Inyeccion de Vapor

FACULTAD DE INGENIERÍA

RECUPERACIÓN SECUNDARÍA Y MEJORADA

“INYECCIÓN DE VAPOR”

PRESENTAN:DÍAZ CLIMACO EDUARDO ANTONIOFIGUEROA GASPARIANO NOÉNAVA TOSQUI VERONICARODRIGUEZ LEÓN OMAR JAIR

INTRODUCCIÓN• La mayor parte de petróleo del mundo corresponde a

hidrocarburos viscosos y pesados.• Por lo general, mientras más pesado o denso es el

petróleo crudo, menor es su valor económico. • Poseen mayores concentraciones de metales y otros

elementos.• Exige más esfuerzos y erogaciones para la extracción de

productos utilizables y la disposición final de los residuos.• El petróleo pesado se define como petróleo con 22.3°API

o menor densidad.• Los petróleos de 10°API o menor densidad se conocen

como extrapesados, ultrapesados o superpesados.

• La densidad del petróleo es importante para evaluar el valor del recurso y estimar el rendimiento y los costos de refinación.

• La propiedad del fluido que más afecta la producibilidad y la recuperación es la viscosidad del petróleo.

• La viscosidad de los petróleos pesados y extrapesados puede fluctuar entre - 20 cP [0.02 Pa.s] y + de 1,000,000 cP [1,000 Pa.s].

• El hidrocarburo más viscoso, el bitumen, es un sólido a temperatura ambiente y se ablanda fácilmente cuando se calienta.

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCION A LA INYECCION DE VAPOR

• PROCESOS DE INYECCION DE VAPOR:

• A) Estimulación cíclica con vapor• B) Inyección continua de vapor• C) Inyección de vapor asistido por drene

gravitacional

INTRODUCCION A LA INYECCION DE VAPOR

Debido a las condiciones del

proceso, podemos notar que estos

procedimientos tienen un mejor

funcionamiento en yacimientos

someros.

Los procesos de inyección de vapor buscan, en general, reducir la viscosidad del aceite como consecuencia de un incremento de temperatura del aceite.

INYECCIÓN CICLICA DE VAPOR

INYECCIÓN CÍCLICA DE VAPOR

•También conocida como Huff and Puff.

•Se considera como una forma de estimulación a un pozo.

•Consiste en transferir calor al yacimiento con inyecciones periódicas de vapor a través de un pozo de producción.

PROPOSITO DE INYECTAR CALOR (VAPOR)

REDUCIR μo

MEJORAR mo = Kro/ μoSe ha utilizado en distintas partes del mundo para la recuperación de aceite pesado y extrapesado que además cuente con alta viscosidad.

MÉTODO RECUPERACION DE ACEITE

COSTO

Inyección Cíclica 5-25% menor

Inyección Continua

Hasta 75% mayor

Por esta razón, después de una inyección cíclica de vapor es común adaptar una inyección continua, y con esta combinación, el ritmo de producción y la recuperación final pueden ser incrementadas.

Es un método consistente en un solo pozo que se aplica en etapas.

• Primero, se inyecta vapor. • Luego, durante el período

de impregnación o espera, el petróleo se calienta.

• Por último, se producen y separan el petróleo y el agua calentados y el proceso se reitera.

• El método permite obtener factores de recuperación de hasta 30%.

ESTIMULACIÓN CÍCLICA POR VAPOR DE AGUA (CSS), IMPREGNACIÓN CON VAPOR O INYECCIÓN INTERMITENTE DE

VAPOR

ETAPA 1. INYECCION DE VAPOR

•En un periodo se inyecta entre 5000 – 20,000 bls [CWE].

•Duración 2-3 semanas.

•Un alto ritmo de inyección. ETAPA 2. FILTRACIÓN O ADSORCIÓN

•Pozo cerrado

•Duración: 3-14 días. Para estabilizar gradientes térmicos.

• Es común Instalar S.A.P (si no existe).

ETAPA 3. PRODUCCIÓN

• Tiempo más prolongado (meses-pasado 1año).

Comportamiento típico de una inyección cíclica de vapor. Las razones de que el 1er. Ciclo sea mejor que los ciclos siguientes es por su:

•Reducción de la viscosidad de los fluidos.

•Limpieza de la cara de la formación productora; (por asfáltenos y parafinas).

En cuanto a los ciclos de inyección:

Cuando qo declina al punto donde ya no es rentable, el ciclo se repite.

El numero de ciclos de inyección depende de la cantidad de aceite recuperado por cada estimulación. Normalmente se utilizan de 3-5 ciclos, pero se han llegado a utilizar hasta 22 ciclos.

En cada ciclo el corte de agua aumenta.

FACTORES QUE AFECTAN A LA RECUPERACION FINAL DEL ACEITEFACTORES QUE AFECTAN A LA RECUPERACION FINAL DEL ACEITE

*Características de operación

*Características del yacimiento

ФhPySoi

MECANISMO DE PRODUCCIONMECANISMO DE PRODUCCION

Reducción de la viscosidad por efecto de la temperatura.

