Investigación de revaporización de condensados retrógrados

RESUMENUna serie de experimentos se han llevado a cabo para investigar cuantitativamente la eficiencia revaporización de condensados retrógrados mediante inyección de gas seco. El experimento incluye tres partes principales:(1) inyección de gas por debajo de la presión del punto de rocío en la celda PVT, (2) inyección de gas por encima del punto de rocio(3) por debajo de la presión del punto de rocío en un aparato de sumersión nucleo largo.En lugar del fluido simple sintético y los sistemas centrales empaquetados generalmente utilizados en la literatura anterior, un fluido real de gas condensado y aproximadamente un metro de un largo nucleo se emplearon aquí. Las pruebas con el aparato nucleo- largo mostraron que se recupera más condensado por encima del punto de rocío que por debajo del punto de rocío, la fuerza justifica el argumento tradicional de que el mantenimiento de la presión total es superior al mantenimiento de la presión parcial de acuerdo al condesado recuperado. Un descubrimiento interesante es que el gas seco puede efectivamente revaporizar no sólo los intermedios, sino también los hidrocarburos pesados (es decir, C20 +), contrario a lo que se creía que el hidrocarburo pesado no puede ser revaporizado por gas seco.

INTRODUCCION

Como la condensación retrógrada dará lugar a la deserción de una gran cantidad delíquido y por lo tanto una gran pérdida económica,la inyeccion de gas se aplica generalmente para mantener la presión del yacimientopor encima de la presión de saturación. Sin embargo, algunos de estos yacimientos de gas condensado o petroleo volatil tienen una mayor presión de saturación . Por lo tanto, el mantenimiento de la maxima presion por encima de la presión de saturación en estos depósitos será extremadamentecostoso. Una alternativa es agotar el yacimiento acierta presión por debajo de la presión de saturación y luego empezar lainyección de gas para revaporizar el líquido condensado en el yacimiento poroso. Esto no sólo puede disminuir la inversión en equipo y el costo de operación, sino también mejorar la recuperación de condensado.

Aunque nuevas estrategias se han propuesto paraexplotación de yacimientos de gas condensado, la inyección de gas es todavia un metodo de desarrollo aplicado ampliamente. Después de los estudios de los pioneros Standing's y Weinaug y Cordell's sobre la revaporizaciónde gas condensado, muchos investigadores han seguido estefenómeno y los posible factores de influencia, revelando el mecanismo que tuvo lugar en yacimientos de gas condensado en elcurso de la inyección de gas. Hay varios puntos de vista yargumentos sobre la posibilidad de revaporización, así como lamecanismo y la extensión de la revaporización. Weinaug et al.cree que el condensado puede ser vaporizado completamente si lacantidad de gas seco se inyecta es suficiente. Oxford et al. asumio que el gas seco inyectado está en equilibrio con el condensado.Smith et al. encontró que la tasa de producción tiene poco efecto sobreel equilibrio de los fluidos en el medio poroso. También Sigmund et

al. encontraron que el dióxido de carbono y metano son más eficacesen revaporización que el nitrogeno. Pero todavía hay algunosargumentos en conflicto, por ejemplo, Smith et al. argumentó que en losmedios porosos, la saturación de agua y la mojabilidad del núcleo tienepoco efecto sobre la revaporización, mientras que Sigmund et al encontraron quela disminución en el tamaño de partícula empaquetada y el aumento de las saturaciones de aceite y agua mejorará la tasa de revaporización.

De acuerdo con la revisión de la literatura en este informe, casitodos los estudios experimentales publicados sobre revaporización utilizansimples fluidos sintéticos tales como C4, C5, C6, C7, o sus mezclas. No hay estudios experimentales de revaporización utilizando gas real liquido condensado y el núcleo real se reportó en la literatura libre. Esto puede explicar en parte la razón por la cual el resultado de Standing's no recibió la atención que merecía. En este estudio, el proceso de revaporización de un yacimiento de gas condensado realen un sistema de nucleos real ha sido investigado, lo que sin duda beneficiará la explotación de yacimientos de gas condensado.

