Curso Térmica

EPRYE-CURSO DE CRUDOS PESADOS-6-97

Lámina 1

Exploracióny Producción

GERENCIA DE TECNOLOGÍA DE YACIMIENTOS

Fenómenos de Producción de Fenómenos de Producción de Crudos PesadosCrudos Pesados

Junio 99


Lámina 2


CONTENIDO

INYECCIÓN ALTERNADA DE VAPOR

INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR

JORNADAS DE ADIESTRAMIENTO


Lámina 3





Lámina 4



CONTENIDO

Inyección Alternada de Vapor.Mecanismos de la IAV.Subsidencia en la Costa BolívarExperiencias en IAVPlanificación de Proyectos de IAVProgramas Para Estudiar IAVTecnologías con IAVDrenaje DiferencialIAV y Crudos Espumantes.


Lámina 5


Ley de Darcy

Qo =K*Kr*h(Pyac-Pwf)/o*Bo

Es decir, el flujo es inversamente proporcional a la viscosidad del fluido.



Lámina 6



En crudos pesados, o está en el orden de los milesde cP.

Por tanto la movilidad del crudo es baja, lo cual afecta las economías de la recuperación de estos crudos.

Por otro lado, el desplazamiento de estos crudos con aguaes ineficiente (Mw >> Mo) y, a alta presión, ICV no sepuede realizar pues el vapor se condensa.

Se requiere, por tanto, de mecanismos que permitan reducir o.


Lámina 7



EL POR QUE DEL CALOR.

VISCOSIDAD MUERTA Vs. TEMPERATURACRUDO ZUATA

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

100 150 200 250 300 350

Temperatura (°F)

Vis

cosi

dad

(cP

)

Viscosidad Muerta vs. Temperatura


Lámina 8


Caracas

Río Orinoco

Campos de Costa Bolívar

Lago deMaracaibo

Eastern Fields

Mar Caribe

Américadel Sur

Leyenda

Campos trad. de PetróleoPesadoFaja del Orinoco

Océano Pacifico

OcéanoAtlántico

0 100 200 300 Km.

0 50 100 Milla

N

500 1000 KM.0

CAMPOS DE CRUDO PESADO EN VENEZUELA


Lámina 9



(MUY) BREVE HISTORIA

1.865: Primera patente para desarrollar calentadores defondo.

1.917: Posiblemente primeros intentos de combustiónen sitio (inyección de aire).

1.931-1.932: ICV.

1959: IAV


Lámina 10



CONVIRTIENDO FRACASOS EN ÉXITO

En 1.959, CSV, suspende un piloto de ICV en Mene Grande por irrupciones de vapor, agua y petróleo en superficie.

Cuando se decidió aliviar la presión de los inyectores,estos pozos produjeron vapor y petróleo (100 a 200 b/d)aunque nunca antes habían producido petróleo.


Lámina 11



DEFINICIÓN

Consiste en inyectar vapor en un pozo por un determinado número de días, esperar unos días para que el vapor cedacalor a la formación (remojo), para luego convertir esepozo en productor.

Este ciclo se repite, por lo general, con una disminuciónde la tasa de producción, hasta alcanzar el límite económico.


Lámina 12


Radio

Calentado

r

INYECCIÓN DE VAPOR

PRODUCCIÓNDE CRUDO



Lámina 13


ZONA DE VAPOR

VAPOR

VAPOR

INYECTOR ROCA

PERDIDAS DE CALOR

VAPOR CONDENSADO

PETRÓLEO CALIENTE

PETRÓLEO FRÍOAGUA CALIENTE

MECANISMOS DE LA IAV: INYECCIÓN


Lámina 14



Inyección Convencional:

Inyección de 4.000 a 5.000 toneladas por pozo (1 ton =6.3 bbl) en 15 días y tres días de remojo. 2 años de producción. Todas las arenas abiertas a Inyección

Miniciclo:

Inyección de 2.000 a 3.000 toneladas en 7 a 10 días y tresdías de remojo. 1 año de producción.


Lámina 15



Inyección Selectiva:

En este caso, se acondiciona el pozo inyector para que aporte vapor a una arena específica. Puede ser para unasola arena o puede ser selectiva consecutiva.

Cuando el vapor se dirige a una arena, se estimulan primerolas mejores arenas.

Si es consecutiva, se estimulan primero las arenas inferioresy luego las superiores.


Lámina 16


INYECCIÓN SELECTIVA DE VAPOR

Junta de Expansión

Vapor

Arena

Manga de Asientoy FluidoSellante

Lutita

Niple MandrelAssembly

With no go

Bola de Acero

Port Collar

Inyección en laZona Inferior

Inyección en la Zona Superior


Lámina 17


INYECCIÓN POR ANULAR

º Se levanta la bomba unos 25 pies encima de la zapata.

º Se realiza la inyección por el espacio anular.

° Al terminar la inyección se deja el pozo en remojo (tres días)

º Se realiza la producción PTN.

º Cuando P y T declinan, se asienta la bomba.

Requiere que el pozo esté cementado hasta la superficiey tiene como ventaja que no se requiere retirar el equipodentro del pozo.

Se está realizando actualmente en C-7 (Tía Juana).


