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TIPOS DE INYECCIN.

Ferrer (1970). De acuerdo con la posicin de los pozos inyectores y productores, la inyeccin de agua y/o gas se puede llevar a cabo de tres formas diferentes: Inyeccin Perifrica o Central, Inyeccin por Arreglos e Inyeccin Externa de agua o Periferia.

A. INYECCIN PERIFRICA O CENTRAL.

Es aquella inyeccin en la cual los pozos inyectores estn agrupados en la parte central del yacimiento, y los productores en la periferia del yacimiento. Este tipo de inyeccin ocurre en los siguientes casos:

Yacimiento con una capa de gas en el cual se inyecta gas: Si el yacimiento es una estructura anticlinal regular, los pozos de inyeccin se agrupan en la parte alta de la estructura (cresta), o tope del anticlinal.

Fig. N 2. Yacimiento con una capa de Gas en la cual se inyecta Gas.

Yacimiento anticlinal con un acufero en el cual se inyecta agua: En este caso los pozos inyectores forman un anillo alrededor del yacimiento.

Yacimiento Monoclinal con una capa de gas o acufero donde se inyecta agua y/o gas: En este caso, los inyectores estn agrupados en una o ms lneas localizados hacia la base del yacimiento, en el caso de inyeccin de agua (los flancos), o hacia el tope, en el caso de inyeccin de gas.

Este tipo de inyeccin se emplea particularmente en yacimientos con bajo buzamiento y una gran extensin areal. Para obtener un barrido uniforme del yacimiento, los pozos inyectores se distribuyen entre pozos productores.

Esto se lleva a cabo convirtiendo los pozos productores existentes a inyectores o perforando pozos inyectores interespaciados. En ambos casos, se desea obtener una distribucin uniforme de los pozos similar a la utilizada en la fase primaria de recobro. Los arreglos de pozos se clasifican en Irregulares y Geomtricos.

( Irregulares.

Los pozos de produccin e inyeccin estn colocados en forma desordenada y cada caso particular requiere de un estudio especial.

( Geomtricos.

Los pozos de produccin e inyeccin estn distribuidos arealmente formando ciertas formas geomtricas conocidas. Es a este tipo de arreglo que se han dedicado la mayora de los estudios realizados, bien por medio de modelos o mediante las matemticas aplicadas. En s, este arreglo consiste en inyectar agua a la capa de crudo, formando un cerco de pozos inyectores alrededor de los pozos productores en forma de una figura geomtrica preestablecida, con el objetivo de empujar los volmenes de crudo remanentes en el yacimiento hacia dichos pozos productores.

Los arreglos geomtricos se subdividen en arreglos en lnea y arreglos perifricos:

Arreglos en Lnea: Se dividen en lnea directa y lnea alterna diagonal.

Lnea Directa: En este tipo de arreglo, los pozos productores e inyectores se balancean directamente unos con otros. En este arreglo, la eficiencia de barrido se mejora a medida que la relacin d/a aumenta.

Lnea Alterna o Diagonal: Este tipo de arreglo es una modificacin del arreglo en lnea directa. Se origina al desplazar los pozos inyectores a lo largo de su lnea, a una distancia igual a a/2.

Arreglos Perifricos: Estos arreglos pueden ser:

De cinco pozos: Los pozos se perforan y forman un cuadrado, en cuyos vrtices se encuentran los pozos de inyeccin, y en el centro el pozo productor. Este tipo de arreglo es muy eficiente y proporciona una buena eficiencia de barrido.

Normal de siete pozos: En este arreglo los pozos productores e inyectores se colocan de tal manera que forman hexgonos regulares. Los pozos inyectores, en los vrtices del hexgono y el productor en el centro. Este arreglo no es comn y se utiliza cuando la inyectividad de los pozos es baja.

Invertido de siete pozos: Tambin se conoce como arreglo de cuatro pozos. En este caso los pozos de inyeccin se colocan en el centro del hexgono y los de produccin en los vrtices. Este arreglo tambin puede considerarse formado por tringulos equilteros con tres pozos de inyeccin en los vrtices y uno de produccin en el centro; por ello se conoce tambin como arreglo triangular.