Experimento

Aparato: El aparato de sumersión de núcleo largo consiste principalmentedel sistema de sumersion, el sistema de soporte del núcleo largo, el metro y el sistema de análisis de fluidos. La máxima presion de trabajo fue de 70 MPa y la temperatura máxima de trabajo fue de 150 °C.

Principios. En el experimento de revaporización, el gas seco fueinyectado para revaporizar el condensado líquido generado duranteel agotamiento de una muestra de gas condensado. El gas y elcondensado producido se recogieron y se analizaron periódicamente para determinar la cantidad de condensado revaporizado.

Fluidos: El fluido del yacimiento estuvo representada por recombinacióncon el separador gas / aceite tomado de un yacimiento de gas condensado de acuerdo con la relación de aceite y gas (GOR), medido encampo. La composición final del fluido recombinada se muestra en laFig.1. La temperatura del yacimiento estaba al rededor de 138 °C y lala presión del yacimiento fue de 56 MPa. Basado en el estudio PVT de rutina, la presión del punto de rocío a la temperatura del depósito fue medido a 52 MPa. En la reducción de volumen constante, la deserción máxima del líquido de 19,79% vol pasó a 22 MPa, indicando un gas rico condensado.La cantidad molar de de gas seco inyectado se componede 92% de nitrógeno + metano, 5% de etano y 3% de propano,respectivamente.

Núcleos: Los núcleos húmedos usados en el experimento se tomaronde los mismos pozos de gas condensado al igual que las muestras de fluido. cadanúcleo se fabricó a una columna de 7 cm de largo con un diámetrode 3,8 cm.En el orden decreciente de permeabilidad, 15 núcleos fueroncolocados desde la entrada hasta la salida, formando un núcleo largo de 103 cm. La permeabilidad al aire y la porosidad de cada núcleo espresentado en la Fig. 2. El volumen de poros (PV), de el sistema de núcleo largosaturado con agua de formación se midió que era 238,47 cm3.

Procedimiento: El núcleo largo fue presurizado a la presion del yacimiento por inyección de nitrógeno a la temperatura del yacimiento . El líquido condensado de gas, luego fue inyectado por encima del punto de rocío para inundar nitrógeno fuera( flood nitrogen out ). El petróleo y el gas fueron muestreados a la salida del núcleo largo y se analizaron por cromatografía de gas. Se indica que el núcleo largo había sidosaturado por la muestra de gas condensado cuando el resultado del análisisera la misma composición del fluido a la entrada.

Resultados experimentales de inyección de gasInyección en la celda PVT debajo del punto de rocío. Antes de la prueba enel aparato de nucleo largo , un experimento de agotamiento preliminar se llevó a cabo en la celda PVT. La muestra se agota primero a35 MPa para producir líquido condensado, el gas seco luegoinyecta en la celda PVT a la misma presión. Una dramáticodisminución del volumen de líquido se observó tan pronto el gas secocontinuó inyección, lo que indica que la revaporización fue muy evidente como se muestra en la figura 3. Esto se demostró también por lavariación de aceite producido con el volumen de inyección de gas mostradoen la figura 4. Se puede observar a partir de la figura 4 que no sólo elcomponentes intermedios, sino también algunos componentes pesados(C20 +) podría ser vaporizado. Los factores de recuperación alcanzados son 40,31% en 1 volumen de poro (PV) por inyección de gas y 53,70% en 2PV por inyección de gas.Iinyeccion de nucleo largo, prueba a la presión del yacimiento. esta pruebase llevó a cabo a las condiciones del yacimiento mediante la inyección de gas secoen el núcleo largo saturado con el gas rico condensado. supropósito fue investigar el efecto de mantener la presiónsimplemente por encima de la presión de saturación, y comparla con elefecto de la inyección de gas después del agotamiento a una cierta presión. enesta prueba el núcleo largo se saturó primero con el gas condensado

a las condiciones del depósito, el gas seco, se inyecta despues en el núcleo largo a una tasa de 2 m / d y una presión de 56MPa. El petróleo y el gas producido se mide regularmente, ytanto la muestra de aceite como la de gas se analizaron usando cromatografía . El experimento se terminó cuando el gasinyectado ha alcanzado dos veces el volumen de poros del nucleo largo.

