RECUPERACIN DEL PETROLEO POR PROCESOS TERMICOSTEMA 8INGENIERA DE RESERVORIOS III

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIEl objetivo es la inyeccion ciclica y continua de vapor , se pretende reducir la viscosidad con la finalidad de mejorar la movilidad. Otros beneficios son: la reduccion dela saturacion del petroleo residual, el aumentode la eficiencia areal por la mejora en la razon de la movilidad,destilacion con vapor,craqueo termico y otros

Se clasifican en: los implican la inyeccin de fluidos en la formacin, como la inyeccin de agua caliente en dos modalidades, cclica y continua.

Luego se abre nuevamente el pozo a produccin hasta que el proceso deje de ser econmicamente rentable.INYECCIN CCLICA DE VAPOR

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIEl vapor se inyecta continuamente en el pozo inyector, lo cual genera en la formacin una zona de vapor que avanza a un caudal decreciente.

INYECCIN CONTINUA DE VAPORCuando ocurre la ruptura del vapor se debe reducir el caudal de inyeccin del vapor.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIEl proceso termico de recuperacion mas simple y seguro .Durante el proceso , la zona vecina al pozo inyector se va calentando y a su vez, parte del calor inyectado se pierde en las formaciones adyacentes.

INYECCIN DE AGUA CALIENTELos mecanismos de desplazamiento son:Mejoramiento de l a Mo al reducir la .Reduccion del petroleo residual por las altas T.Expansion termica del petroleo.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIILa posibilidad de aplicar la inyeccin continua de vapor depende de varias condiciones.La recuperacin de petrleo puede ser alto, en muchos casos >50%.INYECCIN CONTINUA DE VAPORInyeccin continua de vapor, criterios de diseo

PetrleoViscosidad20 1000 cpGravedad< 25 APIComposicinNo crtica

YacimientoEspesor> 20 piesProfundidad300 3300 piesSaturacin de petrleo> 500 Bbls (acre-pie)TransmisibilidadKh/ >100 md-pies/cpPermeabilidad> 200 mdAguaLas propiedades del agua de formacin no son crticasEl agua para la generacin de vapor debera ser relativamente suave, ligeramente alcalina, libre de oxgeno, de slidos, de petrleo, de H2S y hierro disueltoLitologaContenido de arcillas bajo.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIINYECCIN CONTINUA DE VAPORInyeccin continua de vapor, criterios de diseo

Factores favorables* Alta porosidad y espesor* Bajo costo de los combustibles* Disponibilidad de pozos que puedan ser utilizados* Alta calidad del agua* Alta densidad de pozosFactores desfavorables* Fuerte empuje de agua* Capa grande de gas* Fracturas extensivas.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIConsiste en inyectar en un determinado pozo, un volumen preestablecido de vapor por un perodo que va de una a tres semanas.

Despus de la inyeccin se cierra, se cierra el pozo y se deja en remojo por unos pocos das, con el propsito de permitir que el vapor caliente la formacin productora y se disperse alrededor del pozo.

Luego se abre nuevamente el pozo a produccin hasta que el proceso deje de ser econmicamente rentable.INYECCIN CCLICA DE VAPOR

INGENIERA DE RESERVORIOS IIILas fases de inyeccin, remojo y produccin, y el tiempo que duran constituyen un ciclo en el proceso.INYECCIN CCLICA DE VAPOR

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIEste metodo existe la alternabilidad entre las etapas de inyeccion de vapor y de produccion. El ciclo es conocido como huff and puff, tambien es denominado como Inyeccion Ciclica de Vapor o Remojo con Vapor. INYECCIN CCLICA DE VAPOR

INGENIERA DE RESERVORIOS IIISe aplica en yacimientos de crudos pesados para aumentar la Recuperacin durante la fase de produccin primaria.

El vapor reduce la viscosidad del petrleo, facilitando su movimiento y aumentando la produccin.

