Mtodos de recuperacin mejorada de petrleoRESUMENLa explotacin de un yacimiento depetrleoocurre bsicamente en tres etapas. En las dos primeras etapas se logra recuperar un promedio aproximado de 25% a 30% delpetrleooriginal en sitio (POES), con lo cual yacimiento contiene todava un estimado de 60-80% del POES. Los de recuperacin mejorada son variados y en estetrabajose muestran los principales aspectos relacionados con los mtodos que hacen uso de aditivos qumicos (inyeccin de polmeros, surfactantes ysolucionesalcalinas) y losprocesosde recuperacin por inyeccin demezclasde dichos aditivos (PS, AS yASP). INTRODUCCINLa explotacin de un yacimiento de petrleo ocurre bsicamente en tres etapas. En la primera, el petrleo se drena naturalmente hacia los pozos bajo el efecto de gradiente depresinexistente entre el fondo de los pozos y el seno del yacimiento.Cuando la presin del medio se hace inadecuada, o cuando se estn produciendo cantidades importantes de otros fluidos (aguaygas, por ejemplo), se inicia entonces la segunda fase, la cual consiste en inyectar dentro del yacimiento un fluido menos costoso que el crudo para mantener un gradiente de presin.En estas dos primeras etapas se logra recuperar un promedio aproximado de 25% a 30% del petrleo original en sitio (POES), quedando el resto atrapado en los poros de laestructuradel reservorio debido a fuerzas viscosas y capilares, adems de la presencia de fracturas naturales o regiones de alta permeabilidad causantes de queel aguainyectada fluya a travs de canales potenciales de menorresistenciay dejando cantidades importantes de crudo atrapado en la formacin.Despus de las recuperaciones primaria y secundaria, el yacimiento contiene todava un estimado de 60-80% del POES. Numerosos mtodos han sido estudiados para la recuperacin de estas grandes cantidades de crudo remanente en los pozos.Entre ellos encontramos mtodos consistentes en inyeccin de fluidos miscibles conel petrleoy degasesa altas presiones, bien sea en forma separada o combinada, todos ellos como parte de la tercera etapa de la recuperacin de crudos. Tambin, bajo condiciones ptimas una solucin de surfactantes -que puede contener cosurfactantes, electrolitos, polmeros, entre otros- inyectada al reservorio tiene el potencial de solubilizar el crudo, dispersndolo de manera efectiva en forma de una emulsin.Existen otros mtodos pertenecientes a la tercera fase de recuperacin conocidos como mtodos de recuperacin mejorada con aditivos qumicos, los cuales han sido ampliamente estudiados por representar una exitosa, a pesar de que han sido desechados en ocasiones en las que elpreciodel petrleo es bajo, donde el principal argumento sealado es la bajarentabilidaddel proceso, debida principalmente a loscostosde los aditivos qumicos.FUNDAMENTOS TERICOSPara el entendimiento del tema tratado se requiere delconocimientode algunos aspectos tericos fundamentales y su relacin con los diversos procesos de recuperacin mejorada. En primer lugar, se debe conocer que un reservorio es esencialmente un medio poroso que consiste en un apilamiento desordenado de partculas de roca (arenisca o caliza) que se encuentran cementadas entre si, donde en la mayora de los casos se habla de un medio poroso consolidado.En la mayora de los casos el medio poroso contiene ambos fluidos agua yaceite, ya que los dos migran a la vez desde la roca madre hasta la rocaalmacn.En ciertos casos el medio poroso contiene solamente aceite, pero durante los procesos deproduccinse inyecta agua (waterflooding) y por tanto se puede considerar que la situacin de la mezcla de agua y aceite es general. Ahora bien, cuando dos fluidos inmiscibles coexisten enequilibrioen un medio poroso, se encuentran distribuidos segn lasleyesde lahidrostticay de la capilaridad. Dicha reparticin depende de la dimensin de los poros, del ngulo de contacto, de la tensin interfacial y de las saturaciones relativas.Laleyfundamental de la capilaridad o ecuacin deLaplacerelaciona la diferencia de presin entre los lados de una interfase (presin capilarPc) con la curvatura por medio de la siguiente ecuacin:(1)donde s es la tensin interfacial y H la curvatura promedio de la interfase. La tensin interfacial es la energa libre deGibbspor unidad de rea y depende de las sustancias adsorbidas en la interfase. En este sentido, por medio de la siguiente figura se puede notar que la presin es superior del lado de la concavidad, es decir, en el interior de las gotas de crudo:

