Veresta3debates,publicacinestadsticasyperfiles autor deen:http://www.researchgate.net/publication/26746154geoqumicadedireccin con H2SRiesgo de produccindebido a lainyeccin de vaporen lasarenas petrolferasARTCULO2013 junioDOI:10,2118 / 165437-MSLEE312AUTORES:Claire Barroux ViolaineLamoureux-Var IFPEnergiesnouvelles IFP Energiesnouvelles11PUBLICACIONES36PUBLICACIONES50 CITAS 22CITASVERPERFIL VERPERFILDisponibleen:ViolaineLamoureux-Var recuperadoen:SPE 2015 Septiembre 25 165437Direccin de geoqumica para produccin de H2S riesgo debido a la inyeccin de vapor enlas arenas petrolferasViolaine Lamoureux-Var y Claire Barroux, IFPENCopyright 2013, Sociedad de Ingenieros de PetrleoEste documento ha sido preparado para su presentacin en la Conferencia sobre el petrleo pesado SPE Canad celebrada en Calgary, Alberta, Canad, 11-13 2013 junio.Este documento fue seleccionado para la presentacin de un SPE programa comit trasexamen de la informacin contenida en el resumen presentado por el autor(es). Contenido del documento no ha sido revisado por la Sociedad de Ingenieros de Petrleoy estn sujetas a correccin por parte del autor(es). El material no necesariamente reflejan la posicin de la Sociedad de Ingenieros de petrleo, de la mesa, o de los miembros. Reproduccin Electrnica, distribucin o almacenamiento de cualquier partede este documento sin el consentimiento por escrito de la Sociedad de Ingenieros de Petrleo est prohibida. Permiso para reproducir en la impresin es restringido aun resumen de no ms de 300 palabras; las ilustraciones no se pueden copiar. El resumen debe contener conspicuo acuse de SPE autor.Resumen de inyeccin de vapor de recuperacin mejorada de petrleo induce reacciones qumicas dentro del depsito, llamado aquathermolysis, lo cual puede llevar a in-situgeneracin de H2S y de produccin de H2S en el pozo. Produccin de H2S riesgo es particularmente aguda en arenas petrolferas debido a que contienen depsitos ricos en azufre betunes. Previsin de produccin de H2S en estas condiciones, un flujo de trabajo basado en investigacin geoqumica y simulacin se ha desarrollado. Que se basa en(1) una estimacin rpida, utilizando una tcnica, de contenido de azufre y reactividad trmica de un gran nmero de muestras del depsito para asignar la produccin de H2Sen riesgo las operaciones sobre el terreno; (2) llevar a cabo ms tiempo aquathermolysis experimentos sobre arenas petrolferas muestras seleccionadas en el paso 1,para definir un modelo cintico para generacin de H2S en reactividad trmica azufreatmica; (3) transformacin de este base de sulfuro en un modelo cintico molecular deSARA componentes modelo cintico, utilizables en una composicin y simulador depsitotrmico; (4) simular el proceso EOR con el depsito simulador para calcular H2S/relacin aceite en boca de pozo.Los geoqumicos metodologa se ha aplicado a cuatro muestras de arena aceite de Athabasca. Los resultados han puesto de relieve que el azufre contenido en azufre yreactividad trmica de arenas petrolferas medido con la tcnica de estimacin rpida sonbien correlacionado con la cantidad de H2S producidos a partir de la ms larga aquathermolysis experimentos. Por otra parte, se ha demostrado que el azufre en lasarenas petrolferas, cuando se distribuye entre cidos grasos saturados, aromticos,resinas y asfaltenos, matriz slida y H2S, en funcin del tiempo y la temperatura deaquathermolysis, puede interpretarse en trminos de base de sulfuro modelo cintico. Este modelo puede ser utilizado para el clculo de generacin de H2S en el campo de produccin aquathermolysis temperatura y escala de tiempo, por lo que para estimar la produccin de H2S potencial.Tal como se detalla en otro documento (Barroux et al., 2013), simulacin de yacimientos se ha utilizado para simular un proceso SAGD genrico en un modelo 2D de Athabasca arenas petrolferas. Una de las principales conclusiones de este estudio hasido que el H2S/aceite en la boca de pozo relacin parece depender fundamentalmente de la estequiometra del modelo cintico.Introduccin La recuperacin de petrleo por inyeccin de vapor en las arenas petrolferasinduce reacciones qumicas dentro del yacimiento, llamado aquathermolysis, lo cual puede llevar a produccin de H2S (Hyne et al., 1984; Thimm, 2001; Chakrabarty ySmith, 2012). Previsin cuantitativa de este riesgo, la simulacin de yacimientos es la herramienta ms completa, pero tambin la ms compleja de manejar.La simulacin de yacimientos slo puede ser predictivo si se integra con elegancia el reactivo dando mecanismos de produccin de H2S, que depende fundamentalmente dela temperatura del vapor, la duracin del vapor/rock contacto y la cantidad y el tipo de azufre en presencia (Greidanus, actor neerlands, ley poemas compuestos et al., 1977; Hyne et al., 1984; Chen et al., 1991; Lamoureux-Var y Lorant, 2005a; Cancin et al., 2005).La calidad de la prediccin depende entonces de la sinergia entre la simulacin y lageoqumica.Laboratorio aquathermolysis experimentos permiten el estudio de los mecanismos qumicos y la cuantificacin de las H2S trminos fuente en funcin de la clave de parmetros, de un modelo cintico que pueden derivarse y aplicado en un depsito simulator.Desde la dcada de 1980 numerosas aquathermolysis se han llevado a cabo experimentos en las temperaturas de los procesos de inyeccin de vapor, evidenciando las modificaciones de composicin del aceite y generacin de H2S. stas incluyen, en particular las obras publicadas por Hyne et al. (1984), Attar et al. (1984), Clark et al. (1990), Chen et al. (1991), Belgrave et al. (1994), Hoffman et al.