Por: Ronald E. Terry
- Introducción
- Fundamentos de la producción de líquido
- Inundaciones miscibles
- Inundaciones químicas
- Inundaciones térmicas
- Inundaciones microbianas
- Los criterios de clasificación para los procesos EOR
- Resumen
GLOSARIO
Presión capilar: Diferencia en la presión entre dos fluidos medidos en la interfase.
Tensión interfacial: Medida de la facilidad con que una nueva interfaz entre dos fluidos se puede hacer.
Miscible: Cuando dos o más fases se convierten en una sola fase.
Movilidad: medida de la facilidad con la que un fluido se mueve a través de medios porosos.
Permeabilidad: Medida de la capacidad de un medio poroso para dejar fluir un fluido.
Polímero: sustancia de peso molecular grande usado para espesar una solución.
Producción primaria: Producción de hidrocarburos usando sólo la energía natural de la formación.
Yacimiento: Volumen de medios porosos subterráneos que generalmente contienen roca, petróleo, gas, y agua.
Petróleo residual: Cantidad de petróleo restante en un yacimiento después de la producción primaria y secundaria.
Producción secundaria: Producción de petróleo cuando el gas, agua, o ambos se inyectan en la formación y el fluido inmiscible inyectado desplaza al petróleo.
Surfactante: Molécula que se compone de ambas entidades hidrófilas e hidrófobas y puede reducir la tensión interfacial entre dos líquidos.
Eficiencia de barrido: Medida de cómo un fluido se ha movido de manera uniforme a través del volumen de flujo disponible en un medio poroso.
Viscosidad: Propiedad de un fluido que es una medida de su resistencia al flujo.
Recuperación mejorada de petróleo: se refiere al proceso de producción de hidrocarburos líquidos por métodos distintos de utilización convencional de la energía mediante esquemas de re-presurización del yacimiento con gas o agua. En promedio, los métodos de producción convencionales podrían producir a partir de una aproximadamente el 30% del petróleo original en sitio. El petróleo restante, casi el 70% del recurso inicial, es un objetivo grande y atractivo para los métodos de recuperación mejorada de petróleo.
I. INTRODUCCIÓN
A. Clasificación de la Producción de Hidrocarburos
La producción inicial de hidrocarburos de un yacimiento subterráneo se logra mediante el uso de su energía natural. Este tipo de producción se denomina la producción primaria. Las fuentes de energía natural del yacimiento que conducen a la producción primaria incluyen la expansion de los fluidos del yacimiento, la liberación de gas en solución a medida que disminuye la presión del yacimiento, empuje hidraulico de acuíferos cercanos comunicados, y el drenaje por gravedad. Cuando la energía natural del yacimiento se ha agotado, se hace necesario aumentar la energía natural con una fuente externa. Esto se logra generalmente mediante la inyección de fluidos, ya sea un gas natural o agua. El uso de este sistema de inyección se denomina una operación de recuperación secundaria. Cuando la inyección de agua es el proceso de recuperación secundaria, el proceso se conoce como inyección de agua (waterflooding). El propósito principal de este (ya sea un gas natural o un proceso de inyección de agua), es presurizar el yacimiento y a continuación, mantener el yacimiento a una presión alta. Por lo tanto, el termino de mantenimiento de la presión se utiliza a veces para describir un proceso de recuperación secundaria.
Cuando se utiliza el gas como el agente de mantenimiento de la presión, generalmente se inyecta en una zona de gas libre (es decir, un casquete ó capa de gas) para maximizar la recuperación mediante drenaje por gravedad. El gas inyectado es generalmente gas natural producido desde el yacimiento en cuestión. Esto, por supuesto, difiere la venta de que el gas hasta que se complete la operación de recuperación secundaria y el gas puede ser recuperado posteriormente por agotamiento. Otros gases, tales como N2, se pueden inyectar para mantener la presión del yacimiento. Esto permite que el gas natural pueda ser vendido.
La inyección de agua permite recuperar el petróleo por el movimiento del agua a través del yacimiento como un banco de líquido "empujando" el petróleo por delante de él. La eficiencia de recuperación de una inyección de agua es en gran parte una función de la eficiencia de barrido de la inundación y la relación de las viscosidades de petróleo y agua. Adicionalmente, podemos decir que La eficiencia de barrido es una medida de lo bien que el agua ha entrado en contacto con el espacio poroso disponible en la arena petrolífera. Heterogeneidades brutas, (Gross Heterogeneities) en la matriz de la roca conducen a una baja eficiencia de barrido. Las fracturas, vetas de alta permeabilidad y fallas son ejemplos de heterogeneidades brutas. Formaciones de rocas homogéneas son el escenario óptimo para altas eficiencias de barrido.
Cuando un agua inyectada es mucho menos viscosa que el petróleo que se supone debe ser desplazado, el agua podría comenzar a canalizarse, a través del yacimiento. Esto se conoce como la canalización viscosa, (viscous fingering) y conduce al baipaseo significativo del petróleo residual y a eficiencias de barrido inferiores. Esta derivación o baipaseo de petróleo residual es un tema importante en la aplicación de técnicas de recuperación mejorada de petróleo, así como en la inyección de agua.
Procesos de recuperación terciaria fueron desarrollados para su aplicación en situaciones en las que los procesos secundarios se volvieron ineficientes. Sin embargo, los mismos procesos terciarios también se consideraron para su aplicación en yacimientos donde las técnicas de recuperación secundaria no era viable debido a un bajo potencial de recuperación. En este último caso, el nombre recuperación terciaria es un nombre inapropiado. Para la mayoría de los yacimientos, es ventajoso comenzar un proyecto de recuperación secundaria o terciaria concurrente con la producción primaria. Para estas aplicaciones, se introdujo el término recuperación mejorada de petróleo (EOR) y se ha vuelto popular en referencia de manera general a cualquier proceso de recuperación que mejora la recuperación de petróleo más allá de lo que normalmente se espera en la producción primaria y secundaria.
Procesos de recuperación mejorada de petróleo se pueden clasificar en cuatro categorías:
1. Procesos de inundación con fluidos Miscible
2. Procesos de inundación química
3. Procesos de inundación térmica
4. Procesos de inundación microbiana
La categoría de desplazamiento miscible incluye procesos miscibles de contacto único y múltiples, los procesos químicos son polímero, polímeros miselares, y las inundaciones alcalina, los procesos térmicos incluyen el agua caliente, inyección cíclica de vapor, empuje por vapor y combustión in situ. En general, los procesos térmicos son aplicables en yacimientos que contienen crudos pesados, mientras que los procesos de desplazamiento químico y miscibles se utilizan en yacimientos que contienen crudos ligeros. Procesos microbianos mejor conocidos como inyección de bacterias utilizan microorganismos para ayudar en la recuperación de petróleo.
Procesos de recuperación mejorada de petróleo se pueden clasificar en cuatro categorías:
1. Procesos de inundación con fluidos Miscible
2. Procesos de inundación química
3. Procesos de inundación térmica
4. Procesos de inundación microbiana
La categoría de desplazamiento miscible incluye procesos miscibles de contacto único y múltiples, los procesos químicos son polímero, polímeros miselares, y las inundaciones alcalina, los procesos térmicos incluyen el agua caliente, inyección cíclica de vapor, empuje por vapor y combustión in situ. En general, los procesos térmicos son aplicables en yacimientos que contienen crudos pesados, mientras que los procesos de desplazamiento químico y miscibles se utilizan en yacimientos que contienen crudos ligeros. Procesos microbianos mejor conocidos como inyección de bacterias utilizan microorganismos para ayudar en la recuperación de petróleo.
