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OXIDACION DE ALTA TEMPERATURA O COMBUSTIÓN IN-SITU Involucra la combustión parcial del aceite para generar calor dentro del mismo yacimiento. Se puede inyectar aire, aire enriquecido con ox ígeno (O2) o solamente O2. Se producen gases de combustión resultando en me ores condiciones de !luo. "s un m#todo $nico debido a que se utili%a cerca del &' del aceite residual del yaci mient o para reali%ar una combu stión con el prop ósito de gener ar calor dentro del yacimiento, lo cual implica una alta e!iciencia t#rmica. "l proceso de combustión Insitu se inicia generalmente baando un calentador o quemador que se coloca en el po%o inye ctor , despu#s se inyecta aire atreves del po%o y se pone a !uncionar el calentador *asta que inicia la combus tión. +espu# s que se *a iniciado la combu stión se contin $a con la inyección de aire. Mecanismos de recuperacin! r ans!erencia de energía en !orma de calor mediante conducción y convección que por lo tanto, disminuye la viscosidad del aceite. -os productos de la destilación de vapor y del craqueo t#rmico que son llevados en el !rente de combustión para me%clarse con el aceite de meor calidad. uema de coque que es producto de los componentes m/s pesados del aceite. 0or la presión suministrada al yacimiento mediante la inyección de aire.  Limi"aciones de# m$"odo Si no es depositado el coque su!iciente, producto del aceite que Figura 9. Criterios de selección Combustión In-situ

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OXIDACION DE ALTA TEMPERATURA O COMBUSTIÓN IN-SITU

Involucra la combustión parcial del aceite para generar calor dentro del mismoyacimiento. Se puede inyectar aire, aire enriquecido con oxígeno (O2) o

solamente O2. Se producen gases de combustión resultando en meores

condiciones de !luo.

"s un m#todo $nico debido a que se utili%a cerca del &' del aceite residual

del yacimiento para reali%ar una combustión con el propósito de generar

calor dentro del yacimiento, lo cual implica una alta e!iciencia t#rmica.

"l proceso de combustión Insitu se inicia generalmente baando un calentador o

quemador que se coloca en el po%o inyector, despu#s se inyecta aire

atreves del po%o y se pone a !uncionar el calentador *asta que inicia la

combustión. +espu#s que se *a iniciado la combustión se contin$a con la

inyección de aire.

Mecanismos de recuperacin!

• rans!erencia de energía en !orma de calor mediante conducción y

convección que por lo tanto, disminuye la viscosidad del aceite.• -os productos de la destilación de vapor y del craqueo t#rmico que son

llevados en el !rente de combustión para me%clarse con el aceite

de meor calidad.• uema de coque que es producto de los componentes m/s pesados del

aceite.• 0or la presión suministrada al yacimiento mediante la inyección de aire.

 Limi"aciones de# m$"odo

• Si no es depositado el coque su!iciente, producto del aceite que

est/ siendo quemado, no se podr/ mantener el tiempo requerido el

proceso de combustión.

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Figura 9. Criterios de selección Combustión In-situ

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• Si es depositado demasiado coque, la tasa de avance de la %ona de

combustión ser/ lenta y la cantidad de aire requerida para

mantener el proceso ser/ muy alta.• -a saturación de aceite y la porosidad deben ser altas para minimi%ar las

p#rdidas de calor en la !ormación.• "l barrido tiende a ser por la parte alta del yacimiento, por la

tanto la e!iciencia de barrido ser/ de!iciente en !ormaciones con

espesores grandes.

Des%en"a&as de# m$"odo

• Se puede dar una relación de movilidades des!avorable.

• "s un proceso compleo1 se requieren para su implantación grandes

inversiones de capital, adem/s de ser un proceso de di!ícil control.• -a producción de gases de combustión puede presentar problemas en el

entorno.• 0roblemas operacionales tales como una alta corrosión debido al p del

agua caliente, serias emulsiones aguaaceite, incremento en la producción

de arena, deposición de carbón y para!inas, !allas en las tuberías y en los

po%os productores debido a las altas temperaturas.