Distorsionado de siete pozos: Este arreglo es similar al arreglo normal de siete pozos, pero el hexgono es irregular.

Normal de nueve pozos: En este tipo de arreglo los pozos forman un cuadrado donde los pozos de inyeccin estn ubicados en los vrtices y puntos medios de los lados y el pozo productor est ubicado en el centro del cuadrado.

Invertido de nueve pozos: En este caso, el pozo inyector se coloca en el centro y los productores se colocan en los vrtices y puntos medios de los lados del cuadrado.

FACTORES QUE CONTROLAN LA RECUPERACIN POR

INYECCIN DE AGUA.

Segn Smith, J. (1992), los Factores que controlan la Recuperacin por Inyeccin de agua son los siguientes:

( PROFUNDIDAD DEL YACIMIENTO.

La profundidad del yacimiento tiene una influencia tcnica y econmica muy importante. Desde un punto de vista tcnico, un yacimiento poco profundo tiene la restriccin de la presin de inyeccin, la cual debe ser menor que la presin de fractura. Econmicamente el costo de este tipo de proyectos est directamente relacionado con la profundidad, por ejemplo, en el costo de perforar los pozos o con la potencia de compresin requerida, en el caso de inyeccin de gas.

( LOCALIZACIN Y ARREGLOS DE LOS POZOS.

En operaciones de recuperacin secundaria, en algunos casos, los pozos de produccin pueden ser reacondicionados como pozos de inyeccin, mientras que en otros, es necesario perforar nuevos pozos de inyeccin. Lgicamente, en una inyeccin de agua se desea que una gran parte del espacio poroso del yacimiento entre en contacto con el fluido desplazante.

Para lograr este objetivo, se han propuesto dos tipos de arreglos de pozos: arreglos perifricos, en los cuales los pozos de inyeccin estn situados en los lmites exteriores del yacimiento; y los arreglos convencionales o geomtricos, en los cuales los pozos de inyeccin y de produccin estn ordenados siguiendo una Ley geomtrica; entre estos ltimos se utilizan los arreglos en lnea directa, en lnea alterna y los arreglos de 4, 5, 7 y 9 pozos.

En general, no es fcil pronosticar que tipo de arreglo dar por resultado una mayor recuperacin; el tipo de arreglo a usar depende del conocimiento geomtrico que se tenga del yacimiento y debe ser seleccionado de manera que se obtenga una alta eficiencia de barrido.

Sin embargo, en igualdad de condiciones, parece ser que el arreglo de 5 pozos proporciona ciertas ventajas, ya que el agua puede ser inyectada ms rpidamente, reducindose el tiempo de llene y aumentando las posibilidades de obtener altas tasas de produccin a corto plazo. ( PERMEABILIDAD DE LA FORMACIN.

La permeabilidad de la formacin se debe considerar bajo dos puntos de vistas: su magnitud y su variacin.

Magnitud.

La magnitud de la permeabilidad de las rocas del yacimiento controla, en alto grado, la tasa de inyeccin de agua que pueda mantenerse en un pozo de inyeccin, a una presin determinada en el fondo del pozo, frente a la zona de inyeccin.

Variacin.

A menudo los yacimientos de petrleo tienen variaciones de permeabilidad tan marcadas que no es posible considerar al yacimiento como un sistema homogneo y asignarle una permeabilidad promedio.

Este factor es quizs el de ms importancia en proyectos de recuperacin secundaria por inyeccin de agua. Si existen diferencias muy grande de permeabilidad entre los estratos de un horizonte productor, la ruptura del agua ocurrir primero en los estratos ms permeables y luego ir ocurriendo en los estratos con permeabilidades menores; por lo tanto, el desplazamiento de petrleo por agua no es tan uniforme y mientras algunos estratos estn produciendo agua en proporciones crecientes, otros no han sido completamente barridos.

Esta situacin puede conducir al abandono del proyecto.

( PROPIEDADES HUMECTANTES DE LAS ROCAS.