Figura 1. Estructura de atrapamiento de los glbulos de petrleo por efecto capilar."Recuperacin Mejorada del Petrleo".Otro aspecto fundamental que guarda una estrecha relacin con el tema, es la mojabilidad, la cual describe las interacciones entre los fluidos y la superficie rocosa. Este parmetro constituye una caracterstica importante del equilibrio trifsico roca-aceite-agua y puede ser cuantificado mediante el ngulo de contacto. Se tiene que:

Figura 2. Equilibrio de las fuerzas de tensin y ngulo de contacto."Recuperacin Mejorada del Petrleo".En lo siguiente se hace una brevedescripcinde algunas definiciones importantes para la comprensin del tema:a. Lavelocidadcon la que el fluido atraviesa el material depende del tipo de material, de lanaturalezadel fluido, de la presin del fluido y de la temperatura. Para ser permeable, un material debe ser poroso, esto es, debe contener espacios vacos o poros que le permitan absorber fluido.No obstante, la porosidad en s misma no es suficiente: los poros deben estar interconectados de algn modo para que el fluido disponga de caminos a travs del material. Cuantas ms rutas existan a travs del material, mayor es la permeabilidad de ste. b. Permeabilidad:consiste en la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un material es permeable si deja pasar a travs de l una cantidad apreciable de fluido en untiempodado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.Para petrleos de altaviscosidad, esto es de baja movilidad, y fluidos desplazantes de baja viscosidad (alta movilidad), se hace la razn de movilidad M mayor que 1, con un aumento progresivo de la viscosidad del fluido de inyeccin.c. Razn de movilidad:se conoce como el cociente de las relaciones de permeabilidad/viscosidad (/) de un fluido desplazante con respecto a otro fluido desplazado. Durante lasoperacionesde invasin con agua en un yacimiento petrolfero, la razn de movilidad se expresa como:d. Porosidad:es uno de los parmetros fundamentales para laevaluacinde todo yacimiento y se define como la fraccin devolumenvaco.

e. Nmero capilar:es la relacin entra las fuerzas viscosas de drenaje y las fuerzas capilares, dada por la siguiente expresin:(3)donde s es la tensin interfacial entre los fluidos desplazantes y desplazados (agua/petrleo),es la permeabilidad efectiva del fluido desplazante, D P/L es el gradiente de presin por unidad de longitud yes la velocidad de desplazamiento del fluido.Algunosdatosreportados en laliteraturamuestran que el porcentaje de recuperacin de crudo en un medio poroso, es esencialmente nulo cuando el nmero capilar es inferior a 10-6 y es esencialmente 100% cuando el nmero capilar es superior a 10-3. Es por ello que el principal propsito de los mtodos de recuperacin mejorada es aumentar el nmero capilar con la finalidad de aumentar el porcentaje de recobro.MTODOS DE RECUPERACIN MEJORADA CON ADITIVOS QUMICOS.Los mtodos de recuperacin mejorada por mtodos qumicos incluyen:1. Inyeccin de polmeros y soluciones micelares polimricas.2. Procesos de inyeccin de surfactante.3. Inyeccin de soluciones alcalinas o aditivos alcalinos combinados con mezclas de lcali-surfactante o lcali-surfactante-polmero (ASP).Debido a que cada yacimiento es nico en lo que se refiere a las propiedades de los crudos y del medio poroso, se deben disearsistemasqumicos caractersticos para cada aplicacin.Los reactivos qumicos empleados, sus concentraciones en los procesos de inyeccin y el tamao de los mismos, dependern de las propiedades de los fluidos y del medio poroso de la formacin, as como, de las consideraciones econmicas correspondientes.Tabla 1. Criterios bsicos de seleccin para el desarrollo de proyectos de recuperacin mejorada basado en mtodos qumicos.MtodoAPIViscos. (cP)Permeab. (mD)Temp. (F)

