Petroquimex EOR

7/22/2019 Petroquimex EOR

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PetroQuiMex

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Slo 30 por ciento del aceite de un pozo petrolero puede extraerse con los mtodos

tradicionales, por tanto, quedan enormes cantidades de petrleo por recuperar de los

puntos de extraccin actuales

Tpicamente slo 30 por ciento del aceite de un

pozo petrolero puede extraerse con los mto-dos tradicionales, por tanto, quedan enormescantidades de petrleo por recuperar de lospuntos de extraccin actuales o incluso delos ya abandonados; esto se debe a que lamayor cantidad del aceite se encuentra en elmedio poroso o matriz, es decir, en la roca:llmese areniscas, calizas o carbonatos, porcitar algunos ejemplos.

Existen tecnologas, procesos o mecanismosconocidos como: Recuperacin Terciaria oMejorada de Petrleo (EOR por sus siglas eningls Enhanced Oil Recovery), cuya apli-cacin puede ayudar a recuperar entre 10y 20 por ciento del petrleo original en sitio,lo cual podra parecer poco, pero resulta in-creble para la industria petrolera de acuerdocon las tasas de recuperacin y produccinactuales.

Para la extraccin o recuperacin del petrleoexisten tres mecanismos bsicos llamadossimple y llanamente: Primario, Secundario y

Terciario; la recuperacin es primaria cuando

al iniciar la produccin, la presin de los flui-dos al interior del yacimiento es suficiente paraforzar la salida natural del petrleo a travsdel pozo.

Durante la vida productiva del yacimiento lapresin descender y es entonces cuandose requiere hacer Recuperacin Secundaria,que es la inyeccin de agua o de gas paracompensar la prdida de presin y la ayudamediante bombas para extraer el petrleo.

Al paso del tiempo por ms agua o gas que seinyecte y aunque se usen avanzados sistemasde bombeo ya no se recupera ms petrleo, yla declinacin comienza, en este punto debeaplicarse Recuperacin Terciaria o Mejorada,la cual tiene varios mtodos entre los que seencuentran el uso de qumicos como los Pol-meros y Surfactantes, Trmicos (Estimulacincon vapor y combustin en sitio), Miscible (Hi-drocarburos solventes), microbiales, elctri-cos, vibracionales, de perforacin horizontal,entre otros.

RecuperacinRecuperacinMejorada de Petrleo

Por: Ing. Rubn Pelez Zapata,PetroQuiMex.


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Dichos mtodos qumicos incluyen: 1. Sur-factantes, 2. Polmeros y geles, 3. Solucionesalcalinas o mezclas de lcali-Surfactante o

lcali-Surfactante-Polmero (ASP).

Una de las tcnicas que ha dado extraordina-

rios resultados es el uso de geles y polmerosen un proceso conocido como Water floodingo Mejora del perfil de inyeccin y control deagua para bloquear fracturas y arenas con al-tas permeabilidades, evitando as conducir elagua de manera preferencial, tanto en pozosproductores como en pozos inyectores, cons-

tituyendo un gran avance en el campo de lastecnologas qumicas.

Una vez que se produce la gelificacin en sitio,la entrada del flujo de agua al pozo se redu-ce generalmente a menos de 25 por cientode las tasas de produccin previas al trata-miento. Esta reduccin en la permeabilidad alagua incrementa la permeabilidad al petrleoy permite que ste circule con mayor facilidaddesde la roca matriz hacia el pozo.

Los beneficios sobre los costos operativosson muchos: una menor cantidad de agua en

superficie, el posible reemplazo de costosasbombas electro-sumergibles por bombas devarilla, una mayor produccin de petrleo de-bido a una mejor extraccin del yacimiento ymenos reparaciones al pozo, entre otras ms.Figura 1.

Entre las tcnicas ms generalizadas parafacilitar el flujo de petrleo se encuentran lainyeccin de vapor en los pozos, pues al ca-lentar el combustible circula ms fcilmente ymejor hacia los pozos de produccin; tambinest la inyeccin de gases como nitrgeno obixido de carbono y la inyeccin de produc-tos qumicos para liberar el petrleo atrapadoen la roca o matriz.

Existen varios tipos de molculas que puedenayudar a mejorar la produccin; bsicamente

lo que hacen es reducir la tensin superficialo interfacial con el fin de mejorar la movilidady/o cambiar la mojabilidad de la roca donde seencuentra el aceite.

Cada yacimiento es nico debido a las pro-piedades de sus crudos y del medio porosodonde se encuentran, por tanto, es necesariodisear las soluciones de manera especficapara cada proyecto; los qumicos empleados,las concentraciones y el volumen a inyectardependern de las propiedades de los fluidos

y de la formacin. Figura 2.

La aplicacin de las tcnicas de recupera-cin mejorada est directamente relaciona-da con el precio internacional del crudo, yaque esto representa una inversin adicionalpara la extraccin del aceite; sin embargo, amedida que el petrleo se agote y su costosiga aumentando, el uso de estas tecnologasser cada vez ms importante; en promedio,con precios internacionales por arriba de $60dlares el barril, las tecnologas de EOR sonperfectamente factibles y necesarias, pues sedice que la poca del petrleo barato o de fcilacceso ha llegado a su fin.