Reducción de la diferencia de densidades entre los fluidos y el aceite

o betumen.

Expansión térmica del sistema roca-fluidos.

El factor mas importante es μo con el T para mejorar el ritmo de producción de cada inyección cíclica.

• T por inyección de cíclica también causa expansión del aceite y con ello se vuelve menos denso. Y mediante un fluye hacia el pozo.

•O bien, si el yacimiento es de gran espesor y con pendiente pronunciada, el mecanismo dominante de producción es el Drene Gravitacional.

EFICIENCIA DE LA INYECCION DE VAPOR CICLICAEFICIENCIA DE LA INYECCION DE VAPOR CICLICA

Como en cualquier proceso de recuperación térmico, debe realizarse un balance económico- energético. Y para este proceso, los principales indicadores de funcionamiento del proyecto son:

RELACION VAPOR/ACEITE (SOR): es el volumen de agua requerido (para obtener el vapor inyectado) dividido por el volumen del aceite recuperado.

GASTO DE PRODUCCION POR DIA: aceite total producido en un ciclo dividido por el tiempo de producción.

GASTO DE PRODUCCION EN UN CALENDARIO DIA: aceite total producido en un ciclo dividido por el tiempo de todo el ciclo.

6 bls/bls @ c.s6 m3/m3 @ tanque No son económicas

INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR

Esta técnica utiliza varios pozos para la inyección de vapor y otros para la producción del petróleo.

El calor del vapor inyectado reduce la viscosidad del aceite y el fluido inyectado, en conjunto con otros mecanismos de producción, conducen al aceite a través del yacimiento.



A: Zona de vapor B, C: Zona de condensados calientes

D: Zona de condensados fríos E: Zona de fluidos del yacimiento

• Al observar un perfil típico de temperatura, se ve la transición gradual de esta dentro del yacimiento.

– Ts : temperatura del vapor

– Ty: temperatura del yacimiento

– Soi: Saturación inicial de aceite

– Sor: Saturación residual de aceite


INYECCION CONTINUA DE VAPOR

MECANISMOS DE PRODUCCION:

Dentro de cada una de las regiones, existen diferentes mecanismos actuando en la recuperación de aceite pero con distinto grado de dominio. Dicho dominio depende del tipo de petróleo que se esté recuperando, por ejemplo, la reducción en la viscosidad puede ser el mecanismo más importante en la recuperación de aceite pesado, sin embargo la destilación por vapor y la liberación del gas puede contribuir más a la recuperación de aceite ligero.

• Podemos mencionar cinco mecanismos de producción:

• 1. Reducción de la viscosidad• 2. Expansión térmica• 3. Destilación por vapor• 4. Gas en solución• 5. Desplazamiento miscible y emulsiones


• La siguiente gráfica representa la contribución de cada uno de los mecanismos de desplazamiento a la recuperación de aceite presentes en una inyección continua de vapor.

• Recuperación de aceite contra temperatura. Aporte a la recuperación de cada mecanismo de producción.


INYECCIÓN DE VAPOR ASISTIDA POR DRENE GRAVITACIONAL (SAGD)

EJEMPLO

El SAGD es un proceso térmico de recuperación para el aceite pesado y bitumen. Éste procedimiento se lleva por medio de dos pozos paralelos tanto vertical como horizontalmente.

El pozo superior se conoce como pozo inyector y el inferior como pozo productor. El proceso inicia inyectando vapor en ambos pozos, haciendo que el aceite pesado el bitumen entre ambos pozos se caliente los suficiente hasta empezar a fluir.

Al calentarse lo suficiente se deja de inyectar por el pozo productor, la inyección se continua por el pozo inyector y la cámara de vapor tiende a asumir una forma cónica.

Uso de aditivos:

•Inyección de aire con el vapor.

•Aditivos solubles en el vapor (sufactantes).

Ventajas :

La SAGD es capaz de recuperar económicamente hasta el 55% del aceite original.

Ofrece un número mayor de ventajas con respecto a métodos de minería y métodos alternados de recuperación térmica para bitumen y aceites pesados.

Es mucho más económica que la inyección continua de vapor en estratos delgados.

Con el bajo costo de perforación de pares de pozos horizontales, junto con las grandes recuperaciones se hace económicamente atractiva para las compañías.

Desventajas:

La tecnología SAGD consume amplios volúmenes de gas, lo cual hace a la generación de vapor el proceso más costoso ésta forma de recuperación térmica.

Solo es aplicable en pozos someros.

Mientras la roca se calienta se crea una expansión térmica, lo cual puede llegar a causar fracturas en la roca, provocando que el vapor se mueva por ellas.

Se requieren grandes cantidades de agua fresca así como instalaciones para el reciclaje del agua para crear el vapor.

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