'('('('( COMBUSTIÓN IN SITU SECA

"n este tipo de combustión, el aire es inyectado para quemar parte de los*idrocarburos in situ. "l gas de combustión y una %ona de vapor delante del!rente de combustión despla%an al aceite *acia el po%o productor. "l calor estransportado para la parte delantera del !rente de combustión por los gases decombustión, el agua cong#nita evaporada y por conducción. "ste transporte es!recuentemente insu!iciente para remover todo el calor disponible. 3omoresultado, una porción del calor es deado atr/s del !rente de combustión paraser al !inal disipado en las partes superior e in!erior de la %ona en que se e!ect$ael proceso.-a %ona de combustión act$a como un pistón. 0ero generalmente existe una

segregación por gravedad signi!icativa en la %ona de combustión por lo cual el

!rente de combustión tiende a ser m/s *ori%ontal que vertical. 4na ve% que

ocurre la ruptura en el po%o productor la temperatura en el po%o lo cualaumenta la di!icultad y el costo de producción

-a viscosidad del crudo se reduce notablemente, de manera que la

productividad del po%o aumenta.

5ona de aire inyectado y agua, esta %ona se consume a medida que el !rente de

combustión avan%a.

5ona de aire y vapor de agua, el agua de la !ormación se convierte en

vapor en esta %ona debido al calor residual. "ste vapor !luye *acia la %ona no

quemada del yacimiento ayudando a calentarla.

5ona de combustión esta %ona avan%a a trav#s de la !ormación *acia los po%os

productores. -a velocidad con que se mueve esta %ona dependiente de la

cantidad de *idrocarburos involucrado en la combustión y el gasto de inyección

de aire, en esta %ona la temperatura varía de entre los 6'' y &2'' 78.

5ona de crac9eo las temperaturas que se desarrollan !rente a la %ona de

combustión causan que las !racciones ligeras se separen y deen una !racción

de carbón residual !ormado por la !racción m/s pesada.

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'('('()( COMBUSTIÓN IN SITU *+MEDA

+urante la combustión la entalpia almacenada en la matri% es

parcialmente usada para precalentar el aire inyectado y el resto se pierde

en las !ormaciones las cercanías de la !ormación. 0or lo cual se consideró la

idea de combinar la inyección de agua y aire despu#s de la ignición del procesode combustión. 3on esto se busca aprovec*ar la alta capacidad t#rmica del

agua la cual puede usarse para recuperar la entalpia remanente detr/s

del !rente de combustión y transportarla *acia el po%o productor.

-a sección transversal entre el po%o inyector y el po%o productor puede

dividirse esquem/ticamente en : %onas;

5ona &. "sta %ona *a sido barrida por el !rente de combustión y

contiene poco o nada de *idrocarburos. Sin embargo dado que la temperaturaes menor a la del punto de ebullición de agua, los poros est/n saturados de

agua en !orma líquida, los espacios remanentes est/n ocupados por el aire

inyectado que no reacciono.

5ona 2. "l agua se encuentra en !orma de vapor en esta %ona, los poros est/n

saturados con una me%cla entre vapor y el aire de inyección. "l !rente del agua

inyectada *a sido evaporada y est/ entre el límite entre la %ona & y 2.

5ona <. "sta %ona es la %ona de combustión, en esta sección el oxígeno es

consumido por la combustión de los *idrocarburos y como producto de esa

combustión se deposita el coque.

5ona =. 5ona de vapori%ación > condensación, la temperatura en esta %ona

es cercana a la de vapori%ación del agua, progresivamente la condensación

del vapor y la combustión tienen lugar en esta %ona. ?dem/s algunas

!racciones ligeras e intermedias se evaporan y se segregan a la parte baa

del yacimiento. Si la temperatura es lo su!icientemente alta algunas reacciones

químicas pueden ocurrir en esta %ona.

5ona :. "sta %ona se encuentra a alta presión, debido a la !ormación de un

banco de agua precedido de un banco de aceite.

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Figura 10. Combustión in situ húmeda

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'('('(,( COMBUSTIÓN IN SITU INERSA

"ste proceso es importante para carbón y arenas bituminosas. -a combustión

inversa es usada primero para desarrollar una trayectoria de altapermeabilidad entre los po%os productor e inyector de aire. "n una segunda

etapa, la combustión es usada como m#todo de producción de gas. "n el

concepto de po%os verticales comunicados, la comunicación entre los

po%os (productor e inyector) a trav#s de la trayectoria de alta permeabilidad es

lograda por el ligado t#rmico.

"n este m#todo los *idrocarburos son encendidos en el po%o productor,

mientras que el aire es introducido en el po%o de inyección. "l !rente de

combustión sigue las !isuras naturales *acia la !uente de oxígeno y desarrolla

una trayectoria permeable y caliente de *idrocarburos carboni%ados. 4na ve%

que la comunicación inyectorproductor es establecida, el !rente de

combustión se mueve *acia el po%o inyector a lo largo de la trayectoria

permeable.

