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JUAN CAMILO OROZCO LORENA MACIAS MARINALEJANDRO MANRIQUE
CLAUDIA HERNANDEZCRISTIAN ALBORNOZ
La inyección de gas tiene como objetivo mantener la presión del yacimiento de manera constante y disminuir la viscosidad del crudo remanente.
Desplazamiento miscible e inmiscible.Normalmente los gases inyectados son
hidrocarburos.
INTRODUCCIÓN
La inyección de gas puede serLa inyección de gas puede ser
Inyección de gas interna Inyección de gas interna Inyección de gas externaInyección de gas externa
la producción.
La inyección de gas dentro del yacimiento puede aumentar la tasa de flujo de petróleo debido a los siguientes mecanismos:
Reducción de la Viscosidad
Aumento de la energía del yacimiento
Eliminación de depósitos sólidos
Vaporización
MECANISMOS DE DESPALZAMIENTO
Al igual que en los desplazamientos por agua, la ecuación de flujo fraccional para un desplazamiento por gas, se determina usando los procedimientos analíticos desarrollados por Buckley y Leverett, basados en la ley de Darcy y en el concepto de permeabilidades relativas a dos fases.
FLUJO FRACCIONAL
DESPLAZAMIENTO MISCIBLE
DESPLAZAMIENTO INMISCIBLE
TIPOS DE DESPLAZAMIENTOS
Puesto que de la mezcla de dos fluidos miscibles solo resulta una fase, no existirá IFT entre ellos y, por lo tanto, la saturación residual de petróleo tenderá a cero en la zona barrida si el desplazamiento es de este tipo.
Tipos:Desplazamiento miscible al primer contacto. Empuje de gas por condensación o desplazamient
o por gas enriquecido.Empuje de gas vaporizante o desplazamiento a
alta presión.
DESPLAZAMIENTO MISCIBLE
BANCO DE PETRÓLEOBANCO DE PETRÓLEOBACHE BACHE
SOLVENTESOLVENTE
ZONA DE ZONA DE
TRANSICIÓNTRANSICIÓN
DESPLAZAMIENTO MISCIBLE AL PRIMER CONTACTO
BACHE BACHE
SOLVENTESOLVENTE
HC´S INTERMEDIOSHC´S INTERMEDIOS
HC´S INTERMEDIOSHC´S INTERMEDIOS
EMPUJE CON GAS VAPORIZANTEEMPUJE CON GAS VAPORIZANTE
EMPUJE CON GAS ENRIQUECIDOEMPUJE CON GAS ENRIQUECIDO
BANCO DE PETRÓLEOBANCO DE PETRÓLEOZONA DE ZONA DE
TRANSICIÓNTRANSICIÓN
MISCIBILIDAD DINAMICA
El crudo y el gas natural son inmiscibles, aunque el gas presenta alguna ligera solubilidad en el petróleo, la cual depende de la presión del sistema.
Factores :Permeabilidad relativaEstructura porosa de la rocaLa mojabilidad del sistema La tensión interfacial
DESPLAZAMIENTO INMISCIBLE
INYECCIÓN DE GAS RICOInyección de gas rico en yacimientos de aceite
volátil.
INYECCIÓN DE GAS POBREInyección de N2.
Inyección de gas seco.Inyección de CO2.
INYECCIÓN DE N2
APLICACIONES DEL N2 EN EOR
1. Desplazamiento inmiscible de los fluidos de yacimiento en la zona de aceite y/o gas.
2. Mantenimiento de la presión. 3. Desplazamiento miscible del fluido del yacimiento por medio
de contactos múltiples.4. Desplazamiento de un tapón miscible de CO2, gas natural u
otros solventes usando N2 como fluido desplazante.
1. Fácil obtención a partir de la licuefacción del aire.
2. No es tóxico.3. No es inflamable. 4. No es corrosivo.5. Cuesta de ¼ a ½ del
precio del gas natural.
NN2 2 en EOR en EORNN2 2 en EOR en EOR
VentajasVentajasVentajasVentajas DesventajasDesventajasDesventajasDesventajas
1. Alto costo de separación de los gases producidos.
2. Contaminación y corrosión en la vecindad del pozo.
3. Alta presión para lograr la miscibilidad.
INYECCIÓN DE GAS SECOVENTAJAS DESVENTAJAS
La inyección de gas pobre proporciona una eficiencia de desplazamiento aproximada al 100%.
El gas pobre es menos costoso que el propano o gas enriquecido, por lo cual la inyección de gas pobre es más económica que la inyección de gas rico.
El proceso puede recuperar la miscibilidad si la ha perdido.
El gas puede ser ciclado y reinyectado.
El proceso tiene una aplicabilidad limitado porque el petróleo del yacimiento debe ser rico en componentes de C2 a C6.
Este proceso implica altas presiones de inyección.
La eficiencia de barrido areal y la segregación gravitacional son pobres.
El costo del gas natural es alto.
INYECCIÓN DE GAS RICOVENTAJAS DESVENTAJAS
El proceso de gas enriquecido desplaza esencialmente todo el petróleo residual contactado.
La miscibilidad puede ser recuperada si se pierde en el yacimiento.
Este proceso es de más bajo costo que el proceso de inyección de un bache de propano.
La inyección de gas rico desarrolla la miscibilidad a presiones más bajas que las de empuje por gas pobre.