Inyeccin de Polmeros15-40< 35> 10< 160

Inyeccin de Surfactantes25-40< 15< 500< 150

Inyeccin de Soluciones Alcalinas15-35< 150< 1000< 200

A continuacin se har unadescripcinde los principales aspectos relacionados con cada mtodo1. Inyeccin de Polmeros. El principio bsico que sigue estemtodoes el agua puede hacerse ms viscosa a partir de la adicin de un polmero soluble en agua, lo cual conduce a una mejora en la relacin de movilidad agua/petrleo y de esta manera se puede mejorar laeficienciade barrido y por tanto un mayor porcentaje de recuperacin. En la siguiente figura se presenta de manera esquemtica el funcionamiento de este mtodo de recuperacin mejorada:

Figura 3. Esquema del proceso de inyeccin de polmeros. Entre los polmeros usados para este mtodo se encuentran los polisacridos (o biopolmeros) y las poliacrilamidas (PAA) y sus derivados. A bajas salinidades, las PAA presentan una mayor relacin de movilidad por medio del incremento de la viscosidad del agua y de la disminucin de la permeabilidad al agua de la formacin. Los biopolmeros son menos sensibles a los efectos de salinidad, sin embargo son ms costosos en virtud de los procesos de pretratamiento que requieren En definitiva, se deben escoger polmeros que a bajas concentraciones y a condiciones de yacimiento mantengan una alta viscosidad, no sean susceptibles de degradacin y sean estables trmicamente. Se debe tomar en cuenta que la movilidad disminuye con el aumento de la salinidad del agua.2. Inyeccin de Surfactantes. Elobjetivoprincipal de este mtodo es disminuir la tensin interfacial entre el crudo y el agua para desplazar volmenes discontinuos de crudo atrapado, generalmente despus de procesos de recuperacin por inyeccin de agua. Este mtodo consiste en un proceso de inyeccin de mltiplesbatch, incluyendo la inyeccin de agentes qumicos con actividad superficial (tensoactivos o surfactantes) en el agua. Dichos aditivos qumicos reducen las fuerzas capilares que atrapan el crudo en los poros de la roca de formacin. El tapn de surfactante desplaza la mayora del crudo del volumen contactado del yacimiento, formando unbancofluyente de agua/petrleo que se propaga delante delbatcho tapn de surfactante.En la siguiente figura se puede observar con mayor claridad lo anteriormente dicho :

Figura 4. Esquema del proceso de inyeccin de surfactantes. An cuando las aplicaciones de este mtodo a nivel de campo han resultado exitosas, la mayora no son rentables debido a los altos costos de los surfactantes inyectados. 3. Inyeccin de soluciones alcalinas. Este mtodo consiste en la inyeccin de soluciones custicas o alcalinas en la formacin. Estos reactivos qumicos reaccionan con loscidosorgnicos presentes naturalmente en los crudos con lo cual se logra generar o activar surfactantes naturales que traen como consecuencia directa mejoras en la movilidad del crudo a travs del yacimiento y hacia los pozos productores, bien sea por reduccin de la tensin interfacial, por un mecanismo de emulsificacin espontnea o por cambios en la mojabilidad. En la figura siguiente semuestraun esquema del proceso:

Figura 5. Esquema del proceso de inyeccin de soluciones alcalinas. An cuando este mtodo ha resultado ser eficiente para crudos con altos contenidos de cidos orgnicos, uno de los mayoresproblemasde este proceso la reaccinqumicade las soluciones alcalinas con losmineralesde la formacin.PROCESOS DE RECUPERACIN MEJORADA POR INYECCIN DE MEZCLAS DE ADITIVOS QUMICOS.Una vez descritos los procesos de recuperacin mejorada con aditivos qumicos (inyeccin de polmeros, de surfactantes y de soluciones alcalinas) por separado, se proceder a describir manera resumida los mtodos de recuperacin que se basan en la combinacin de dos o tres de los aditivos mencionados con anterioridad.Entre dichos procesos se encuentran los siguientes:1. Inyeccin de polmeros micelares o mezcla de polmero-surfactante.2. Inyeccin de mezclas lcali-surfactantes (AS).3. Inyeccin de sistemas lcali-surfactante-polmero (ASP).1. Inyeccin de polmeros micelares. Se basa en la inyeccin de un tapn micelar en el yacimiento, el cual consiste en una solucin que contiene una mezcla de surfactante,alcohol, salmuera y crudo. Esto simula el lavado de grasa con detergentes ya que se logra desprender del crudo del medio poroso de la formacin, para luego ser desplazado con agua. Para incrementar la eficiencia de barrido y la produccin de petrleo, se inyecta una solucin polimrica para elcontrolde movilidad y as desplazar el tapn micelar.2. Inyeccin de mezclas lcali-surfactantes (AS). Este tipo de procesos se considera recomendable en yacimientos con crudos livianos de bajos nmeros cidos, ya que se pueden alcanzar reducciones importantes de la tensin interfacial empleando combinaciones de lcali-surfactantes, donde el tensoactivo logra compensar las potenciales diferencias de las interacciones crudo-lcali por medio de la activacin de surfactantes naturales. En este caso, primero se inyecta un preflujo de lcali con el fin de preacondicionar el yacimiento y la subsiguiente inyeccin de surfactante sea ms efectiva.3. Inyeccin de mezclas lcali-surfactante-polmero (ASP). Es conocido que para el caso de procesos de inyeccin de polmeros se reporta que slo se mejora la eficiencia de barrido volumtrico, mientras que la inyeccin de polmeros micelares pueden producir incrementos significativos de recuperacin, pero resulta antieconmico por el alto costo de los aditivos qumicos. El proceso ASP combina los beneficios de los mtodos de inyeccin de soluciones polimricas y polmeros micelares, basado en latecnologade inyeccin de soluciones alcalinas debido a que el costo de los lcalis es considerablemente menor que el de los surfactantes.Tabla 2. Criterios tcnicos para la seleccin de yacimientos candidatos a la inyeccin de soluciones ASP.VariablesCriterios Tcnicos

Temperatura< 200 F, este criterio se basa en la estabilidad qumica de los polmeros disponibles comercialmente (poliacrilamidas parcialmente hidrolizadas y polisacridos)

Viscosidades< 100 cP, valor recomendable para obtener un control adecuado de la razn de movilidad a un costo aceptable del uso de polmeros.

Relacin agua-petrleo< 15%

Permeabilidad promedio> 100 mD, a fin de evitar o reducirriesgosde fracturamiento hidrulico de la formacin debido a la alta viscosidad de la solucin ASP.

Dureza (concentracin de iones Ca+2 y Mg+2 en aguas de formacin)< 300 ppm, ya que estas especies pueden causar la precipitacin del surfactante y la prdida de viscosidad del polmero.

CONCLUSIONES1. Cada yacimiento es nico en lo que se refiere a las propiedades de los crudos y del medio poroso, por lo cual se deben disear sistemas qumicos caractersticos para cada aplicacin. Los reactivos qumicos empleados, sus concentraciones en los procesos de inyeccin y el tamao de los mismos, dependern de las propiedades de los fluidos y del medio poroso de la formacin, as como, de las consideraciones econmicas correspondiente.2. Dada la situacin actual en el mercado de precios del petrleo, la recuperacin mejorada por mtodos qumicos se constituye en una de las principales vas para aumentar el factor de recobro en los yacimientos. Es por ello que deben mantenerse los esfuerzos para desarrollar formulaciones que operen en un amplio intervalo de condiciones de yacimiento y con una relacin costo/efectividad adecuada que permitan su aplicacin.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.1. Salager J. L.,Recuperacin Mejorada del Petrleo, Cuaderno FIRP S357-C,Universidadde Los Andes, 2005.2. Wesson, L.; Harwell, J. EnSurfactant: Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry; Schramm, L: L.; American Chemical Society; Washington, DC, 1999.3. Spinler, E.; Baldwin, B. EnSurfactant: Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry; Schramm, L: L.; American Chemical Society; Washington, DC, 1999.4. Schramm, L. L.; Marangoni, G. EnSurfactant: Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry; Schramm, L: L.; American Chemical Society; Washington, DC, 1999.5. PDVSA-CIED,Mtodos de Recuperacin Mejorada con Aditivos Qumicos, Instituto de Desarrollo Profesional y Tcnico, Car

