Presentacin de PowerPoint

Universidad Autnoma del Carmen Des de ciencias qumicas y petrolera

RECUPERACIN SECUNDARIA Y MEJORADA DE YNF

Ing. Armando Rene Godina Rojas

Tema:Propiedades de los Procesos de Recuperacin Secundaria y Mejorada"

Alumnos:Garca Hernndez Judith KarinaMontesinos Altamirano Vanessa ChantalSaucedo Flores Len Alejandro

IntroduccinSlo 30% 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.

PrimariaSecundariaMejoradaEmplea energa natural del yacimiento.Usa sistemas artificiales de produccin.TiempoProduccinAgrega energa al yacimiento.Acelera produccin de aceite mvil.Libera aceite atrapado en el yacimiento.Sistema ArtificialFactores de Recuperacin TpicosFactores de RecuperacinEtapas de la Explotacin de un Yacimiento

Recuperacin SecundariaInyeccin de AguaLa primera inyeccin ocurri accidentalmente cuando el agua, proveniente de algunas arenas acuferas poco profundas o de acumulaciones de aguas superficiales, se mova a travs de las formaciones petrolferas, entraba al intervalo productor en los pozos perforados e incrementaba la produccin de petrleo en los pozos vecinos. En esa poca se pens que la funcin principal de la inyeccin de agua era la de mantener la presin del yacimiento y no fue sino hasta los primeros ao de 1980, cuando los operadores notaron que el agua que haba entrado a la zona productora haba mejorado la produccin.Tipos de Inyeccin

Seleccin de Yacimiento para INY de Agua.Factores mas importantes para la seleccin de candidatos para inyeccin de agua son:

Saturacin de Agua y Gas InicialLa Heterogeneidad del yacimientoVariacin de KEficiencia Volumtricas del barridoRecobro PrimarioPorosidadesPresiones InicialesHumectabilidad

N residualEmpujeDisponibilidad del Agua

Factores que controlan la recuperacin por Inyeccin de Agua

Inyeccin de GasEl Levantamiento Artificial por Inyeccin de Gas es un mtodo de produccin que utiliza gas comprimido a alta presin como fuente externa de energa. El gas es inyectado en un punto de la columna de fluidos en la tubera de produccin.El gas inyectado tiene como propsito aligerar o desplazar la columna de fluidos, reduciendo su peso. De esta manera, la energa del yacimiento ser suficiente para transportar los fluidos desde el fondo hasta la superficie.

Tipos de Levantamiento Artificial por GasFactores que controlan la R por INY de Gas

Factores que controlan la recuperacin por Inyeccin de Agua y Gas.Recuperacin Terciaria o Mejorada (EOR)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 el 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. Definicin de EORPara el ao 2020, EOR representar el 50% de la produccin mundial. Qu se necesita?Los trabajos asociados a los proyectos de recuperacin mejorada requieren de la ejecucin de tareas diversas:

Pruebas de laboratorio Modelado numrico Diseo de pilotos Adecuacin de infraestructura de campo Adecuacin de pozos inyectores y observadores Monitoreo y evaluacin de pruebas piloto, entre otros

Procesos TrmicosSon aquellos en los cuales por medio de algn fluido se le transfiere energa calorfica al yacimiento, con el objetivo de disminuir la viscosidad de los fluidos del yacimiento.TEMPERATURAMOVILIDAD DE LOS FLUIDOSVISCOSIDAD DEL ACEITESubprocesos TrmicosInyeccin continua de Vapor

Inyeccin asistida por Drene Gravitacional

Combustin in-situ > Combustin Convencional > Combustin Invertida > Combustin HmedaInyeccin Continua de Vapor

El procedimiento consiste en la inyeccin de vapor a la formacin a travs de pozos verticales para reducir la viscosidad del aceite y desplazarlo hacia pozos productores

Criterios para implementar Iny. Cont. De VaporGravedad de aceite (de 12 a 25API)

Permeabilidad (> a 200 mD)

Profundidad (De 300 ft a 1300 ft)

Porosidad (> a 30%)

Viscosidad (De 20 a 1000 cp)

Litologa (Bajo contenido de arcillas)Inyeccin asistida por Drene Gravitacional Tiene una tasa de recuperacin estimada de 40-60%

Criterios para implementar Iny. asistida por Drene Gravitacional Permeabilidad (> a 1D)

Profundidad (< de 3000 ft)

Porosidad (> a 20%)

Viscosidad (> a 600 cp)

Tipo de formacin (Bajo contenido de arcillas)Combustin in-SituEl proceso de combustin in situ es un mtodo convencional trmico que se basa en la generacin de calor en el yacimiento para seguir recuperando hidrocarburo una vez culminada la produccin primaria y/o secundaria .Este mtodo consiste bsicamente en quemar una porcin del petrleo presente en el yacimiento para generar el calor, esta porcin es aproximadamente el 10%.Combustin InvertidaTambin llamada en Reverso. Ahora el aire se inyecta primero en el pozo productor, sta inyeccin se suspende y se cambia al pozo inyector. El frente de combustin avanza al pozo inyector mientras que el petrleo se mueve al pozo productor.