+espu#s de la ignición, el !rente de combustión se mueve del po%o productor

*acia el po%o inyector. "n la sección transversal se pueden distinguir = %onas en

este proceso.

5ona &. -a !ormación est/ a condiciones originales sin embargo est/ siendo

barrido por el aire y si la temperatura de la !ormación la capacidad de oxidación

de los *idrocarburos son altas cierta reacción de oxidación puede ocurrir.5ona 2. "n esta %ona la temperatura incrementa por la conducción desde la

%ona caliente, el inicio de la oxidación tambi#n contribuye al aumento en

la temperatura, en esta %ona los siguientes !enómenos ocurren;

• @apori%ación del agua de !ormación

• +estilación de las !racciones ligeras de *idrocarburos

• Aompimiento de cadenas de *idrocarburos en presencia del oxigeno

-a !racción liquida y la !racción vapor son despla%adas, mientras ciertos

componentes !orman un depósito de carbón o coque.5ona <. "sta es la %ona de combustión. "n esta %ona la temperatura alcan%a su

valor m/ximo.

-as reacciones de combustión y oxidación involucran a las mol#culas de

*idrocarburos m/s reactivas consumen todo el oxígeno que no reacciono en la

región que la precede.

5ona =. -os restos de coque no quemando son depositados en la matri%

mientras las !ases liquidan y vapor !luyen. Si no *ay p#rdidas de calor, las

caídas de temperatura se mantendr/n igual al del !rente de combustión. -a

temperatura disminuye con la distancia de la %ona de combustión. -a

condensación de la !racción destilada de *idrocarburo es producida y

posiblemente tambi#n el vapor.

'('('(.( COMBUSTIÓN IN SITU CON AIRE ENRI/UECIDO

"s una modi!icación de la combustión in situ est/ndar con el potencial de evitarun n$mero de problemas que *an sido superados en aplicaciones de campo del

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proceso. "l oxígeno o!rece muc*as ventaas en el proceso y operacionales sobrela combustión in situ normal por inyección de aire.?l *ablar de aire enriquecido en general se re!iere a una me%cla que contiene

B: oxígeno o bien de una me%cla 2' de nitrógeno y C' de oxígeno.

)( RECUPERACIÓN ME0ORADA MICROBIANA 1MICROBIAL EN*ANCEDOIL RECOER23

"sta t#cnica consiste en la inyección de microrganismos especí!icos al yacimientopara generar subproductos, tales como biosur!actantes o gases que ayuden aldespla%amiento del crudo. ?sí mismo estos microrganismos pueden actuar comoagentes movili%antes de petróleo residual o agentes tapón para aislarselectivamente %onas no deseadas del yacimiento.

"l proceso de D"OA abarca un amplio espectro de tecnologías, las cuales pueden

ser diseEadas para di!erentes aplicaciones usando distintas metodologías. "stasmetodologías pueden ser divididas en los siguientes grupos;

• "stimulación de producción en po%os individuales mediante el uso de

microrganismos.• Inyección contin$a de agua y microrganismos.

• Farrido de nutrientes usando el sistema de *u!!andpu!!.

• -impie%a de po%os con bacterias.

• aponamiento selectivo con bacterias.

• Aecuperación de !luidos de !racturación con microrganismos.

? pesar de que los conceptos b/sicos y los mecanismos de recuperación son losmismos para todas las aplicaciones, las condiciones operacionales y el diseEoóptimo di!iere entre una aplicación y la otra. ?unque los mecanismos derecuperación de D"OA se encuentran presentes en todas las aplicaciones, elmecanismo predominante depende de las condiciones de campo, la bacteriainyectada, el nutriente usado y la aplicación elegida.

+entro de los problemas m/s comunes que estos sistemas pueden en!rentar sino son adecuadamente diseEados y monitoreados, se pueden mencionar;

• 0#rdida de inyectividad debido a taponamiento de la !ormación.

• ransporte y dispersión poco exitosa de todos los componentes necesarios

*acia la ubicación deseada en el yacimiento.• "scasa actividad metabólica deseada in situ.

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Figura 1. In!ección microbiana

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• Omisión del e!ecto de competencia por sobrevivir o actividad secundaria

indeseable por organismos autóctonos.