Lámina 18


PROYECTO PILOTO SAN DIEGO NORTE

SD -323

SD-324

SD-325

SD-327

SDZ-163

SDZ-170

SDZ-169

SDZ-161

SDZ-164

SD-321

SD-328

SD-328aj

SD-329SDZ-166

S DZ-167

SDZ-165SD-330

SD-332

SD -332

SD-333

SD-334SDZ-172

SDZ-171

N. 936.250

N. 935.250N. 935.250

N. 936.250

F

E

E

F

SDZ-168

LOCALIZACIONESPOZOS OBSERVADORESPOZOS PERFORADOSPUNTO DE ENTRADAPUNTO FINALPOZOS PROGRAMADOSPOZOS PERFORADO TRAYECTORIA

LEYENDA:

EF

ESCALA GRAFICA

N

ARREGLO DE LOS POZOS DEL PPSDN

INTERVALO C

INTERVALO B

0 100 200


Lámina 19


PROYECTO PILOTO SAN DIEGO NORTE

0

500

1000

1500

2000

2500

0 50 100 150 200 250

Tasa de Producción SDZ-166X


Lámina 20


MECANISMOS DE LA IAV: PRODUCCIÓN

ZONA DE VAPOR

AGUA Y PETRÓLEO

PETRÓLEO CALIENTE

ZONA PRODUCTORA

PRODUCTOR

PETRÓLEO FRÍO

PERDIDAS DE CALOR

VAPORIZACIÓN


Lámina 21


MECANISMOS DE LA IAV: PRODUCCIÓN

Cuando el pozo se abre a producción, este por lo general fluye de manera natural.

Por lo general hay primero un alto corte de agua, el cual cae para dar paso al crudo. Debido a la caída de presiónque esto causa, crudo frío del yacimiento pasa por la roca caliente. El intercambio de calor calienta el crudo yenfría la roca por lo que, junto con la caída de presión,hace que las tasas declinen.

Al llegar al límite económico, se repite el ciclo.


Lámina 22


MECANISMOS DE LA IAV

La IAV ayuda al agotamiento natural. Por tanto, el yacimiento debe tener energía natural.

Durante la IAV intervienen los siguientes mecanismos:

Agotamiento de Presión.Drenaje GravitacionalCompactaciónEmpuje por Gas en Solución


Lámina 23


MECANISMOS DE LA IAV

debido a:

Reducción de la ViscosidadDestilaciónExpansiónCambio en las Propiedades de la RocaRemoción de Daño.


Lámina 24


Tía Juana

Lagunillas

Lago deMaracaibo

Bachaquero

Escala Grafica

0 Km.

Millas

5 10

0 3 6

400 cm200

400

400

400

0

0

50

0

0

500

SUBSIDENCIA DE LA COSTA BOLÍVAR


Lámina 25


EXPERIENCIAS EN IAV

Figura 5


Lámina 26


PRUEBAS DE TECNOLOGÍA DERECUP. TÉRMICA

(ICV, COMBUSTIÓN IN SITU,SANDWICH TÉRMICO)

PRUEBA IAV AGRAN ESCALA

NA

CIO

NA

LIZA

CIÓ

N

CIERRE PORMERCADO

MASIFICACIONIAV

PR

OY

. M-6

CO

NT.

IAV

+ A

DIT

IVO

S

EXPERIENCIAS EN IAV


Lámina 27


0 50 100 150 200

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

FRÍO CALIENTE

TIEMPO (DIAS)

PR

OD

.(B

/D)

RESPUESTA DE PRODUCCIÓN DESPUÉS DE IAV

Área ZUATA- POZOS DISPERSOS

EXPERIENCIAS EN IAVEXPERIENCIAS EN IAV


Lámina 28


PLANIFICACIÓN DE PROYECTOS DE IAVPLANIFICACIÓN DE PROYECTOS DE IAV

INFORMACION NECESARIA

° Elaborar historias de pozos.

° Información de fluidos.

° Presión/Temperatura.

° Producción/Inyección/Hundimiento.

° Propiedades de la roca.

° Modelo Geológico-Petrofísico.


Lámina 29



ESTIMACIÓN/ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN

Proyecto Nuevo. ° Respuesta Inicial ( THERM, STARS, SEMOK). ° Ajuste de Tasas de Declinación con otros proyectos.

Proyecto Existente. ° Sincronizados de Producción.


Lámina 30



ESTIMACIÓN/ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE INYECCIÓN

° Análisis/revisión del comportamiento del flujo de vapor(CYCLOPS).

-- En líneas de superficie.-- En el Pozo.


Lámina 31



SINCRONIZACIÓN DE PRODUCCIÓN

Consiste en agrupar el potencial/producción mensual de pozos inyectados con vapor, de manera tal que el primermes de producción coincida con el promedio de sus medidas de producción al primer mes de haber sido inyectados, obviando el hecho que los mismos hayan sidoinyectados en meses distintos.


Lámina 32



COMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TRES POZOSCOMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TRES POZOSANTES DE SINCRONIZACIÓNANTES DE SINCRONIZACIÓN

400

300

200

100

0JE F M A M J A S O N D JE F M A M J A S O N D JE F M A M J A S O N D JE F M A M J A S O N D

1970 1971 1972 1973

REFERENCIASREFERENCIAS

LS - 768 V

LS - 742 V

LS - 816 V

TA

SA D

E P

RO

DU

CC

IÓN

(B

/D)

TIEMPO (Meses)


Lámina 33



400

300

200

100

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 33 34 35 36 37 38 39 40

TA

SA

DE

PR

OD

UC

CIÓ

N (

B/D

)

TIEMPO (Meses)

COMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TRES POZOSCOMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TRES POZOSDESPUÉS DE SINCRONIZACIÓNDESPUÉS DE SINCRONIZACIÓN


Lámina 34



BALANCE DE MATERIALES

Predicción/Cotejo de la historia de producción del área o proyecto, para determinar la contribución al recobro de losprincipales mecanismos de producción.

° Identificar mecanismos de producción.