En la actualidad hay muchos operadores queya usan o han utilizado tcnicas de EOR conmuy buenos resultados, debido a que el ob-

jetivo de extraer ms petrleo de la tierra conaltos retornos de la inversin se ha cumplido;ejemplos de eso hay bastantes, muchos estnpublicados en documentos de la Sociedad deIngeniera Petrolera (SPE por sus siglas en in-

Polymer gel treatments are

used in both producing and

injection well to plug thief

zones and improve

conformance

Water Injector Oil Producer

Alkaline surfactant polymer

and surfactant polymer

systems mobilize residual oil

Water Injector Oil Producer

Figura 1.Mejora deeficiencia volumtrica y

control de produccin de

agua mediante geles y

polmeros.

Fuente: Presentacin

General Tiorco LLC Sep

2009

Figura 2.Barrido depetrleo remanente

usando tcnicas de

recuperacin mejorada.

Fuente: Presentacingeneral Sep 2009 Tiorco

LLC


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La Revista de la Industria Petrolera

gls Society Petroleum Engineering); sin em-bargo, no son todos, ya que muchos buenosresultados tienen carcter de confidenciales ylos operadores no los revelan.

Prcticamente todas las grandes compaas

operadoras cuentan con reas y recursos deinvestigacin dedicados exclusivamente al es-tudio, aplicacin o implementacin de tcnicasde recuperacin mejorada y dependiendo desu grado de avance, algunas de estas empre-sas tienen sus propios mtodos, productosqumicos, anlisis, equipos de laboratorio ymuchos otros avances al respecto.

Sin embargo, dado que el uso de estas tec-nologas requiere de mucha especializaciny detalle para la correcta implementacin deproyectos de EOR, resulta sumamente difcil

contar con todo lo necesario para estudiar elyacimiento, su tipo de petrleo, la geologa,petro-fsica y un sinfn de reas relacionadas.

De tal suerte que para cualquier operador quequiera o necesite aplicar EOR en sus cam-pos, la recuperacin mejorada es todo un reto,pues adems no hay garanta absoluta de quelos procesos funcionarn adecuadamente, yaque existen muchas variables involucradasy aun a pesar de haber estudiado todos losdetalles, conseguido los productos qumicos

adecuados, contado con la infraestructuranecesaria y el diseo perfecto, simples deta-lles en la inyeccin o fallas en la misma pue-den ocasionar el fracaso en las pruebas, queadems de ser costosas, requieren de muchotiempo previo de estudios, para la operaciny aplicacin de las tecnologas y para poderinterpretar los resultados despus de las ope-raciones efectuadas.Normalmente una compaa operadora debeseguir todo un proceso que incluye a diferen-tes actores y compaas con el fin de poderimplementar adecuadamente un proyecto deRecuperacin Mejorada; esto puede llevaraos, es decir, debe buscar a los consultoresadecuados (tpicamente stos se encuentranen centros de investigacin o universidades),deben contar o tener el apoyo de laboratoriosespecializados e infraestructura necesariapara la inyeccin y su control, tratamiento deaguas o bien la contratacin o sub-contrata-cin de stos y otros muchos servicios hastala compra de qumicos, geles o polmeroscon proveedores especializados.

Por tanto, si se suman los costos de cada

una de estos actores involucrados y la com-plejidad para integrarlos a todos, no es deextraarse porqu la aplicacin de estastecnologas sea an privilegio de ciertas or-ganizaciones o no est tan difundida su im-plementacin.

A pesar de todo lo que implica laconcepcin, el diseo y la imple-mentacin de un proyecto de es-tas caractersticas, hay resultadosmuy satisfactorios a nivel mundial;

en el caso de Petrleos Mexica-nos (PEMEX) ya han comenzadohace algunos aos diferentes es-tudios para aplicar este tipo detecnologas, principalmente paraCantarell, donde incluso ya sehan hecho las primeras pruebaspiloto con muy buenos resulta-dos, y se estudia ya la posibilidadde extender el uso de recupera-cin mejorada de petrleo en susdistintas modalidades a todos losyacimientos maduros de Mxico.

Apostando a la recuperacin mejorada del pe-trleo como el presente y futuro de la industriapetrolera mundial, dos grandes empresas hanreformado una compaa con previa expe-riencia en este campo, pero que ahora estdedicada al servicio 100 por ciento integralpara la implementacin de proyectos de EOR;esta organizacin se llama TIORCO (por sussiglas IOR o en ingls Total Integrated OilRecovery Company).