Combustin HmedaConsiste en inyectar agua en forma alternada con aire, crendose vapor que contribuye a una mejor utilizacin del calor y reduce los requerimientos de aire, esto se logra gracias a que al inyectar el agua, parte de sta o toda se vaporiza y pasa a travs del frente de combustin transfiriendo as calor delante del frente.

Criterios para implementar Combustin in-SituPermeabilidad (> a 100 mD)

Densidad del aceite (De 10 a 27 API)

Profundidad (> a 500 ft y < a 11300 ft)

Temperatura (> a 150 F)

Viscosidad (< a 5000 cp)

So (No menor del 40%)

Tipo de formacin (Preferentemente arenas o areniscas)Procesos QumicosSon todos aquellos procesos en los que a un fluido, generalmente agua, se le agregan productos qumicos con el propsito de incrementar la viscosidad del agua haciendo favorable la relacin de movilidad del agua con respecto al aceite. Viscosidad del aguaFuerzas Capilares que mantienen atrapado al crudo en los poros de la formacinPresin CapilarSubprocesos QumicosInyeccin de Surfactante

Inyeccin de Polmeros

Desplazamiento por solucin Alcalina (lcalis)

Inyeccin de SurfactanteEl objetivo principal de ste mtodo es disminuir la tensin interfacial (Se define una interfase como la superficie de contacto entre dos fases condensadas) entre el crudo y el agua para desplazar volmenes discontinuos de crudo atrapado.

Los surfactantes tambin se denominan tensoactivos y se componen de partes hidrfobas (que rechazan el agua) y partes hidrfilas (que son solubles en agua).

De ste modo cuando el surfactante se vincula al agua las molculas hidrofbicas quedan en la superficie y las molculas hidrfilas se sumergen. Tensin InterfacialSe define una interfase como la superficie de contacto entre dos fases condensadas (dos lquidos o un lquido y un slido).Se defini la tensin superficial como la fuerza de atraccin hacia dentro ejercida sobre las molculas de la superficie de un lquido. Esta tensin tiene como consecuencia la contraccin de la superficie.Las unidades de medida son N/mSe habla de tensin interfacial cuando las dos fases son lquidas, y de tensin supercial cuando una de las fases es gaseosa.

Inyeccin de PolmerosPuede decirse que los polmeros son macromolculas que se forman con la vinculacin de otras clases de molculas llamadas monmeros.

Consideraciones para la Inyeccin de PolmerosSe debe tomar en cuenta que la movilidad disminuye con el aumento de la salinidad del agua.

Su principal efecto es una reduccin de la viscosidad que trae como consecuencia directa una alteracin de la movilidad y con esto la eficiencia del barrido del yacimiento.

Los polmeros deben de mantener una alta viscosidad y ser estables trmicamente a bajas concentraciones y condiciones de yacimiento.

Criterios para implementar la Inyeccin de PolmerosPermeabilidad (> a 10 mD)

Densidad del aceite (> a 15 API, < a 40 API)

Profundidad (< a 9000 ft)

Temperatura (< a 200 F)

Viscosidad (< a 150 cp, > a 40 cp)

Tipo de formacin (Preferentemente arenas)Desplazamiento por solucin Alcalina (lcalis)Los lcalis actan como bases fuertes y son muy hidrosolubles, de tacto jabonoso, pueden ser tan corrosivos como los cidos fuertes.

ste mtodo consiste en la inyeccin de soluciones custicas o alcalinas en la formacin. sta reaccin se da por tensin interfacial, por mecanismo de emulsificacin espontnea o por cambios en la mojabilidadMtodos de Desplazamiento Miscible Dos fluidos se consideran miscibles cuando estos pueden mezclarse en todas proporciones y la mezcla resultante permanece en una sola fase. El petrleo y gas natural en general son fluidos inmiscibles entre s. La miscibilidad se puede lograr con presiones elevadas en el yacimiento obteniendo as una miscibilidad dinmica en el mismo. Existen dos tipos de miscibilidad:

Miscibilidad de Primer contacto. Cuando dos fluidos se hacen completamente miscibles, al primer contacto, pueden formar una sola fase.

Miscibilidad por mltiples contactos. Un fluido puede desplazar completamente el otro fluido (fases separadas), sin dejar saturacin residual.Inyeccin de CO2El CO2 tiene una alta solubilidad con el petrleo; caracterstica que lo convierte atractivo para su utilizacin en un proceso de recuperacin mejorada. Esto se debe a que la densidad del CO2 es muy similar a la del petrleo a condiciones de yacimiento, con lo cual los efectos gravitacionales y de canalizacin se minimizan. Esta densidad se alcanza a altas presiones, por lo que la inyeccin de CO2 aplica en yacimientos profundos; esta presin es llamada Presin Mnima de Miscibilidad.