La figura 5 muestra la variación de GOR con el volumen de inyección de gas. Cuando la inyección de gas fue inferior a 0,7 PV, elGOR fue casi constante e independiente de la inyeccion de gas, indicando que estaba en la etapa de sumersion de tipo piston. Como la inyección de gas aumentó a más de 0.7PV peromenos de 1.2PV, el GOR fue ligeramente creciente. en estaetapa, existían los efectos combinados de la sumersión y la revaporización. Cuando el gas seco inyectado entra en contacto con el gas condensado original en el núcleo largo, la transferencia de masaenriquece el gas seco y al mismo tiempo eleva la presión del punto de rocio del gas condensado. Por lo tanto la condensacion retrógrada ocurriría antes, pero el líquido condensado podría ser revaporizaado por la inyección de gas posterior. El aumento del GOR en esta etapa no era evidente. Cuando másse inyectaba gas y la inyección de gas era mayor que 1,2 PV,el GOR aumentó rápidamente, y se elevo hasta 22x104 cm 3 / g con la inyeccion de gas en 2 PV. De la variación de GOR con el volumen de inyección de gas, la irrupción (entrada violenta, aparicion repentina en algo ) de gas se estimó que suceda a los 0,7 PV de inyección de gas.Fig. 6 presenta la variación de condensado acumulado recuperado con el volumen de inyección de gas. El condensado recuperado acumulado aumenta casi linealmente cuando el volumen de inyección de gas fue de menos de 0,8 PV. Esta curva de incremento se volvió mucho más plana cuando el volumen de inyección de gas fue mayor que 1 PV. y se convierte prácticamente plana en el último. el condensado recuperado fue 68,28% con inyección de gas en 1 PV y 86.22 % en 2 PV.Estos valores fueron inferiores a lo esperado, lo cual podría ser causado por la condensación retrógrada debido a el aumento de la presión del punto de rocío después de la inyección de gas seco. Fig.7 muestra la variación de la composición y densidad del aceite producido con el volumen de inyección de gas. Se puede observar a partir de esta figura que el aceite producido contenía principalmente componentes livianos e intermedios durante la primera etapa, e intermendios y pesados durante la fase final.Inyeccion de núcleo largo prueba por debajo del punto de rocío. En esta parte, la inyección de gas se llevó a cabo cuando el gas rico condensado se agotó a una cierta presión para generar condensado

liquido in situ. el propósito es investigar el efecto de los revaporización en la recuperación de condensado .El metodo experimental es similar al método anterior, la única diferencia es que el agotamiento se realizó durante un tiempo después que el núcleo largo se saturó por el fluido de gas condensado. en nuestro experimento, la muestra se agota primero de 56 MPa a 35 MPa y luego se inyecta gas seco a esta presión. Dejamos que pare la inyeccion de gas cuando alcance dos veces el volumen de los poros. Aqui se utilizan el mismo nucleo largo y la misma muestra de fluido.Los factores de recuperación de condensado y gas natural fueron12,07% y 21,53%, respectivamente, cuando la presión fueagotada a 35MPa en el núcleo largo.La variación GOR del aceite producido con el volumen de inyección de gasdespues del agotamiento de 35MPa se muestra en la figura 8.Cuando la inyección de gas era inferior a 0,8 PV, el GOR fuecasi constante y estaba en una etapa de sumersión del pistón. cuando lainyección de gas era mayor que 0,8 PV pero menor de 1,1, PV lacurva se vuelve plana, lo que indicó que la revaporización era muy obvia.Como el volumen de inyección de gas aumentó, aunque la vaporización seguia sucediendo, la cantidad de condensado revaporizado era relativamente pequeño en comparación con el gasinyectado, por lo tanto el GOR aumento obviamente. El GORaumentó a 15000 cm3 / g en 2 PV de inyección de gas. el volumen de inyección de gas en el avance se estima en 0,8PV.La recuperación de condensado acumulado con el volumen de inyección de gasvolumen se muestra en la figura 9. La recuperación obtenida por el primeragotamiento a 35MPa fue 12,07% antes de la inyección de gas. Esto puedeverse en la figura 9 que la recuperación acumulativa es crecientelinealmente con el volumen de inyección de gas es entre 0 ~ 1,1 PV, larecuperación acumulada a 1 PV de inyección de gas fue 45,10%. Cuándola inyección de gas es mayor que 1,1 PV, la curva de recobro acumulado se vuelve plana con una muy leve tendencia de aumento. El recobro acumulado en 2 PV de inyección de gas fue 61,49%. Si se inyecta más gas después de 2 PV, se produciria algo de condensado líquido debido a la revaporización.la densidad del líquido se mide con regularidad. los análisismostraron que la densidad del líquido aumentó después del avance.No había sólo componentes intermedios (más ligero queC15), sino también componentes pesados (C20 +) en el aceite producido,y se muestra en la figura 10 que el contenido de componentes pesados aumentó a medida que el volumen de inyección de gasaumentaba. Esto indicó que la revaporización era muyevidente, no sólo los componentes intermedios, sino también loscomponentes pesados en el aceite condensado podrían ser revaporizadospor inyección de gas. En nuestro experimento, el aceite producido tanto en

