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Miguel Angel Porras Ojeda Juan Pablo Ramírez Díaz
Oscar Vanegas Angarita
Director
Bucaramanga, Noviembre de 2012
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AGENDA
Introducción
Objetivos
Parafinas
Daño de Formación
Enzimas Biológicas
Enzima GreenZyme AG-280
Metodología Experimental
Resultados
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
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INTRODUCCIÓN
El daño en la formación producto de la depositación de
sólidos orgánicos es una de las causas principales de la
disminución en la producción de los pozos petroleros
debido a que disminuye la permeabilidad en las zonas
cercanas a la cara del pozo.
No existe una metodología única en la definición de un
método de estimulación, hay diversas estrategias y
procedimientos frente a los diferentes escenarios que se
presentan.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar la viabilidad técnica del uso de la enzima biológica GreenZyme AG-280 a escala de laboratorio para reducir el daño a la formación en una muestra berea con propiedades petrofísicas similares a las del pozo Colorado 25
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OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Realizar pruebas de laboratorio para reconocer las
propiedades petrofísicas básicas de la muestra berea y pruebas de caracterización de la enzima biológica.
Restaurar la muestra por un periodo de 350 horas
aproximadamente, con el fin de dejarla a condiciones
de yacimiento.
Realizar pruebas de desplazamiento positivo y remojo a
condiciones de yacimiento con la enzima GreenZyme AG-280.
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PARAFINA
Sitios potenciales de precipitación de parafinas, transporte
y almacenamiento
Fuente: Depósitos orgánicos en operaciones petroleras, Octubre de 2009.
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DAÑO DE FORMACIÓN
El daño de formación se define como la pérdida de productividad o inyectabilidad de un pozo.
Fuente. Imagen Yacimientos .blogspot.com 2009 05 01.
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DAÑO DE FORMACIÓN - CAUSAS
Durante la Perforación
Durante la Cementación
Durante la Terminación y Workover
Durante las Estimulaciones
Durante el Proceso de Producción
Durante la Inyección de Agua o Gas
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ENZIMAS BIOLÓGICAS
Las enzimas biológicas modifican parcial o totalmente la mojabilidad del yacimiento, incrementando de esta forma la saturación de petróleo móvil en el reservorio y optimizando el potencial de producción del campo ya sea por flujo natural, o por levantamiento artificial.
Fuente: Enzyme Enhanced Oil Recovery (EEOR)
.
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ENZIMAS BIOLÓGICAS
No Tóxicos
No Cancerígenos
No Patogénicos
No Combustibles
Ambientalmente Seguros
Compatibles con el Agua
C A R A C T E R Í S T I C A S
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ENZIMAS BIOLÓGICAS –USOS
Incrementar la recuperación de crudo en pozos petroleros, tanto en tierra firme como costa afuera
Mitigación del daño de formación causado por factores orgánicos en los alrededores del pozo productor.
Humectante de las arenas de empaquetamiento y de la formación
Rompedor de parafinas y asfáltenos
Preventor de la formación de emulsiones.
Limpieza de pozos, estaciones de flujo y equipos en general
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ENZIMAS BIOLÓGICAS
Comportamiento de las Enzimas Biológicas.
Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT- SPE. Marzo 2008.
Funcionamiento de las Enzimas Biológicas.
Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT-SPE. Marzo 2008
ACEITE
SÓLIDO
ACEITE ENZIMA BIOLÓGICA
SÓLIDO
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GreenZyme AG-280
La enzima está compuesta por un producto enzimático biológico que resulta de la impregnación de altos nutrientes proteínicos con el ADN de los microbios cultivados selectivamente.
Fuente. El Autor
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METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Inicio
Pruebas Petrofísicas Básicas
• Diámetro • Longitud • Volumen • Peso • Densidad • Permeabilidad • Porosidad • Limpieza y Secado Caracterización
Enzima Biológica
• Solubilidad • Densidad • pH • Índice Refracción • Sludge • Mojabilidad Visual • Emulsiones • Compatibilidad Restauración de
la Mojabilidad
Desplazamiento
Fin
Tiempo: 14 días a condiciones de yacimiento P= 1300 psi T= 90 °C
K1< K2
K1= Crudo COL 25
K2 = Tratamiento Biológico
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RESULTADOS
Pruebas Petrofísicas Básicas
Fuente: El Autor
Diámetro [cm] 3.828
Longitud [cm] 7.183
Volumen [cc] 82.668
Peso [gr] 181.767
Densidad [gr/cc] 2.65
Permeabilidad
[md]
49.66
Porosidad [%] 18
Volumen poroso 14.88
PROPIEDADES ANTES DE LA LIMPIEZA DESPUÉS DE LA LIMPIEZA
Permeabilidad [md] 49.66 50.642
Porosidad [%] 18 18.05
Volumen poroso 14.88 15
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RESULTADOS
Caracterización de la enzima GreenZyme AG 280
Solubilidad: Completamente soluble
Densidad: 1,0263 [gr/mL]
pH: 4,2
Conductividad: 10,45 [mS/cm]
Índice de refracción: 1,35
Sludge: pocas partículas sólidas retenidas en la malla 100 mesh
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Mojabilidad Visual
Medio aceitoso Medio acuoso
Fuente: El Autor
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Emulsiones
Prueba emulsiones proporción 75:25
Fuente: El Autor
Concentración 3% 6%
Tiempos Cantidad de agua separada proporción 75:25 (ml)
t1 = 0 min 0 0
t2 = 15 min 24 30
t3 = 1hr 30 41
t4 = 24hr 58 61
0
10
20
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5
Agu
a se
par
ada
Tiempo
Prueba al 3%
Prueba al 6%
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO
Prueba compatibilidad productos blancos
Fuente: El Autor
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO
Compatibilidad Enzima 3% - Agua de Formación
Fuente: El Autor
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO
Compatibilidad Enzima 6% - Agua de Formación
Fuente: El Autor
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RESULTADOS
Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280
Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO
Compatibilidad alícuota enzima - Crudo COL 25
Fuente: El Autor
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RESULTADOS
DESPLAZAMIENTO
Equipo de desplazamiento positivo Core Pet Sample Restoration System
Fuente. El Autor
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RESULTADOS
DESPLAZAMIENTO- Protocolo
Fuente. El Autor
Orden Producto Volumenes Porosos Sentido
1
Crudo 5
Inyección
Agua
Crudo 5
Agua
Crudo 5
Agua
Crudo 5
Agua
Crudo 5
Agua
Estabilización del Delta de presión (K Referencia 1)
2 Crudo + Enzima 6% en
salmuera 5 Inyección
Tiempo de Agitación = 48 horas
3 Crudo + Enzima 6% en
salmuera 5 Inyección
Tiempo de Agitación = 96 horas
4 Crudo + Enzima 6% en
salmuera 5 Inyección
Comparar kf1 y Kf2
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RESULTADOS
DESPLAZAMIENTO Ciclos Crudo COL 25-Agua
Fuente: El Autor
Ciclos Fluido Q= cm^3/s ΔP psi
ciclo 1
oil 0,8 89
0,4 44
water 0,8 122
0,4 57
ciclo 2
oil 0,8 70
0,4 37
water 0,8 123
0,4 56
ciclo 3
oil 0,8 63
0,4 34
water 0,8 75
0,4 34
ciclo 4
oil 0,8 61
0,4 31
water 0,8 83
0,4 43
ciclo 5 oil 0,8 59
0,4 32
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Parámetros Valores
q [cm3/s] 0.8
µ [cp] 8.39
L [cm] 7.183
A [cm2] 11.508
ΔP1 [psi] 59
ΔP2 [psi] 53
Kef1 < Kef2
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RESULTADOS
DESPLAZAMIENTO
Permeabilidad Vs tiempo en días
`
Fuente: El Autor
Permeabilidad con tratamiento enzima biológica GreenZyme
Permeabilidad al crudo Colorado 25.
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RESULTADOS
DESPLAZAMIENTO
Permeabilidad relativa Vs Saturación de Agua
Fuente: El Autor
• 0< mojabilidad < 0.5 Mojado por aceite
• Mojabilidad = 0.5 Mojabilidad mixta o intermedia.
• 0.5< mojabilidad < 1 Mojado por agua.
72,3
79,2
0 0
20
40
60
80
100
120
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Pe
rme
abili
dad
re
lati
va [
K]
Saturación de agua [Sw]
K vs Sw
ACEITE A
AGUA A
ACEITE B
AGUA B
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CONCLUSIONES
• Se comprobó en laboratorio la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280 al aumentar la gravedad API del crudo Colorado 25 y al disminuir su viscosidad.
• Se identificó la concentración más óptima de enzima biológica entre 3% y 6% utilizadas en la prueba de emulsiones, debido a que mayor concentración, mayor efectividad.
• Se evidenció que la enzima biológica GREENZYME AG-280 no presenta ninguna incompatibilidad en las pruebas realizadas durante el desarrollo del proyecto.
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CONCLUSIONES
• Se probó que a mayor tiempo de agitación de la enzima biológica GREENZYME AG-280 con los fluidos del yacimiento mejora su eficiencia.
• La enzima biológica GREENZYME AG-280 es totalmente soluble en el agua de formación y no presenta ninguna incompatibilidad.
• Enzima biológica GREENZYME AG-280 no causa ninguna reacción química por ser un agente biológico, es totalmente inofensiva al ser humano, es biodegradable y amigable con el medio ambiente.
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RECOMENDACIONES
• Realizar pruebas técnicas de tensión interfacial y cromatografía con el fin de evaluar y comprobar la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280.
• No utilizar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a una temperatura superior a 212 °F debido a que este es su punto de ebullición; por encima de ésta se perderá sus componentes.
• Utilizar muestras representativas del yacimiento o en su defecto muestras Bereas con propiedades petrofísicas similares a éstas, con la finalidad de obtener resultados representativos.
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RECOMENDACIONES
• Para inyectar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a nivel de campo se recomienda cumplir con la regla 2 ½, según sus comerciantes “Apollo Separation Technologies Inc. de Houston, Texas”
• En formaciones de caliza según la profundidad total del pozo y su tasa de producción diaria se debe inyectar ácido clorhídrico HCl al 1% o 3% en volumen previamente a la aplicación de la enzima biológica.
• Utilizar únicamente salmuera compatible o idéntica a la de la formación para diluir la enzima biológica.
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BIBLIOGRAFÍA
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• OTERO, Zully; SALAMANCA, Mónica, Metodología para la selección de enzimas biológicas en procesos de estimulación de pozos, Bucaramanga, Tesis 2010.
• CHAVARRIA, Sandra Del Pilar, NIÑO, Angélica, Evaluación del daño a la formación por precipitación de parafinas y asfáltenos en el campo colorado, Bucaramanga, Tesis 2010.
• CRISTANCHO, Diana; HOYOS, Jorge, Procedimientos metodológicos para la caracterización de fluidos de campo maduros. aplicación a los fluidos de campo colorado, Bucaramanga, Tesis 2008.
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BIBLIOGRAFÍA
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• Yazdani, A.J., Maini, B.B.; Further Investigation of Drainage Heigh Effect on Production Rate in Vapex; SPE 101684. 2006.
• Rostami, B., y otros; Effect of the Capillarity and Surface Tension on the Performance of VAPEX Process; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 12-14, 2007, Paper 2007-39.
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