° Calculo de Factores de Compresibilidad Vs. Presión efectiva.

°Programa “SOLGAS”.


Lámina 35


Subsidencia Acumulada(106 Ton)

Subsidencia Promedio(m)

Vaciado Neto (Producción - INYECCIÓN), 106 Ton

IAV

Compactacion Comp. Compactacion A

Empuje porGas en

Solución

SoluciónGas

Driveand

Others

A : Producción Actual (28.2 % POES)

B : Recobro PrimarioEstimado(21.6 % POES)

16

12

8

4

0

0 4 8 12 16 20

B

4

3

2

1

0

Reactiv.

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALES


Lámina 36



CALCULO ULTIMO RECOBRO

Estimación del recobro del yacimiento por IAV, en base a propiedades básicas o a cotejo histórico.

Esto incluye simulación, programa “SOLGAS” o métodos gráficos.


Lámina 37


10 20 30 40 500

2

4

6

8

10

Np, M M stb

Oil

Rat

e,

Ms

tb/d

Oil Rate versus NpBLOQUE D-3

Tasa vs. NpBLOQUE D-3

CALCULO ULTIMO RECOBRO POR IAVCALCULO ULTIMO RECOBRO POR IAV

Np, MMstb

Qo,

Mst

b/d


Lámina 38



POZO MODELO

Consiste en obtener el comportamiento promedio de producción de pozos en proyectos térmicos de IAV, considerando la historia de producción por ciclos de inyección y la estimación del último recobro.

° Graficar comportamiento estimado/histórico por ciclo de IAV y línea base de predicción.° Generar ciclo siguiente y calcular Np y RPV.° Elaborar gráfico de pozo modelo.


Lámina 39



0 100 200 300 400 500 600

0

100

200

300

400

500

600

PETRÓLEO CALIENTE ACUMULADO, MBN

TA

SA D

E P

RO

DU

CC

IÓN

, BP

PD

PRED.

I CICLO II CICLO III CICLO IV CICLOV CICLO

60 % P.A.

49 % P.A.

24 % P.A.

46.5 % P.A.

37 % P.A.

29.3 % P.A.

39 % P.A.

52 % P.A.

130

220

106101

75

352

164

95

161

545

NOTA:Declinación Hiperbólica

153.

1

80

47 32

199.

8

306

398.

7

465.

3

498

535.

6

556.

2

587

579

POZO MODELO

HISTORIA


Lámina 40


PROGRAMAS PARA ESTUDIAR IAVPROGRAMAS PARA ESTUDIAR IAV

SIMULADORES TÉRMICOS

° THERM° STARS° ECLIPSE 500

OTROS PROGRAMAS

° SEMOK° SOAK° HUNDCAL° SOLGAS


Lámina 41


THERMTHERM

- Simulador multifásico-tridimensional para estudios de yacimiento bajo inyección de vapor (alternada y continua).

- Incluye efecto de compactación.

- No considera influjo.

- No incluye efecto de caída de presión en pozos horizontales.

- Conexión Therm - Graf para post-procesamiento.


Lámina 42


STARSSTARS

- Simulador multifásico-tridimensional para estudios de yacimiento bajo inyección de vapor (alternada y continua).

- Incluye efecto de compactación.

- Acepta alta definición geológica.

- Incluye efecto de caída de presión en pozos horizontales.

- Pre y post procesador propio.

- Permite simular efectos de crudo burbujeante, efectos geomecánicos y SAGD entre otros.


Lámina 43


SEMOKSEMOK

- Estima la respuesta de un pozo inyectado para varios ciclos de vapor.

- Corto tiempo de ejecución.

- Flujo monofásico.

- No considera compactación.

- Modelo Geológico muy simple.


Lámina 44


SOAKSOAK

Permite realizar ejercicios de planificación de las actividades de inyección, reparación y perforación de pozos, optimando dichas actividades en base a parámetros económicos y restricciones de recursos físicos y financieros.

Es un modelo de programa de programación lineal donde se debeoptimar el potencial a fin de año en función de la disponibilidadde taladros (perforación y reparación), de dinero (inversiones ycostos) y disponibilidad de vapor.


Lámina 45


HUNDCALHUNDCAL

° Sistema de predicción de hundimiento.

° No considera el efecto de bloques vecinos.

°El hundimiento en superficie es calculado como la suma de las compactacion de los yacimientos bajo cada bloque.

° calcula los factores de compresibilidad de las arenas y arcillas en función de la caída de presión en cada bloque y el hundimiento en superficie.


Lámina 46


SOLGASSOLGAS

° Analiza y predice comportamiento de yacimientos bajo empuje por gas en solución o compactación.

° Basado en el método de Muskat y de compactación de Schenk.

° Útil cuando hay poca información.

° PVT basado en Standing y Per. Rel. en Corey.

º Asume yacimientos homogéneos, presión uniforme, segregación gravitacional despreciable, sin intrusión o producción de agua.


Lámina 47


CYCLOPSCYCLOPS

° Permite estudiar los sistemas de transporte de vapor para optimar diseños de proyectos nuevos o mejorar los existentes.

° Simula el comportamiento del vapor a lo largo de la tubería del pozo (calidad del vapor en la cara de la arena).

° Permite calcular los esfuerzos experimentados por el revestidor y tubería de inyección.

° Corto tiempo de ejecución ( < 1 min.).


Lámina 48


TECNOLOGÍAS CON IAVTECNOLOGÍAS CON IAV

VAPOR CON SOLVENTE.

VAPOR MAS GAS.

VAPOR MAS AGENTES ESPUMANTES.