la fase inicial y en la fase final fueron principalmente condensados livianos e intermedios aunque el contenido de componentes pesado aumentaría un poco en la etapa final.Comparación de los resultados. Los tres experimentos de inyección de gas se resumen en la Tabla 1. Se puede observar a partir de los cambios de la composición y la densidad del condensado en las pruebas de núcleos largosque el condensado producido por la inyección de gas por encima delpunto de rocío es más pesada que la de debajo del punto de rocío con el mismo volumen de inyección de gas, por ejemplo,Recuperación de 23,18% mayor a 1 PV inyección de gas y 24.73%mayor a los 2 PV de la inyección de gas, respectivamente. Además, la recuperación fue mayor en el aparato de nucleo largo que en la celdaPVT, lo que indica que los medios porosos pueden mejorarla revaporización.Si la recuperación acumulada es la única consideración, la inyeccion de gas,por encima de la presión de saturación será mejor.Sin embargo, si la alta presión del punto de rocío (52 MPa) esconsiderado, la inyección de gas por encima de la presión de saturación serequieren una mayor inversión en la etapa inicial, por lo tanto unaevaluación económica integral debe hacerse para determinar el mejor método de inyección de gas y en qué medida de la presión debe ser mantenida.Conclusiones(1) Las pruebas de inyección de gas después del agotamiento tanto en el aparato de núcleo largo como en la celda PVT muestran que la revaporizaciónde gas en el depósito es evidente, el gas secoinyectado vaporiza eficazmente no sólo a los hidrocarburosintermedios sino también algunos pesados (C20 +). Para los yacimientos de gas condensado con alta presión en el punto de rocío, es posible utilizar la inyección de gas para vaporizar el condensado formado en el agotamiento.(2) La recuperación del condensado acumulado en la prueba de núcleo largo es mayor que en la celda PVT con el mismo volumen de inyección de gas, lo que indica que el medio poroso puede serútil para los proceso de revaporización.(3) El experimento de inyeccion de gas al núcleo largo muestra que los crudosproducidos son más pesados por encima de la presión de saturaciónque por debajo de la presión de saturación. En el primer proceso,el aceite producido tiene componentes principalmente livianos e intermedios en la etapa inicial y componentes intermedios y pesados en la etapa final. sin embargo en el ultimo proceso todo el aceite producido es principalmente condensado liviano e intermedio anque el componente pesado puede aumentar unpoco en la etapa final. (4) Durante la inyección de gas a la presión del yacimiento, la transferencia de masaentre el gas seco inyectado y el gas original

condensado dará lugar a un aumento de la presión del punto de rocío antes de la condensación retrógrada, reduciendola recuperación de gas condensado hasta cierto punto.