Mtodos de recuperacin mejorada

Potencial de los procesos EOR.

Se estima que para el ao 2020, EOR representar el 50% de la produccin mundial, el cual es patrn de participacin es de un 55% para los proyectos trmicos, 35% para los de inyeccin a gases y 10% para los qumicos.

En Venezuela el proceso dominante es la inyeccin cclica de vapor con una produccin cercana a los 200.000 BPD, destacndose las producciones de los Campos Lagunillas, Ta Juana y Bachaquero, las cuales han generado ganancias extraordinarias para el pas.

Venezuela est programando el inicio de proyectos de inyeccin de nitrgeno en el occidente y oriente del pas, en un futuro cercano para complementar o sustituir proyectos de inyeccin de gas natural. Petrleos de Venezuela S.A. (PDVSA) realiza esfuerzos para mejorar el recobro de los yacimientos que contienen crudos livianos y medianos. De los 10 proyectos planificados, 9 incluyen laboratorios integrados de campo.

Objetivos de la aplicacin de los mtodos EOR.

Despus de la produccin primaria y, posiblemente, de la inyeccin de agua, una cierta cantidad de petrleo denominada petrleo remanente, queda en la roca yacimiento y permanece irrecuperable. Tericamente en una roca humectada por agua, todo el petrleo puede ser desplazado por la fase mojante (agua) si el gradiente de presin es suficientemente alto. En la prctica, el petrleo desplazado depender de la cantidad de agua que se haya inyectado, de la velocidad y, tambin de la razn de movilidad. [ 1]

Clasificacin de los mtodos EOR

Existen diferentes mtodos de recobro no convencionales, que permiten mejorar los recobros por inyeccin de agua. Algunos aplican calor y otros no, donde los grandes grupos son trmicos y no trmicos. Los trmicos son utilizados con preferencia para los crudos pesados, mientras los no trmicos son utilizados para crudos livianos, aunque algunos pueden ser aplicables a crudos pesados, pero han tenido poco xito en las aplicaciones de campo.

Se han propuesto tambin mtodos EOR los cuales son combinaciones de otros, como por ejemplo la inyeccin alcalina con surfactantes y polmeros. De igual manera se han sugerido y probado muchas combinaciones de vapor con qumicos y solventes.

1. Mtodos no convencionales no trmicos

Los mtodos no trmicos abarcan los procesos qumicos y los miscibles.

1.1. Invasiones qumicasLa mayora de los procesos qumicos involucran la inyeccin de materiales que usualmente no se encuentran en los yacimientos.

1.1.1. Invasin con polmeros.La invasin con polmeros es una modificacin de la inyeccin de agua y consiste en aadir el agua de inyeccin un tapn de polmeros de alto peso molecular antes de que esta sea inyectada en el yacimiento, sta propiedad hace que mejore la razn de movilidad agua-petrleo, lo cual da como resultado un mejor desplazamiento y un barrido mas completo que en la invasin con agua convencional. Con polmeros, se forma un banco de petrleo que de empuja como en la inyeccin de agua convencional.

1.1.2. Invasin con surfactantes.El principal objetivo de este proceso es recuperar el petrleo residual, 20 a 40% del volumen poroso, que permanece despus de la recuperacin primaria o de una inyeccin de agua. Como beneficio secundario puede tambin mejorar la eficiencia de barrido volumtrico. En algunas de las primeras investigaciones en las invasiones con surfactantes, se trata de que ocurra como un desplazamiento miscible, sin las desventajas caractersticas de la movilidad desfavorable y la segregacin por la gravedad.