Lámina 49


VAPOR PET. CAL. MEZCLA DE SOLVENTE Y PET. FRÍO PETRÓLEO FRÍO

INYECCIÓN DE VAPOR+ SOLVENTE


Lámina 50


RadioCalentado

r1

r2 > r1

RadioCalentado

r2

Vapor + GasVapor Solo

INYECCIÓN DE VAPOR+ GAS


Lámina 51


VaporVapor +

Agente Espumante

P1 < P2 P1 < P2

P2 P2

INYECCIÓN DE VAPOR+ AGENTES ESPUMANTES


Lámina 52


GAS NATURAL

SOLVENTES

SURFACTANTES

8

94

15

7

80

3

6

56

1

TÍA JUANA LAGUNILLAS BACHAQUERO

IAV + ADITIVOS: PRUEBAS DE CAMPO


Lámina 53


20

010 50 100

30

10

40

50

60

ACTUAL

LIMITEECONOMICOPRIMARIO

RESULTADOSESPERADOS

(VAPOR SOLO)

1er CICLO(VAPOR SOLO)

2do. CICLO(IAV+SOLVENTE)

Qo (Ton/D)

Tiempo (Meses)

IAV + SOLVENTES: RESULTADOS DE PRUEBA PILOTO


Lámina 54


I Ciclo1 Pozo : LSJ-1196ARec. Adic. Esp.= 6345 Ton/Pozo

60

40

20

Qo (Ton/D)

1 3 5 7 9 11 13

Time (Months)

Promedio Pozos Vecinos

Actual

0

CAMPO TÍA JUANA: IAV+GAS: RESPUESTA DE PRODUCCIÓN


Lámina 55


Actual II Ciclo1 Pozo : LB-1903Rec. Adic. Est. = 4770 ton/Pozo

100

Qo (Ton/D)

0Time (Months)

80

60

40

20

4 8 12 16

RecobroEstimado(Vapor Solo))

Actual

IV Ciclo2 PozosRec. Adic. Est. = 4293 ton/Pozo

40

Qo (Ton/D)

0Time (Months)

30

20

10

04 8 12 16


II Ciclo1 Pozo : LS - 3670Rec. Adic. Est. = 3975 Ton/Pozo

Actual40

Qo (Ton/D)

30

20

10

0


IAV + AGENTES ESPUMANTES: IAV + AGENTES ESPUMANTES: RESPUESTA DE PRODUCCIÓNRESPUESTA DE PRODUCCIÓN


Lámina 56


50 0

1 2

2600’

7”2435’

5 1/2 “

2585’L

2446’

2485’

2509’

PORT-COLLAR

+ NIPPLE B

2321’

2400’

2 200

REGISTRO DE RESISTIVIDAD % VAPOR

HOZ

LOZ

257520

DRENAJE DIFERENCIALDRENAJE DIFERENCIAL


Lámina 57


PRESIÓN

2000'

2100'

2200'

2300'

2400' C

TOPE DE “C”

TOPE DE “B”

B

A

TOPE MIEMBRO BACHAQUERO

0 500 1000

20%

80%

RESISTIVIDAD FLOWMETER RFT

2164'

TC. 2445'

LAGUNA SUPERIOR LAGUNA INFERIOR

POZO LS - 4842

DRENAJE DIFERENCIALDRENAJE DIFERENCIAL


Lámina 58


IAV y CRUDO BURBUJEANTEIAV y CRUDO BURBUJEANTE

RadioCalentado

50’

r2 > r1

RadioCalentado

r2

Vapor + Gas Si bien no está claro la relación entre uno y otro, el radio calentado es menor a 50 pies y el efecto es temporal.

Las última tendencia es pensar que en este radio, mientras está caliente,se atenta contra el crudo espumante,pero el vaciamiento rápido contribuyeal fenómeno en el yacimiento.

Cuando T baja, se contribuye con elfenómeno, poro el vaciado ahora eslento.


Lámina 59

Exploracióny Producción JORNADAS DE ADIESTRAMIENTO



Lámina 60


CONTENIDO

DefiniciónMecanismos de la ICVPapel de la Geología en ICVEtapa de Pre-Evaluación de un proyecto de ICVEtapa de Planificación de un proyecto de ICV.Etapa de Desarrollo de un proyecto de ICVEtapa de Gerencia de Yacimientos de un proyecto de ICV.Diseño y Evaluación de ProyectosProyecto PilotoImplantaciónMonitoreo


Lámina 61


CONTENIDO

Gerencia de Yacimientos e ICVModificación de Proyectos de ICVExperiencias en ICVSAGD


Lámina 62



DEFINICIÓN

En la ICV se usan distintos pozos para inyectar y producirde manera tal que se aumentan la tasa de producción y la cantidad de petróleo que se recupera de cada pozo. El calor del vapor inyectado reduce la viscosidad del petróleo a medidaque el fluido inyectado empuja el petróleo del inyector alproductor.


Lámina 63


ZONA DE VAPOR

PETRÓLEO+AGUA

VAPOR+AGUA CALIENTE

VAPOR

PRODUCTORINYECTOR BASE

PERDIDAS DE CALOR

GRAVEDAD

VAPOR CONDENSADO

PETRÓLEO CALIENTE

PETRÓLEO FRÍO

ZONAPRODUCTORA

MECANISMOS DE EMPUJE POR VAPOR


Lámina 64



Inyector y productor completados en la sección inferiordel yacimiento.

El inyector se completa en la parte inferior pues el vaporse segrega hacia la parte superior del intervalo.

El productor se completa en la parte inferior para reducir la producción de vapor.

