

    1995 Cusiana

    Cupiagua (BP)

    2000 Cupiagua Sur (BP)

    Area Pauto(BP)

    Orito

    Loro

    1965 Cocorn

    1984 teca

    1990 Jazmn

    1990 Nare

    44 proyectos entre 1957 y 2008

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 121

    WF EN COLOMBIA

    El proceso de la inyeccin del agua se

    ha aplicado en 19 campos petrolferos en

    Colombia

    El proceso de la inyeccin del agua comenz en 1946 en el campo Cira

    con el objetivo del mantenimiento de

    presin

    El proceso de la inyeccin del agua fue ejecutado

    inicialmente usando modelos geomtricos en

    superficie sin considerar la distribucin de arena en el

    reservorio

    Se considero patrones normales e invertidos

    de 5 y 9 puntos, tipo de cuenca sedimentaria y movilidad de los fluidos

    Una fraccin importante de cualquier proceso de

    WF depende de la geologa del yacimiento

    El factor de recobro incremental de petrleo de los WFs colombianos est entre el 1 % y el 9 % (el promedio del 5

    %)

    Problemas sobre-presurizacin del

    yacimiento, heterogeneidad,

    problemas operacionales y baja inyectividad causaron

    el deterioro de los patrones de inyeccin en la mayora de los

    campos

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 122

  • 62

    INYECCION DE GAS EN COLOMBIA

    Ha habido inyeccin de gas en 4 campos del

    piedemonte llanero: Cusiana, Cupiagua,

    Cupiagua Sur y Pauto. Los procesos comenzaron en

    1995 y consisten en reinyectar el gas de

    produccin

    Hay 5 proyectos de inyeccin del gas

    cclicos y una inyeccin continua ala escala experimental. Todos con buenos

    resultados

    1 WAG

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 123

    INYECCION QUIMICA EN COLOMBIA

    En Colombia han existido diferentes iniciativas con recobro qumicotanto a escala de campo como de laboratorio y la escala delcampo; sin embargo, ningunas de las actividades tenan un diseoo adecuados y no existe un registro claro de los resultadospositivos o negativos de ellos.

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 124

  • 63

    RECOBRO TERMICO EN COLOMBIA

    En Colombia la puesta en prctica de la recuperacin termal del aceitese ha limitado a la inyeccin de vapor cclica en 4 campos de la cuencadel valle medio del Magdalena

    Comenz en 1984 en el campo Teca. La respuesta fue muy irregularpero fue buena en el primer ciclo. La cantidad de vapor vara de unciclo a otro, siendo un promedio de 19000 barriles equivalentes de aguapor ciclo

    En el campo Cocorn la inyeccin cclica comenz en 1965 y termin en1988

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 125

    ESFUERZOS ACTUALES DE EOR EN COLOMBIAPiloto Qumico

    Pilot Qco (diseo)

    Piloto Trmico

    Piloto cclico vapor

    Guando

    Balcn

    Tello

    Dina Cretceo

    San Francisco

    Dos campos

    La cira

    Casabe

    Teca

    Nare

    Jazmn

    Cocorn

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 126

  • 64

    M. RECOBRO-F.H. ESCOBAR 127