El proceso es econmico, se utiliza en yacimientos poco profundos.

Presentan buenos ndices econmicos y factibilidad tcnica de aplicacin en gran escala.INYECCIN CCLICA DE VAPOR

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIINYECCIN CICLICA DE VAPORInyeccin cclica de vapor, criterios de diseo

PetrleoViscosidad> 400 cpGravedad< 16 API

YacimientoEspesor> 50 piesProfundidad< 3000 piesPorosidad > 25%Transmisibilidad> 100 md-pies/cpPermeabilidad> 100 mdPetrleo in situ> 1000 Bbls (acre-pie)AguaLas propiedades del agua connata del yac. no son crticasEl agua del generador de vapor deber ser relativamente suave, ligeramente alcalina, libre de oxgeno, de slidos, de petrleo, de H2S y hierro disuelto.LitologaContenido de arcillas bajo.Factores favorablesPozos existentes adaptables a la inyeccin de vaporDisponibilidad de combustible para los generadoresDisponibilidad de agua.Formacin homognea.Factores desfavorablesFuerte empuje de aguaCapa de gas.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIICombustin in situ o invasin con fuego, una porcin del petrleo en el yacimiento (cerca del 10%) se quema para generar el calor, obtenindose un alta eficiencia trmica.

Hay tres tipos de procesos de combustin en el yacimiento.

1.- Combustin convencional o hacia delante:La zona de combustin avanza en la misma direccin del flujo de fluidos.

2.- Combustin en reverso o en contracorriente:La zona de combustin se mueve en direccin opuesta a la del flujo de fluidos.

3.- Combustin hmeda o proceso Cofcaw:Se inyecta agua en forma alternada con el aire.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIProceso de Combustin In Situ:

Se inicia bajando un calentador o quemador que se coloca en el pozo inyector. Luego se inyecta aire hacia el fondo del pozo y se pone a funcionar el calentador hasta que se logre el encendido

Despus que se calientan los alrededores del fondo del pozo, se saca el calentador, pero se contina la inyeccin de aire para mantener el avance del frente de combustin.

RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS III1.- Combustin convencional o hacia adelante:

Denominado combustin seca debido a que no existe una inyeccin de agua junto con el aire.

La combustin es hacia adelante, la ignicin ocurre cerca del pozo inyeccin y el frente de combustin se mueve desde el pozo inyector hasta el productor.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS IIICombustin convencional o hacia adelante:

A medida que el proceso avanza, se genera calor dentro de una zona de combustin, hasta una temperatura (aprox. 1200F).

Delante de la zona de combustin, ocurre el craqueo del petrleo, que origina el depsito de las fracciones ms pesadas (coque), las cuales se queman para mantener la combustin.

La zona de combustin acta como un pistn y debe quemar o desplazar todo lo que se encuentra delante.

Una vez que ocurre la ruptura en productor, la temperatura en el pozo aumenta excesivamente y la operacin es mas difcil y costosa.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIZonas del proceso de combustin convencional o hacia adelanteRECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU1.- Zona de aire inyectada y zona de agua: esta zona se extingue a media que el frente de combustin avanza.

2.- Zona de aire y agua vaporizada: El agua inyectada se convertir en vapor en esta zona debido al calor residual. Este vapor fluye hacia la zona no quemada ayudando a calentarla.

3.- Zona de combustin: Avanza a travs de la formacin hacia los productores. La velocidad con que se mueve depende de la cantidad de petrleo quemado y del aire inyectado. Temp desde 600 a 1200F.12356847

INGENIERA DE RESERVORIOS IIICombustin convencional o hacia adelante:

4.- Zona de craqueo: Las altas temperaturas causan que las fracciones ms livianas del petrleo se vaporicen, dejando un carbn residual formado por las fracciones ms pesadas, denominado coque que acta como combustible para mantener la combustin.