)('( MECANISMOS DE LA RECUPERACIÓN MICROBIANA

"n el proceso de G!ermentación bacterial in situG la combinación de mecanismoses la responsable de la estimulación de la producción o el meoramiento en larecuperación de petróleo. "sta combinación de mecanismos dependeb/sicamente de la aplicación, los cultivos y nutrientes seleccionados y lascondiciones operacionales. odos los posibles mecanismos se encuentran listadosa continuación;

&. -a generación de gases, los cuales incrementan la presión del yacimiento yreducen la viscosidad.

2. -a generación de /cidos que disuelven la roca, meorando así la

permeabilidad.<. -a alteración de la moabilidad.=. -a producción de biosur!actantes que disminuyen la tensión inter!acial y

super!icial.:. -a reducción de la viscosidad mediante la degradación de las cadenas

largas de los *idrocarburos.

Actividad/Producción

MicrobianaTipo de Microorganismo Mecanismo

Metabolismo dehidrocarburos

"erobios# Pseudomonas putida

$egradación de las cadenas%ara&'nicas

Gases N2, CO2,C!

(acterias &ermentati)asmetanog*nas# Vibrio

species

"umento de la %resión en el!acimiento ! disolución en el

crudo

"cidos (acterias &ermentati)as$isuel)en la roca e

incrementan la %orosidad

#olventes (acterias &ermentati)asCambio en la mo+abilidad de la

roca ! reducción de la)iscosidad del crudo

$mulsi%cantes Asinotebacter species,Pseudomonas species,

Bacillus species

"lteración de la mo)ilidad delaceite

&iosur'actantes

Pseudomonas aeruginosa,Rhodococcus species,Bacillus licheniformis,

Bacillus polymyxa

,educción de la tensióninter&acial

&iopol(meros

Bacillus brevis, Micrococcusvarians, Micrococcusspecies, Clostridium

acetobutylicum

,educción de la %ermeabilidad

&iomasaa ma!or'a de losmicroorganismos

,educción de la %ermeabilidad

)()( CLASI4ICACIÓN DE LA RECUPERACIÓN MICROBIANA

-a recuperación meorada microbiana se clasi!ica principalmente comorecuperación meorada microbiana super!icial o recuperación microbianasubterr/nea esto en base al lugar donde los microorganismos trabaan.

 abla 5. /u'a de "nlisis

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#uper%cial #ubterr)nea

os biosur&actantes# los bio%ol'meros !enimas son %roducidas en lasinstalaciones su%erciales %ara luego

ser in!ectados en el !acimiento comoun m*todo u'mico de recu%eración.

os microorganismos# los nutrientes!o aditi)os son in!ectados dentro del!acimiento %ermitiendo a los

microorganismos mantenerse# crecer#metaboliar ! &ermentarse ba+o tierra

? su ve% la recuperación microbiana subterr/nea se clasi!ica dentro de larecuperación microbiana insitu y recuperación microbiana autóctona. ?*ora biendependiendo del procedimiento del proceso la recuperación microbianasubterr/nea se clasi!ica como;

*ecuperación

microbianasubterr)ne

a

Insitu

*ecuperación microbiana c(clica$+iste un periodo de inección, en el -ue seintroducen al acimiento los microorganismos sus nutrientes. espu0s el o los po1os son cerradosdurante un periodo bastante grande para permitirel crecimiento microbiano la 'ormación de susproductos. Por ltimo, comien1a la etapa deproducción del petróleo, la cual puede prolongarsede semanas a meses. Cuando la producción de

petróleo declina, otra etapa de inección ser)iniciada.

"utóctona

*ecuperación microbiana mediante la inección deagua adicionada con Microorganismosl agua ue se in!ecta al !acimiento )a adicionada conlos nutrientes adecuados %ara la estimulación delcrecimiento de los microorganismos autóctonos del!acimiento. 6' la acti)idad microbiana reuerida no se%resentara# entonces se %odrn in!ectar microorganismosen el !acimiento +unto con los nutrientes.

)(,( ENTA0AS DE LOS PROCESOS MICROBIOLÓ5ICOS

• -os biosur!actantes muestran propiedades equivalentes de emulsi!icación,

con la di!erencia de ser biodegradables.• Aequieren menor inversión de sustancias químicas y energía.

• -as bacterias crecen exponencialmente *aciendo el proceso microbiológico

m/s rentable.• "scasa repercusión ambiental.

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 abla . Clasicación recu%eración microbiana

 abla 7. ,ecu%eración microbiana subterrnea

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,( RE4ERENCIAS.(

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