Smith, J. (1992). En rocas humectadas por agua, el petrleo ocupa la parte ms conductiva de los espacios porosos (parte central), mientras que el agua ocupa la parte menos conductiva.

En rocas humectadas por petrleo, sucede lo contrario y debe esperarse, por lo tanto, una menor recuperacin. Afortunadamente, la mayora de las rocas de los yacimientos son humectadas por agua, y as este factor es, en general, favorable a la inyeccin de agua como mtodo de recuperacin secundaria.

( SATURACIN DE GAS INICIAL.

Cuando en un yacimiento existe una saturacin de gas inicial, la inyeccin de agua resulta en una sucesin de dos desplazamientos bifsicos. El petrleo forma un banco o zona de petrleo que desplaza parte del gas libre, dejando detrs una cantidad de gas atrapado.

El petrleo y el gas atrapado son desplazados luego por el agua. En definitiva, esto produce una reduccin de la saturacin de petrleo residual y, por lo tanto, un aumento de la eficiencia de desplazamiento.

( SATURACIN DE LOS FLUIDOS.

Saturacin de Petrleo.

La saturacin de petrleo inicial es determinante en la recuperacin. Es necesario que la saturacin inicial de petrleo sea lo suficientemente alta y la residual lo ms baja posible, para que el proyecto resulte econmico. En otras palabras, la diferencia en la saturacin de petrleo al comienzo y al final de la inyeccin determina la cantidad de petrleo recuperado.

Saturacin de agua.

Si la saturacin inicial de agua excede un valor crtico, no se puede formar un banco de petrleo, y aunque pueda producirse cierta cantidad de petrleo, ste debe producirse a altas razones de agua petrleo. En trminos generales, puede afirmarse que, si la saturacin de agua es tan alta que la roca es ms permeable al agua que al petrleo, el proyecto ser menos eficiente.

( RAZN DE MOVILIDAD.

La razn de movilidad puede visualizarse como una medida relativa de la tasa de petrleo que se mueve delante del frente de invasin con respecto al movimiento de la tasa de agua detrs del frente, suponiendo que los gradientes de presin en ambas son iguales.

Una razn de movilidad igual a 1.0 indica que el petrleo y el agua se mueven a la misma velocidad relativa. Cuando M ( 1.0, el agua se mueve ms lenta que el petrleo, conduciendo a altas saturaciones de agua a la ruptura y a altas eficiencias de desplazamiento. Valores de M (1.0 indican que el agua detrs del frente se mueve ms rpido que el petrleo que se encuentra delante del frente. La eficiencia de desplazamiento se reduce y el petrleo que queda detrs se recupera despus de haber inyectado grandes volmenes de agua.

( VISCOSIDAD DEL PETRLEO.

La recuperacin de petrleo es inversamente proporcional a su viscosidad. Esto se deduce de las ecuaciones que controlan el flujo de un fluido a travs de un medio poroso. Por otra parte, la viscosidad del petrleo afecta la razn de movilidad, cuya influencia en la recuperacin es muy marcada.

Desafortunadamente, es muy difcil predecir cuantitativamente la influencia de la viscosidad del petrleo en la recuperacin y slo puede establecerse en general que la recuperacin aumenta mientras menor sea la viscosidad del petrleo.

( TASA DE INYECCIN Y BUZAMIENTO DE LA FORMACIN.

El efecto del buzamiento de la formacin y la tasa de inyeccin estn relacionados entre s. En general, cuando se inyecta agua y el desplazamiento es buzamiento arriba, se obtiene una mejor eficiencia inyectando a bajas tasas, para que las fuerzas de gravedad tengan un mejor dominio de la situacin.

Si el desplazamiento es buzamiento abajo, se debe inyectar a altas tasas, para que el agua tenga menos oportunidad de canalizarse a travs del petrleo. Para una tasa de inyeccin constante, la eficiencia de desplazamiento aumenta si la inyeccin es buzamiento arriba y el ngulo de buzamiento aumenta; y disminuye si la inyeccin es buzamiento abajo y el, ngulo de buzamiento aumenta.

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