5.- Zona de vapor o vaporizacin: aprox. a los 400F hay vaporizacin conteniendo hidrocarburos livianos vaporizados y vapor.

6.- Zona de condensacin o de agua caliente: Debido a su distancia de la combustin, el enfriamiento causa que los hidrocarburos livianos se condensen y que el vapor la convierta en una zona de agua caliente (50 a 200F)

7.- Banco de petrleo: Contiene petrleo, agua y gases de combustin.

8.- Gases fros de combustin: El banco de petrleo se enfriara a medida que se mueve hacia los productores y la temperatura caer hasta la temp. inicial del yacimiento.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIRECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITUCombustion In Situ, criterios de diseo

PetrleoViscosidad100 cp(normal entre 100-5000 cp)Gravedad< 40 API

YacimientoEspesor> 10 piesProfundidad> 500 piesSaturacion de petroleo > 500 Bbls(acre-pie)Transmisibilidad> 100 md-pies/cpPermeabilidadKh/ > 20 md pie/cpTemperatura> 150FAguaEl agua connata del yac. no son crticasLitologaContenido de arcillas bajo.Factores favorablesTemeratura del yacimiento altaBuzamiento altoEspesor neto alto en realacion con el totalPermeabilidad vertical baja.Alto h.Factores desfavorablesFracturas extensivas.Capa grande de gasEmpuje fuerte de agua.Fluidos producidos altamenete contrastanteas.Problemas serios con las emulsiones pre-existentes

INGENIERA DE RESERVORIOS III2.- Combustin en reverso o inversa:

La formacin se enciende en los pozos productores.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITULa zona de combustin se mueve en contra de la corriente de aire.Los fluidos producidos fluyen a travs de las zonas de altas temperaturas (500 700F) hacia los productores.

El proceso se aplica mejor en petrleos muy viscosos.

INGENIERA DE RESERVORIOS IIICombustin en reverso o inversa:

Este proceso no es tan eficiente como la convencional, debido a que una fraccin deseable del petrleo se quema como combustible.Requiere el doble de la cantidad de aire que una convencional.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS III3.- Combustin hmeda:

La combustin hmeda o COFCAW (Combinacin de Combustin Convencional ms Inyeccin de Agua).

Constituye una solucin para la segunda limitacin del proceso convencional, es decir, la utilizacin ineficiente del calor almacenado detrs del frente de combustin.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS III3.- Combustin hmeda:

Los cambios en perfiles de la temperatura en el yacimiento de la relacion agua- aire RAA. Un RAA=0 corresponde a la combustion convencional seca.

Con valores grandes de RAA, con 7 PC/MPCN, se dara con una combustion parcialmente apagada y no se conseguira el proposito del proyecto.RECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITU

INGENIERA DE RESERVORIOS IIIRECUPERACIN DEL PETRLEO POR COMBUSTIN IN SITUInyeccion Ciclica o Alternada de Vapor,criterios de diseo

PetrleoViscosidad400 cp(en @ de yacimiento)Gravedad< 16 API

YacimientoEspesor< 10 piesProfundidad> 50 piesPorosidad> 25%Petroleo In Situ > 1000 Bbls(acre-pie)Transmisibilidad> 100 md-pies/cpPermeabilidad100md TemperaturaNo es criticaAguaLas propiedades del agua connata del yac. no son crticas.El agua del generador de vapor tendra que ser suave, ligeramente alcalino, libre de 02, de solidos de oil,H2S y Fe.LitologaContenido de arcillas bajo.Factores favorablesPozos existente se adaptaran como inyectores. Formacion homogenea. Disponibilidad de agua barata, alcalina, libre de H2S, 02,Fe disuelto y turbidez. Disponibilidad de combustible. Presion de yacimiento adecuada para arena finas.Factores desfavorablesCapa grande de gasEmpuje fuerte de agua.Fraccion de arena baja

INGENIERA DE RESERVORIOS III