Habitualmente, para asegurarse de que la movilidad est bien controlada, el tapn de surfactante se empuja con un determinado volumen de solucin de polmeros. Adems, se utilizan varios aditivos con el surfactante para protegerlo contra las sales minerales del agua de formacin por la precipitacin o secuestro de los cationes divalentes. Los aditivos ms populares son amonio, carbonato de sodio y trifosfato de sodio.

1.1.3. Invasiones alcalinas o procesos de inversin de humectabilidadLa inyeccin de soluciones alcalinas emplean un proceso de emulsificacin en el sitio, este mtodo de EOR requiere adicionar al agua de inyeccin de ciertas sustancias qumicas como hidrxido de sodio, silicato de sodio, soda custica o carbonato de sodio, las cuales reaccionan con los cidos orgnicos que contiene el petrleo del yacimiento.

1.1.4. Invasiones micelares.La invasin micelar o microemulsin es un proceso muy complejo, pero es un mtodo terciario de recuperacin de petrleo muy promisorio para petrleos livianos. Ha sido extensamente probado en el laboratorio y existen varias pruebas de campo con resultados exitosos.

La tcnica consiste en la inyeccin de un tapn micelar seguido por un volumen de solucin de polmero, el cual se empuja con agua; a menudo se inyecta un preflujo delante del tapn micelar para condicionar la roca. La solucin micelar que se utiliza es el elemento clave del proceso y esta formada por agua, un hidrocarburo, 10-15% de surfactante, junto con pequeas cantidades de sal y un alcohol adecuado, el cual este ltimo se utiliza para controlar la viscosidad y el comportamiento de fase.

1.1.5. Inyeccin de espuma.Las espumas son acumulaciones de burbuja de gas separadas unas de otras por pelculas gruesas de lquidos, con la propiedad de tener una viscosidad mayor que la del gas o lquido que la componen. La inyeccin de espuma consiste en inyectar aire, agua y un agente qumico que la estabiliza, y se realiza a una razn de movilidad menor que la inyeccin de gas o lquido solos. La calidad de la espuma se define como la razn entre el volumen de gas contenido y el volumen total de la espuma. Es altamente eficiente ya que las espumas se ubican primero en los poros mas grandes, donde tienden a obstruir el flujo, los poros pequeos son invadidos luego, mientras que las secciones mas permeables se van llenando de espuma y la eficiencia del barrido vertical se mejora.

1.2. Desplazamientos miscibles.Este proceso consiste en inyectar un agente desplazante completamente miscible con el petrleo existente. En condiciones ideales, el fluido desplazante y el petrleo se mezclan en una banda estrecha que se expande a medida que se mueve en el medio poroso, y desplaza todo el petrleo que se encuentra delante como un pistn.

El desplazamiento miscible puede ser del tipo de primer contacto, como el de un hidrocarburo por otro y cuando los dos son miscibles en todas las proporciones, es decir, la miscibilidad entre los dos se alcanza por varios contactos y el correspondiente equilibrio de fases.

1.2.1. Proceso de tapones misciblesConsiste en la inyeccin de algn solvente lquido miscible al petrleo del yacimiento al entrar en contacto con este. La figura 1 muestra un esquema del desplazamiento de petrleo por un tapn de propano u otro LPG, seguido de agua. Para mejorar la movilidad de los fluidos se inyecta al agua y el gas de manera alternada. Asimismo, debe alcanzarse una presin considerable que permita la miscibilidad tanto entre el tapn y el petrleo, como entre el tapn y el gas desplazante.

1.2.2. Proceso con gas enriquecido o empuje con gas condensanteEn este caso el tapn inyectado es de metano enriquecido con etano, propano o butano y este es seguido de gas pobre y agua. En la formacin se encuentra una zona rica en C2 y C4 miscible al petrleo, debido a que este absorbe los componentes enriquecidos del gas. Para lograr la operacin debe lograrse una presin en el rango de 1.450 a 2.800 lpc.