Algunas veces se fractura el yacimiento con vapor, perolas fracturas no deben alcanzar al productor.


Lámina 65



Reducción de la viscosidad del petróleo.

Empuje por gas (el vapor actúa como gas)

Destilación y expansión (térmica) del petróleo.

Cambio de las propiedades de la roca (Krw baja)

Agotamiento de presión

Drenaje gravitacional.


Lámina 66


PAPEL DE LA GEOLOGÍA EN ICV


Lámina 67


GeologíaAnalizar registros y núcleos

Calidad Calidad de YacimientoSo, Ambiente de sedimentación

IngenieríaAnalizar registros y núcleos,

Núcleos, Fluidos y Pruebas de Pozos.

GeofísicaAnalizar sísmica para

determinar estructura y tamaño del acuífero

POES y GOES,FR, Qo, Tamaño

del Acuífero

ETAPA DE PRE-EVALUACIÓN DE UN PROYECTO DE ICV


Lámina 68


ETAPA DE PRE-EVALUACIÓN DE UN PROYECTO DE ICV

DATA DISPONIBLE

Algunos núcleos, registros, muestras de fluido, pruebas de pozos, registros sísmicos, posible historia de producción.


Lámina 69


GeologíaCorrelacionar Zonas, realizar

secciones, mapas

IngenieríaDescripción detallada de yacimiento, Simulación,Evaluación Económica.

GeofísicaInterpretar sísmica en malla

fina, continuidad de zonas, fallasy tamaño del Acuífero

Plan óptimo de explotaciónNúmero y localización de

patrones y pozos

ETAPA DE PLANIFICACIÓN DE UN PROYECTO DE ICV


Lámina 70


ETAPA DE PLANIFICACIÓN DE UN PROYECTO DE ICV

DATA DISPONIBLE

Algunos núcleos, registros, muestras de fluido, pruebas de pozos, evaluaciones recientes, registros sísmicos, posible historia de producción.


Lámina 71


GeologíaActualizar correlaciones,

secciones y mapas. revelaramodelo de yacimiento

Ingeniería de YacimientoSimulación de comportamiento

de pozos. Actualizar estudios

Ingeniería de ProducciónHidráulica en los pozos, métodos

óptimos de completación

Políticas de completación y reparación. Distribución

óptima de fluidos inyectadosy producidos

ETAPA DE DESARROLLO DE UN PROYECTO DE ICV


Lámina 72


DATA DISPONIBLE

Algunos núcleos, algunos registros, varias muestras de fluido, pruebas de pozos, evaluaciones recientes, registrossísmicos, historia de producción.

ETAPA DE DESARROLLO DE UN PROYECTO DE ICV


Lámina 73


ETAPA DE GERENCIA DE YACIMIENTO DE UN PROYECTO DE ICV

GeologíaAnalizar Reparaciones, actualizar

secciones y mapas, revelara modelo de yacimiento

Ingenieríade YacimientoAnalizar resultados,Actualizar modelos,

analizar reparaciones

Ingeniería de ProducciónAnalizar data de pozos

para determinar posible entrada de agua o gas. Reparaciones.

revisar planes deinyección para

optimar economía


Lámina 74


DATA DISPONIBLE

Muchos registros a hueco abierto, núcleos, muestras de fluido, registros de presión y temperatura, evaluaciones recientes, historia de producción, cortes de agua y gas,registros de hoyo entubado.

ETAPA DE GERENCIA DE YACIMIENTO DE UN PROYECTO DE ICV


Lámina 75


DISEÑO Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE ICV

Selección de yacimientos candidatos

Proyecto Piloto

Implantación de Campo

Monitoreo, análisis y modificación de proyectos.


Lámina 76


DISEÑO Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE ICV

Data Limitada

Selección de Proyecto

Proyecto Piloto

Implantación de Campo

Monitoreo, Análisis yModificación.

GANANCIAS

Geofísica

Geología

IngenieríaDescripción de Yacimiento ySimulación


Lámina 77


PARÁMETROS DE YACIMIENTO

• Profundidad• Espesor• Contenido de Petróleo• Presión y Temperatura de Yacimiento• Permeabilidad• Compresibilidad• Característica de los Fluidos


Lámina 78


PARÁMETROS GEOLÓGICOS

• Tipo de Roca (arena, fracturada, carbonatos)• Mineralogía (contenido de arcilla)• Heterogeneidad (estratigrafía)• Presencia de lutitas sellantes.• Continuidad lateral de las arenas• Buzamiento.


Lámina 79


CRITERIOS PARA PROYECTOS EXITOSOS DE ICV

PESADO LIVIANO

Saturación de Petróleo, Fracción > 0,4 -

Saturación de Petróleo* Porosidad (Fr.) > 0,065 > 0,1

Contenido de Petróleo, B/acre-pie > 500 > 700

Profundidad del yacimiento, pies < 5000 -

Presión del yacimiento, lpc --- < 500

Arena neta del yacimiento, pie > 20 > 20

Inyectividad del vapor, B/D/acre-pie - > 1.5

Permeabilidad (mD) x Espesor (pie)/ Viscosidad (cP) > 100 > 5


Lámina 80


PROYECTO PILOTO EN ICV

Un proyecto es considerado un piloto si está diseñado paraobtener información valedera para determinar si un procesopuede ser implantado a escala comercial o no.


Lámina 81


PROYECTO PILOTO EN ICV

Mejor definición de So antes y después de la inyección y su distribución en la arena objetivo.

Efectividad de sellos verticales al vapor sobre la arena objetivo.

Inyectividad del vapor.

Adquisición de data para calibrar modelos.