Figura 3: Proceso actual

de contratacin deproductos y servicios para

implementar proyectos de

Recuperacin Mejorada de

Petrleo

A medida que el petrleo se

agote y su costo siga au-

mentando, el uso de estas

tecnologas ser cada vez

ms importante, pues se

dice que la poca del pe-

trleo barato o de fcil ac-

ceso ha llegado a su fin


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58 Esta organizacin es el resultado de un Jointventure o Aventura de asociacin conjuntaentre Nalco y Stepan, siendo la primera pla-taforma a nivel mundial que pretende brindarun servicio integral que abarca desde la con-

sultora, simulacin numrica del yacimiento,estudios de laboratorio para la evaluacin dencleos y aceite, productos qumicos, geles,polmeros, surfactantes, tratamiento de aguade inyeccin y produccin, entre otros, hasta

la implementacin del proyecto, inyectandolos productos que ellos mismos proveen a tra-vs de unidades especializadas de bombeo,que son operadas por equipos de ingeniera ytcnicos especializados las 24 horas durante

los 365 das del ao.

Nalco es lder mundial en tratamiento de aguasy mejora de procesos de energa, aire y agua,y Stepan lo es en surfactantes. Con esta po-derosa combinacin se tienen los ingredientesclave para la adecuada implementacin deproyectos integrales de EOR a escala interna-cional. Figura 3.

El tiempo dir si esta apuesta fue adecuadaNo slo para las organizaciones que tomaronel riesgo, sino para todos aquellos operado-res que ahora puedan contar con el apoyo deuna empresa integral que tome responsabili-dad de los proyectos de principio a fin, pues elesquema como existe actualmente siempre hagenerado conflictos entre los actores, ya quecuando algo resulta mal, normalmente suelenculparse entre s alegando que los asesoresse equivocaron, el diseo no era el adecuado,fall la simulacin, el producto qumico estabadefectuoso, o los que inyectaron lo hicieron demanera indebida.

Identify

&

Select Field

Develop EOR

Strategy

Recover OilDesign

Project

Implement

Project

Customer Objective

Field History / OOIP Technical Support Consulting

Reservoir Evaluation Oil & Water Analyses Conformance Issues

IFT / Phase Behavior Water Treatment plan Core Floods Reservoir Simulation

Equipment Design

Pumping Units Manage Chemical inventory Equipment & Flood

monitoring

TIORCO operators Emulsion breaking Water treatment

EOR RecommendationFlood Design and

Economic Evaluation

Install Equipment &

TIORCO Operators

Provide 24/7 on-site

service

Figura 4.Necesidades yprocesos tpicos para la

adecuada implementacin

de proyectos de EOR

Fuente: Presentacin


2009

Fuente:Presentacingenera

lSep

2009TiorcoLLC.

Design and Implementation

Lab Testing

Surfactant

Screening

100g

Core Floods

0.5g

Surf. Adsorprion

Oil Recovery %

Single WellTracer Test

100kg

Residual Oil Saturation

% Oil Movilized in the Site

Injectivity Issues

Pilot Scale Test250tons

Any otherMacroscopic Factors

Scale up IssuesLogistical Issues

Commercial Flood

Adjustments to surfactants,

injection rates,

water treatment, etc.

4,000 - 5,000 tons/yr

Using TIORCO Equipment, pilot scale field (A)SP projects may be

implemented more expedienty

3 years

Figura 5: Tiempos

promedio para implemen-

tacin de proyectos de

5 aos actualmente que

podran reducirse a 1-2

aos como mximo

Fuente: Presentacin


2009


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Hay tantas variables que es muy complicado poderdeterminar realmente dnde estuvo la falla; la buenanoticia es que teniendo una compaa integrada seeliminan variables de falla o duda, debido a que no haymuchos agentes externos a quienes culpar, y lo mejorde todo es que los tiempos para la ejecucin de este

tipo de proyectos podran reducirse de cinco aos enpromedio, a tan slo un ao. Figura 4.

Resulta interesante observar un fenmeno en la ma-yora de las compaas operadoras: A los activos lespiden mantener la produccin, mientras que a las reasde nuevas tecnologas o equipos de investigacin, lessolicitan innovar, as como todo tipo de mejoras paraincrementar la produccin.

Sin embargo, al probar nuevas tecnologas, solucioneso ideas, nadie quiere cargar con la responsabilidad queconlleva el aplicar nuevos tratamientos, ya que si no

funcionaran, ya sea por potenciales daos a la forma-cin, desprestigio o por las relaciones interpersonales,se generara un conflicto permanente entre las reasoperativas y estratgicas, pues cuando por fin decidensoltar pozos para hacer pruebas, normalmente sonaqullos los que estn prcticamente muertos.

A esta gran cantidad de factores y variables se su-man aspectos de confidencialidad que las empresasdel medio manejan de manera quisquillosa, reser-vndose todos los derechos posibles para compartirinformacin.

Por lo que el reto para todas las empresas petrolerasa nivel mundial no es fcil si buscan integrar estas tec-nologas, y si amn de todo esto se aaden factorespolticos, como ocurre en las empresas paraestatales,el mrito de los ingenieros y funcionarios petrolerosdebe ser bien reconocido, pues si logran sacar ade-lante a PEMEXrevirtiendo la declinacin en yacimientoscomo Cantarell y otros muchos campos maduros enMxico, merecen todo el respeto y reconocimiento,no slo de los mexicanos, sino tambin del resto delos operadores del orbe; la historia lo dir

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