1.2.3. Empuje con gas vaporizante o de alta presinConsiste en la inyeccin continua de gas pobre como el metano o el etano a una presin por encima de 2.900 lpc para formar una zona de miscibilidad. Esta zona se alcanza en un punto ms alejado del punto de inyeccin, a unos 100 pies antes de que el gas haya vaporizado suficiente C2 al C6 para ser miscible.

1.2.4. Inyeccin alternada de agua y gasEste proceso, conocido como proceso WAG, consiste en inyectar tapones de agua y gas de manera alternada hasta que dichos fluidos lleguen al pozo productor, de tal forma que el tapn de agua no llegue a conseguir fluido miscible en el banco.

1.2.5 Inyeccin usando solventesSe les llama solventes a la mayora de los fluidos que son miscibles con el petrleo de manera parcial. El proceso de inyeccin de solventes es uno de los primeros mtodos que se empleo para extraer petrleo. Este consiste en inyectar gas licuado del petrleo (LPG) en pequeos tapones y desplazarlo por medio de otro tapn de gas seco. Este mecanismo cumple funciones importantes como son la extraccin del crudo, disolucin, disminucin de la viscosidad, incremento del petrleo y el empuje por gas en solucin, siendo el principal la extraccin. Entre los fluidos ms utilizados en la operacin se encuentran: alcoholes orgnicos, cetonas, hidrocarburos refinados, gas condensado del petrleo (LPG), gas natural y gas licuado (LNG), dixido de carbono, aire, nitrgeno, gases de combustin y otros.

1.3. Empujes con gasLa inyeccin de gas disminuye la tensin interfacial y mejora la movilidad del petrleo. Gracias a ello el desplazamiento de miscibles e inmiscibles pueden lograr altas eficiencias en la recuperacin el crudo que queda en las zonas barridas y no barridas. El objetivo de utilizar dixido de carbono u otro gas junto con el agua, es reducir la viscosidad del petrleo y aumentar la presin del yacimiento. A continuacin se explican algunas de estas tcnicas:

1.3.1. Inyeccin cclica de gasEn este proceso se introduce un tapn de gas, generalmente C02, en el pozo, luego cerrarlo por un tiempo de remojo para lograr el equilibrio de las fases, y posteriormente reabrirlo.

1.3.2. Inyeccin de agua carbonatadaComo se representa en la figura 2, este proceso consiste en introducir dixido de carbono al agua que se inyecta, con la finalidad de reducir la viscosidad y facilitar la movilidad. Para remover el agua carbonatada se inyecta agua al final.

2. Mtodos no convencionales trmicos

Estos procesos son especialmente tiles para los crudos pesados (5-15 API), ya que la funcin principal de estos es disminuir la viscosidad del petrleo y optimizar su movilidad. Cabe mencionar, que estos mtodos de recuperacin han alcanzado el mayor xito en los ltimos aos y por ello gran porcentaje de la produccin diaria de EOR en Canad, Estados Unidos y Venezuela proviene principalmente de ellos.A continuacin se describen brevemente los distintos mtodos de recuperacin trmica:

2.1. Inyeccin de agua calienteEste mtodo, sencillo y convincente, consiste en desplazar el petrleo inmisciblemente al inyectar agua caliente y agua fra. La zona prxima al pozo inyector se calienta y al mismo tiempo parte de ese calor se pierde hacia las formaciones adyacentes. El agua introducida pierde calor rpidamente y alcanza la temperatura del yacimiento, por lo que en el borde de este frente se desplaza es el petrleo no calentado. Este proceso permite disminuir la viscosidad del crudo y mejorar su movilidad, reducir el petrleo residual y expandir el fluido por temperatura.