Determinar la eficiencia del ICV para recuperar petróleo del yacimiento.

Obtener experiencia operacional en ICV.


Lámina 82


Confinado Abierto

Patrón para ICV

Área Modelada

PLANIFICACIÓN DE PROYECTO PILOTO


Lámina 83


0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8Tiempo (Años)

Qo

(B/D

)

Piloto Confinado Piloto Abierto

RESULTADOS DE SIMULACIÓN PILOTOCONFINADO vs. ABIERTO


Lámina 84


IMPLANTACIÓN

La implantación a nivel de campo se logra, generalmente. añadiendonuevos patrones alrededor del proyecto piloto. Esto se efectúa poretapas, hasta cubrir toda el área.

Junto con esta expansión lateral, existe la expansión vertical, la cualdebe ser desarrollada para explotar otras arenas, si están presentes.

La expansión vertical se comienza por lo general en la capa mas profunda y con sello para el vapor, pues el vapor se segrega hacia el tope. Cuando esta arena está procesada, se puede terminar la ICVen ella o convertir a inyección de agua caliente, y usar ese vapor paralas arenas superiores.


Lámina 85


PATRONES

5 PUNTOS

7 PUNTOS INVERTIDOS

9 PUNTOS INVERTIDOS

LÍNEA

-

L2L1 L1 A*43,560, L2 = 2*A*43,560 , AP = 2*A

L1 A*43,560, L2 = 2*A*43,560 , AP = 4*A

L1 A*43,560, L2 = 2*A*43,560 , AP = AL1

L2

L1

L1 A*43,560 / Sin 60º , AP = 3*A


Lámina 86


EXPANSIÓN ÁreaL


Lámina 87


EXPANSIÓN VERTICAL


Lámina 88


EXPANSIÓN VERTICAL


Lámina 89


IMPLANTACIÓN

La expansión por etapas en un proyecto de ICV se hace por varias razones:

• Garantiza un desarrollo ordenado del proyecto.

• Resulta en un desarrollo óptimo cuando hay restricciones de capital o fuerza hombre.

• Minimiza las perdidas de capital y tiempo si alguna de las etapas debe ser modificada o abandonada, debido a que el proyecto no es económico.

Cuando se implanta un proyecto, el monitoreo, análisis y modificacióndel proyecto comienza.


Lámina 90


ESQUEMAS DE FLUJO EN PATRONES DE 9PUNTOS INVERTIDOS

INYECTOR PRODUCTOR EN “LADO”

PRODUCTOR EN “ESQUINA”


Lámina 91


YACIMIENTOS MULTICAPAS

CALOR

ZONA DE VAPOR

ARENA SUPERIOR

LUTITA

ARENA INFERIOR


Lámina 92


MIGRACIÓN DE VAPOR

ZONA DE VAPOR

ZONA DE VAPOR

ARENA SUPERIOR

LUTITA

ARENA INFERIOR


Lámina 93


FUENTE DE DATOS PARA EL MONITOREO DE ICV

Núcleos Inyectores Observadores Productores Recolectores de Vapor


Lámina 94


Fuente Data a Recolectar Evaluación e Interpretación de Data

Tipo Frecuencia Presentación Información Obtenida

Inyectores Tasa Quincenal Mapas de Contorno Bal. de Masa y Energía

Calidad Anual Map. Iny. de Calor Dist. calidad, Bal. Energía

Flowmeters 1-3 años Perfil de INYECCIÓN Posibilidad de reparación

Presión estática No rutinario P vs Z. mapas Tendencias de P en Zona Cal.

P y T de Inyec. No rutinario Mapas de P y T. Perdidas de calor en el pozo.

Observadores Temperatura 1-2 meses Perfil de T. Mapas T. Prod. Tasa de Cal. P.

Registros PNC yDDNLanual Sg. Secciones. Sg, E. B., zona de calor.

Dieléctrico anual Oil sat. NOS. So, Sor, FR.

MONITOREO PARA PROYECTOS DE ICV


Lámina 95


MONITOREO PARA PROYECTOS DE ICV

Fuente Data a Recolectar Evaluación e Interpretación de Data

Tipo Frecuencia Presentación Información Obtenida

Productores Tasas de Líquidos Semanal Mapas de Qo, contorno Balance de Mat. Actualización

Tasas de Efluentes Anual Mapas de Qo, contornoIrrup. vapor, Balance de energía

FLT Mensual Mapas de Qo, contorno Irrup. vapor, Caída de P.

BHT Mensual Mapas de Qo, contorno Respuesta ICV

Trazadores Ocasional. Mapas de efic. barr. ÁreaL. Heterogeneidad.

Sistemas de Tasas de líquido Diario Irrup de efluentes vs P Balance de energía

Recolección decomposición del gas Ocasional. Cromatografía de gases Efectos de T en Roca H2S.

vapor en casing

Núcleo Phi, K, So Ocasional. Gráficos de núcleos Reservas. Cutoffs de NOS

Te. de desplazamientoOcasional. Tasa vs. BTU y V. de inj.Inyecctividad, FR, Sor

Per. Rel Ocasional. Curvas de Per. rel. Data de simulación


Lámina 96


GERENCIA DE YACIMIENTOS E ICV

EVALUACION GEOLOGICA Y MODELO DE YACIMIENTO

SECCIONES DIAGRAMAS DE PANELMAPAS ESTRUCTURALES MAPAS ISOPACOSREGISTROS DE SATURACION DATA PETROFISICA Y DE FLUIDOS

DATA DE POZOS PRODUCTORES E INYECTORES

HISTORIA DE COMPLATACION/REPARACION ANALISIS DE FLUIDOS PRODUCIDOSDATA DE INYECCION/PRODUCCION ASIGNACION DE PRODUCCIONDATA DE EFLUENTES DATA DE TEMPERATURA