Criterios para la implementacin de Inyeccin de CO2Densidad del aceite> A 35 APIViscosidad< a 0.4 cpTipo de FormacinPreferentemente arenas o carbonatos.Espesor netoDelgado e inclinado.ProfundidadMayor a 6000 piesTapones misciblesConsiste en la inyeccin de algn solvente lquido miscible al petrleo del yacimiento al entrar en contacto con este. Para mejorar la movilidad de los fluidos se inyectan el agua y el gas de manera alternada. As mismo debe alcanzarse una presin considerable que permita la miscibilidad tanto entre el tapn y el petrleo, como entre el tapn y el gas. Gases miscibles:

-Dixido de Carbono. -Nitrgeno. -Gas hidrocarburo.

Inyeccin de NitrgenoEl proceso consiste en la inyeccin de grandes cantidades de gas, el cual puede ser miscible o inmiscible, dependiendo de las presiones y la composicin del aceite.

Los grandes volmenes que se pueden inyectar son debidos a los bajos costos que se manejan.

El primer frente de gas puede alcanzar tan alto grado de enriquecimiento que se convierte en solucin o se hace miscible con el crudo de la formacin.

La interface entre el crudo y el gas desaparece, formndose una mezcla homognea, con la inyeccin continua de nitrgeno se logra desplazar el frente miscible a lo largo del yacimiento.

La inyeccin de este gas tambin puede alternarse con la inyeccin de agua (Proceso WAG) para incrementar la eficiencia de barrido y la recuperacin de aceite.

Criterios para la implementacin de Inyeccin de N2Densidad del aceite> A 25 APIViscosidad< a 15 cpSoMayor a 25%ProfundidadMayor a 2500 pies (750m)

Tcnica de recuperacin asistida por bacterias. (MEOR) Es una tcnica que emplea microorganismos y sus productos metablicos para la estimulacin de la produccin de petrleo en ciertos reservorios, esta consiste en la inyeccin de microorganismos seleccionados dentro del reservorio y la posterior estimulacin y transporte de sus productos metablicos generados in situ a fin de obtener una reduccin del petrleo residual dejado en el reservorio. Estos microorganismos pueden actuar como agentes movilizantes de petrleo residual o agentes tapn para aislar selectivamente zonas no deseadas del reservorio.Factores Clave en un MEOREn las aplicaciones prcticas de MEOR se deben considerar muchos factores claves. Entre ellos estn las propiedades petrofsicas del reservorio, la qumica y la microbiologa.

Propiedades de ReservoriosLas propiedades de reservorios que deben ser cuidadosamente analizadas en la etapa de diseo de un proceso de MEOR son consideradas factores claves, las cuales son:

-QumicaLos productos metablicos que involucran qumicos complejos pueden ser el resultado de una o varias reacciones combinadas. Estas reacciones o procesos son clasificadas como reacciones de modificacin o degradacin por microorganismos. La biodegradacin (degradacin por bacterias) implica completa mineralizacin de qumicos hasta formar compuestos simples a travs del metabolismo de microorganismos. Este es un proceso complejo que involucra diferentes caminos y secuencias de pasos de modificacin bacterial. La modificacin por bacterias, implica que el qumico es cambiado, una de estas propiedades son:

MicrobiologaLa microbiologa del petrleo puede ser definida como el estudio de la distribucin de bacterias indgenas, la fisiologa de las bacterias bajo condiciones de reservorio, la interaccin entre las bacterias inyectadas y las indgenas y el control de la actividad en el reservorio de manera tal que la inyeccin potencial de un cultivo de bacterias y/o la estimulacin de la actividad de las bacterias indgenas pueda traer resultados positivos en la recuperacin de petrleo.

Bacteria IndgenaFisiologa de las Bacterias bajo Condiciones de ReservorioInteracciones entre la Bacteria Inyectada y la Bacteria Indgena

Criterio de seleccinPara poder seleccionar potenciales reservorios para la aplicacin de MEOR, varias consideraciones deberan ser tenidas en consideracin.

La figura mostrada slo debe servir como una gua general, pues es muy importante realizar estudios de laboratorio y pruebas piloto.

Tecnologas ActualesEl proceso de MEOR abarca un amplio espectro de tecnologas, las cuales pueden ser diseadas para diferentes aplicaciones usando distintas metodologas. Estas metodologas pueden ser divididas en los siguientes grupos de aplicaciones:

Estimulacin de produccin en pozos individuales mediante el uso de microorganismos.

Inyeccin continua de agua y microorganismos.

Biobarrido de nutrientes usando el sistema de huff-and-puff.

Limpieza de pozos con bacterias.

Taponamiento selectivo con bacterias.

Recuperacin de fluidos de fracturacin con microorganismos.

AplicacionesExperiencia de la industria a nivel mundial en EOR

Campos prioritarios y anlogos