Este proceso tiene eficiencias de barrido pobres.
La gravedad override (segregación gravitacional) ocurre en las formaciones de mayor espesor
Los costos de inyección son altos.
PROPIEDADES DEL CO2Unas características que son efectivas para
remoción de aceitePromueve la inflamaciónReduce la viscosidad del aceiteIncrementa la densidad del aceiteEs altamente soluble en aguaEjerce un efecto ácido en la rocaSe puede evaporar y extraer partes del petróleoSe transporta por cromatografía a través de
roca porosa
Algunos efectos
Mecanismos de desplazamiento
Solución gas driveUnidad de CO2 inmiscibleUnidad de CO2 miscible en petróleo
Unidad de miscibilidad dinámica o de múltiple contacto
EL PROCESO DE LA INYECCIÓN DEL DIÓXIDO DE CARBONO CONSISTE EN TRES PERIODOS:
PERÍODO DE REMOJO
PERÍODO DE INYECCIÓN
PERÍODO DE PRODUCCIÓN
PERÍODO DE INYECCIÓNDeterminar cuales son los
parámetros de estudio establecidos,
Realizar el diseño y saber la cantidad de dióxido de carbono necesario,
Hay que tener en cuenta el equipo necesario como son los tanques de almacenamiento, bombas y líneas de flujo.
Una característica principal del CO2 en el proceso de inyección cíclica es la movilidad entre el CO2 y el crudo, lo cual permite que el CO2 migre cientos de pies dentro del yacimiento primero desplazando la movilidad y la saturación del agua que rodea al pozo.
PERÍODO DE REMOJO
1. El pozo se cierra.
2. El CO2 se disuelve en el crudo y permite que se hinche. (Disminución de viscosidad)
3. Períodos aproximados de 15 a 25 días.
PERÍODO DE PRODUCCIÓNSe pone a producir el pozo con
cierta presión en cabeza para mantenerla constante.
Presión aproximada 150 psi a 200 psi.
La producción del pozo esta dada por el crudo, CO2, producción de agua y gas. (Dependen del yacimiento)
Se tienen facilidades en superficie (Realizar operaciones de separación de fases, almacenamiento de petróleo y líneas para el transporte).
PARÁMETROS DE LA ESTIMULACIÓN DE INYECCIÓN DE CO2
Número de ciclosViscosidades de aceite 177 a 28000 cpSaturaciones de aceite 59% a 75%Volumen de CO2 a inyectar a cada ciclo dada
en millones pies cúbicos / pie de arena 50.000 y 750.000
La gravedad API de petróleo > 25 grados Profundidad > 7500 ftAceite residual > 25%
CAPTURA DE CO2 Los mecanismos de captura son: Captura post-combustiónCaptura pre-combustiónCaptura de oxicombustible
Sistema de captura de co2 Planta de captura de CO2
TRANSPORTE DE CO2
GasoductosBuques (forma liquida)Vagones cisterna (forma liquida)Camiones(forma liquida)
ALMACENAMIENTO Y SEGURIDAD EN POZO EN LA INYECCION DE CO2
FACTORES ECONOMICOS DE LA INYECCION DE CO2Predicción de módulo de rendimientoCostos de captura del CO2Costo de la compresión del CO2Costo de transporte del CO2Costos de inyección
Predicción de módulo de rendimiento
Este módulo está basado en un modelo Stalkup para predecir el rendimiento de la inyección de CO2 miscible en un yacimiento de petróleo.
Correlaciones de Claridge.
COSTOS DE CAPTURA DE CO2
G= Toneladas de CO2 emitidas por la generación de 1kWh de energía, Ton/ kWh
∆CO2= CO2 anual requerido, Ton/yearCOE= Costo de generación de electricidad 1kWhCOEW=Costo de la generación de 1kWh de
electricidad con facilidades de captura de CO2
COSTOS DE TRANSPORTE
CAPEXtrans= Gasto de capital anual por transportar CO2
OPEXtrans=Gastos anuales por operar una tubería
Ctruck= Costo de transportar 1 tonelada de CO2 100km en camión
Costo de Inyección
Cwell es el costo del desarrollo de un pozo inyector.
Cpattren es el costo de desarrollo de un patrón de 5 puntos.
VENTAJAS DESVENTAJAS El proceso de Miscibilidad
puede ser obtenido a bajas presiones.
La eficiencia del despazamiento es grande en zonas miscibles.
Este proceso ayuda al recobro por gas en solución.
El CO2 es usado en un rango más amplio de hidrocarburos que cualquier otro método de inyección.
La miscibilidad puede ser recobrada si se pierde.
El transporte del CO2 es costoso y además no siempre está disponible.
Presenta barridos bajos.
Solo es aplicable bajo ciertas condiciones de yacimiento.
El proceso de corrosión se incrementa.
Este gas necesita de un manejo especial.
CONCLUSIONESLa inyección de CO2 es útil en aplicaciones a
bajas presiones en zonas con bajos espesores a barrer o en aplicaciones alternadas con agua.
Aumenta la producción mediante la reducción de la viscosidad del petróleo y la prestación de desplazamiento miscible o parcialmente miscible del aceite.
El aceite residual debe ser lo suficientemente grande como para que haya un objetivo para el CO2 de recuperación mejorada de petróleo.