DATA DE POZO

CALIDAD/TASA DE VAPOR EN SUPERFICIE PRESIONES/TEMPERATURAS ESTATICASCALIDAD/TASA DE VAPOR EN CABEZAL FLUIDOS EN EL PRODUCTORPERFILES DE INYECCION TRAZADORES POZO A POZODATA DE PRUEBAS DE PRESION TOMOGRAFIA POZO A POZODATA DE OBSERVADORES DATA DE NUCLEOS (PRE-POST VAPOR)GEOQUIMICA


Lámina 97


GERENCIA DE YACIMIENTOS E ICV

ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO

CURVAS DE PRODUCCIÓN ASIGNACIÓN EN MÚLTIPLES ZONAS

EFICIENCIA DE RECOBRO BALANCE DE MATERIALES

USO DEL CALOR BALANCE DE ENERGÍA

MODELAJE Y PREDICCIÓN

REFINAMIENTO MODELO GEOLÓGICO ACTUALIZACIÓN DE PREDICCIÓN

COTEJO HISTÓRICO EVALUACIÓN ESTRATEGIA OPERACIONAL


Lámina 98


MODIFICACIÓN DE PROYECTOS DE ICV

RAZONES PARA MODIFICAR UN PROYECTO:

• Conocimiento Incompleto de un yacimiento (en especial geología, antes de comenzar la ICV.• Predicción Inadecuada de resultados• Volúmenes de fluidos no previstos de fluidos y carencia de facilidades.• Cambio de regulaciones gubernamentales• Cambio de condiciones de mercado• Cambio del valor del activo o impuestos.


Lámina 99


MANERAS DE CAMBIAR UN PROYECTO

• Variación de la tasa de inyección de vapor.• Cambio en la calidad de vapor• Cambio a Inyección de Agua.• Inyección Alternada de Vapor y Agua• Perforación Interespaciada.


Lámina 100


CONVERSIÓN A INYECCIÓN DE AGUA

Generalmente en proyectos térmicamente maduros, con la intención de reducir la RPV, y por tanto el uso de combustible. Alta RPV generalmente implica que el calor está siendo retenido en la roca y los fluidos, por lo que se desperdicia. Cambiar a Inyección de agua es barato y además el aguatiene alta capacidad calorífera.

• Prolonga la vida del proyecto.• Reduce el consumo de combustible.• Resatura las zonas barridas y previene la migración de petróleo hacia esas zonas después del enfriamiento.• Redistribuye el calor en el yacimiento, produciendo petróleo adicional de zonas no afectadas por ICV.El momento para la conversión se determina vía simulación y la respuestaes tanto técnica como económica.


Lámina 101


INYECCIÓN ALTERNADA DE VAPOR Y AGUA

En este proceso dos fluidos con alta diferencia de densidad (vapor y agua)se inyectan alternadamente al yacimiento en mas de un ciclo. Este método tiende a mejorar la eficiencia de barrido, pues evita la segregación gravitacional del vapor.

•Mejora la eficiencia areal y evita la segregación gravitacional.• Reduce el consumo de combustible.• Reduce las pérdidas de calor en el hoyo.• Acelera producción y acelera el último recobro.•Da una indicación del mejor momento para convertir a ICA.


Lámina 102


CONVERSIÓN DE ICV A IAVA

SEGREGACIÓN DE VAPOR

ICV IRRUPCIÓN DE VAPOR

IRRUPCIÓN ELIMINADA O

POSPUESTA

VAPORVAPOR

AGUAAGUA

ZONA NO BARRIDAVAPOR


Lámina 103


PERFORACIÓN INTERESPACIADA: DE 5 A 9 PUNTOS INVERTIDOS


Lámina 104


EXPERIENCIAS EN ICV: EL PROYECTO M6 CONTINUO

INYECTORES

PRODUCTORES

INYECCIÓN DE VAPOR

MAX. PRODUCCIÓN

RECOBRO POR ICV

INVERSIÓN (1.978)

DURACIÓN (PLAN)

Área

VISCOSIDAD DEL CRUDO

POES

19

131

10,000

35,000

105

154.6

20

1,831

575

Ton/d

STB/d

MMSTB

MMBs.

AÑOS

ACRES (741 Ha)

MMSTB

(36.1 MM$)

1,000 - 9,000 cp (100ºF)


Lámina 105


13%

10%

20%

57%

PRIMARIO

IAV

ICV

PET. REMANENTE

67

53

105

300

MÉTODOS DERECOBRO MMBBLS

ARENA D

PET. REMANENTE ARENA C 50

POES 575



Lámina 106



COMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN 1955-1995

20

40

0

4

8

20

60

50

150

40 60 80 100 120 140 160 180 20020

Qo

(MS

TB

/D)

Tas

a In

y.(M

TO

N/D

)A

yS(

% )

# P

OZ

OS

PRIMARIO IAV ICV

PET. ACUMULADO (MMSTB)


Lámina 107


IMPACTO: POTENCIAL ADICIONAL= 3.5 MBD

RESERVAS REMANENTES= 15.0 MMBN.

Pozo Inyector

Pozo Productor

Pozos de Agua

Planta W6

Pozo Observador

LEYENDA

APLGN

V-7

X-5

W-6 EXT

W-6

APLG

ET-6

EXPERIENCIAS EN ICV: EL PROYECTO W6CONTINUO


Lámina 108


PREDICCIÓN DE PRODUCCIÓN EN W6

C O M P O R TA M IE N TO D E P R O D U C C IO N IC V W 6 IN Y E C C IO N C O N V E N C IO N A L . TA S A S .