Figura 3. Inyeccin de agua caliente [4]

2.2. Inyeccin continua de vaporDel mismo modo que la inyeccin de agua, este mecanismo de empuje es un arreglo entre pozos de inyeccin y produccin. En este caso, las prdidas de calor son mayores, por lo que el tamao del arreglo es un punto importante a considerar. Sin embargo, al recobro de petrleo puede pasar del 50%. El proceso consiste en inyectar continuamente el vapor, formndose una zona de vapor que avanza a una tasa siempre decreciente. Para disminuir las prdidas de calor, se debe reducir el volumen de inyeccin hasta un valor conveniente, ms tarde se interrumpe por completo y se introduce agua caliente o fra mientras que los productores se mantienen abiertos.

2.3. Inyeccin alternada de vaporEste mecanismo posee diferentes etapas. Primero se inyecta un volumen de vapor preestablecido por una a tres semanas. Luego se cierra el pozo por unos das en fase de remojo de manera que el vapor se disperse uniformemente y caliente la formacin. Finalmente se abre de nuevo de pozo en fase de produccin hasta que este deje de ser econmicamente rentable. A este proceso tambin se le denomina Inyeccin cclica de Vapor o Remojo con Vapor, y fue descubierto en Venezuela accidentalmente en 1957 en una prueba de inyeccin continua de vapor en el Campo Mene Grande.

El mtodo se aplica en yacimientos de crudos pesados para aumentar el recobro durante el perodo de produccin primaria. Y generalmente, luego del proceso se inicia una inyeccin continua de vapor. La recuperacin de petrleo es baja frecuentemente porque slo se ve afectada una parte de del yacimiento.

2.4. Drenaje por gravedad asistido con vaporSe inyecta vapor continuamente cerca del fondo del yacimiento, este vapor cuando se condensa tiende a subir mientras que el petrleo calentado baja hasta el fondo, esto permite que el petrleo drene por gravedad hasta el pozo productor. A continuacin el la Figura 5 se muestra un esquema del proceso:

Figura 5. Proceso de drenaje por gravedad asistido por vapor [6 ]

2.5. Combustin in situConsiste en quemar una cierta cantidad de petrleo en el yacimiento (aproximadamente 10%) para generar calor. El proceso se inicia bajando un calentador o quemador que se coloca en el pozo inyector. Luego se inyecta aire hacia fondo del pozo, se pone a funcionar el calentador hasta lograr el encendido. Despus se calienta los alrededores del fondo del pozo, se saca el calentador, pero se continua con la inyeccin de aire para mantener el avance del frente de combustin[7], lo que permite que el fluido sea menos viscoso y se pueda optimizar la produccin de petrleo. Segn Carol Marzuola[8], (VenEconoma Vol.20 No. 10, Julio 2003) este mtodo posee ciertas desventajas ya que se necesita suficiente cantidad de energa para generar vapor mediante la combustin del gas, otra de ellas es que el vapor pasa por encima del yacimiento del crudo, trayendo como consecuencia que solo se recupere en un 30% del crudo del yacimiento. Existen tres tipos de procesos de combustin:

2.5.1. Combustin Convencional o hacia adelanteLa zona de combustin avanza en la misma direccin del flujo de fluidos. El aire se inyecta para oxidar el petrleo, produciendo grandes volmenes de gas. Delante de la zona de combustin, ocurre el craqueo del petrleo, originando el depsito de las fracciones mas pesadas, en esa misma zona existe una segregacin por gravedad lo que genera que la temperatura del pozo aumente y que la tasa de produccin sea ms elevada.

2.5.2. Combustin en reversoSegn Berry y Parrish [10] , la zona de combustin se mueve en direccin opuesta a la corriente del aire, a donde exista mas concentracin de oxigeno. Los fluidos producidos deben fluir a travs de las zonas de altas temperaturas hacia los productores, haciendo que ocurra la reduccin de la viscosidad del petrleo por un factor de 10.000 o ms. Esto lo hace fluir fcilmente hacia los productores. Es utilizado en petrleos viscosos.Figura 7. Proceso de combustin en reverso [11]2.5.3. Combustin hmedaSe inyecta agua alternada con aire. Al reducirse la viscosidad del petrleo fri se extiende la zona del vapor o zona caliente, esto hace que el petrleo se mueva mas fcilmente dependiendo de la cantidad del crudo quemado y la tasa de inyeccin del aire.