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1997 2001 2005 2009 2013 2017

TIE M P O (A ños)

TASA

(bbl

/d)

Tasa de Agua Tasa de Pe tróle o


Lámina 109


C O M P O R TA M IE N TO D E P R O D U C C IO N IC V W 6 IN Y E C C IO N E N L A S A R E N A S IN F E R IO R E S .

TA S A S .

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1997 2001 2005 2009 2013 2017

TIE M P O (A ños)

TASA

(bbl

/d)

Tasa de Agua Tasa de Pe tróle o



Lámina 110



C O M P O R TA M IE N TO D E P R O D U C C IO N IC V W 6 IN Y E C C IO N C O N V E N C IO N A LTO D A L A G U N A A B IE R TA A P R O D U C C IO N .

TA S A S .

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1997 2001 2005 2009 2013 2017

TIE M P O (A ños)

TASA

(bbl

/d)

Tasa de Agua Tasa de Pe t.


Lámina 111


105

0

50

100

150

200

250

300

350

Qo

(M

BN

/D)

98

0

50

100

150

200

250

300

350

Qo

(M

BN

/D)

305

95

15

87

TÍA JUANA PESADO

POES 10.8 MMMBNRES. REM. 0.5 MMMBN

25%

LAGUNILLAS

25%

K. RIVER

66%

LAGUNA

16%

BACHAQUERO

22%

DURI

60%




POES 5.3 MMMBNRES. REM. 2 MMMBN

POES 2 MMMBNRES. REM. 0.3 MMMBN

OPORTUNIDADES EN ICVOPORTUNIDADES EN ICV


Lámina 112


El vapor condensa en la interfase.

El petróleo y el condensado drenan hacia el pozo productor.

El flujo es causado por la fuerza de gravedad.

La cámara se expande vertical y lateralmente.

Mecanismo

INYECTOR

PRODUCTOR

VAPOR

SAGD


Lámina 113


INYECTORES

PRODUCTOR

INYECTOR

PRODUCTOR

PLAN 1997

ESQUEMA I ESQUEMA II

ESQUEMA III

ESQUEMA I

ESQUEMA II

ESQUEMA III

# POZO

1

2

2

Área

T.J.

1 BACH. - 1 LAG.

T.J.

VAPORVAPOR

VAPOR

INYECTOR / PRODUCTOR

SAGD - ESQUEMAS DE IMPLANTACIÓNSAGD - ESQUEMAS DE IMPLANTACIÓN


Lámina 114


Crecimiento VerticalCrecimiento Vertical

PozoInyector

PozoProductor

Drenaje de Petróleo y

Condensado

Cámara de Vapor

Expansión LateralExpansión Lateral

ETAPAS DEL “SAGD”ETAPAS DEL “SAGD”


Lámina 115


PRIMERA ETAPA: EXPANSIÓN VERTICAL DE LA CÁMARA

Tiempo ( años)

Q (

BN

PD

)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Np

( M

BN

P)

Inyector Horizontal

Inyectores Verticales

10

0


Lámina 116


SEGUNDA ETAPA: EXPANSIÓN LATERAL DE LA CÁMARA

Tiempo ( años)

Q (

BN

PD

)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Np

( M

BN

P)

Inyector Horizontal


10

0


Lámina 117


Tiempo ( años)

Q (

BN

PD

)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Np

( M

BN

P)

Inyector Horizontal


10

0

TERCERA ETAPA: DECLINACIÓN


Lámina 118


Inyector Horizontal


Tiempo ( años)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Q (

BN

PD

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

1.000

2.000

3.000

Np

( M

BN

P)

PRONOSTICO SAGD LAGUNA SUPERIOR

Vert. Horz.


Lámina 119


Es un método novedoso mediante el cual pueden obtenerse altos recobros, con relaciones petróleo/vapor y tasas de producción considerables.

No se requieren altas presiones de inyección.

Es aplicable tanto en yacimientos vírgenes como en agotados.

CARACTERÍSTICAS DEL SAGD


Lámina 120


FORRO 5 1/2 ” (0.020 ” x 96 RP) HOYO 8 1/2 ” (900’ LONG. HORIZONTAL)

tubería 3 - 1/ 2”

HOYO DE 17 - 1/2”

REV. 13 - 3/8”

BOMBA 3”SENSORES PRESIÓN TEMPERATURA

VAPORPRODUCCIÓN

tubería 2 - 3/8 ”

HOYO DE 12 - 1/4 ”

REV. 9 - 5/8 ”

##

COMIENZO DE PRUEBAVAPOR CIRCULANTE 220 B/D

PROCESO “SW - SAGD” / POZO LSE-4703PROCESO “SW - SAGD” / POZO LSE-4703


Lámina 121


PRODUCCIÓNFRÍO

IAV

INY

. 45

23 T

ON

LEVANTAMIENTOCON VAPOR (INY. CONTINUA)

PROCESO “SW - SAGD” / POZO LSE-4703PROCESO “SW - SAGD” / POZO LSE-4703


Lámina 122


ATHABASCARecobro = 50 %RPV = 2,5 B/TON

COLD LAKERPV= 2,4Np = 330 MSTB

TANGLEFLAGSQo (FRÍO) = 157 B/D Qo = 1500 B/DNp = 2 MMSTB

CANADÁ

PEACE RIVERQoi = 4800 B/D

APLICACIONES A NIVEL MUNDIAL

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