(1995), Hongfu et al. (2002), Uzcategui et al. (2011), Lamoureux-Var et al. (2011). Pero slo unos pocos son las principales contribuciones de modelos cinticos descripcin generacin de H2S. Attar y colaboradores (1984) han propuesto un modelo cintico para generacin de H2S por exposicin al vapor, sobre la base de la transformacin cuantitativa de los principales grupos de compuestos organo-compuestos de azufre2 SPE 165437en el aceite. Sin embargo, este modelo, basado en un gran nmero de compuestos orgnicos de azufre, es difcil de calibrar, y parece demasiado complejo para ser utilizadas en simulacin de yacimientos.Belgrave y colaboradores (1997) han propuesto un modelo cintico de aquathermolysis, describiendo la composicin del aceite y la generacin de los diferentes gases como el H2S. Que se ha derivado de aquathermolysis experimentos a temperaturas entre 360 C y 420 C, que son mucho ms altas que las imperantes, en condiciones de inyeccin de vapor. En estas condiciones de temperatura, fenmenos qumicos, otros de losimplicados en el aquathermolysis reacciones, se prev que se produzcan. Este modelo integral, sobre la base de las grietas hidrotermales aceite, describe el aceite como la composicin de tres fracciones: "Asfaltenos", "aceite pesado", que comprenda fuertes cidos grasos saturados+aromticos+resinas, y "luz de aceite", que comprende Satura+luz+resinas aromticas. Los Asfaltenos se supone que la nica fuente orgnica de H2S. Pero, a partir de las observaciones realizadas por Chen y colaboradores (1991) y de nuestros propios resultados presentados aqu, parece que el H2Sviene tambin de forma significativa, quizs principalmente -, de las resinas. Las resinas se aloja la mayor parte de azufre de los gasleos pesados y betn y son los mslbiles componentes del aceite con los asfaltenos.Thimm (2008) ha propuesto un modelo simple de una primera estimacin de produccin de H2S con un pseudo-cero orden reaccin cintica calibrado en los datos de produccin.Este modelo aparece para que se adapten a la mayora de la Athabasca SAGD proyectos, pero no se relacionan la produccin de H2S en la composicin del aceite. A continuacin, este enfoque adolece de una falta de intrnseco valor predictivo dado que el vapor procesos en diferentes campos de Alberta puede producir muy diferentes cantidades de H2S debido a diferencias notables en betn contenido de azufre o de reactividad (Clark et al., 1990, Lamoureux-Var y Lorant, 2005a).Y Lorant Lamoureux-Var (2005b, 2007) han propuesto un modelo cin ico para generacinde H2S, sobre la base de azufre atmica distribucin entre las fracciones SARA petrleo, la matriz slida y de H2S. El modelo de paso de la calibracin, H2S se ha supuesto que el azufre proceden de dos clases de las resinas, azufre y dos clases de los asfaltenos, cada clase de diferente generacin de H2S potencial. Este 4-reaccinde azufre modelo cintico basado no manejar aceite de tipo componentes moleculares.Por lo tanto, para el uso de la informacin entregada por este modelo en una composicin y simulacin trmica, Barroux y compaeros (2013) han propuesto un mtodo para traducing atmica obtenido empricamente este azufre modelo cintico basado en un modelo cintico, que integra los parmetros de la atmica modelo base de sulfuro. El pseudo- los componentes representan las fracciones SARA petrleo. Este componente de modelose ha utilizado para simular un proceso SAGD depsito industrial con software desimulacin (Barroux et al., 2013).Otros tres equipos (Ibatullin et al., 2011, Perez-Perez et al., 2011, Kapadia etal., 2010 y 2012), recientemente han de produccin, estas contribuciones que se han examinado en trabajos publicados sobre la integracin de una simulacin de yacimientos modelo cintico de H2Barroux y colaboradores (2013).En este trabajo se presenta el modelo cintico propuesto por Lamoureux-Var y Lorant (2005b, 2007), publicado recientemente con los datos experimentales, y algunosde los resultados de la simulacin que se han obtenido. Presentamos tambin un nuevo mtodo que permite reducir el nmero de las prolongadas aquathermolysis experimentos necesarios para construir la base de sulfuro modelo cintico. Este mtodo se basaen una tecnologa que permite una rpida caracterizacin de azufre en rocas sedimentarias y aceites (Espitali et al., 2008, 2010; Lamoureux-Var et al., 2008; Uzcategui et al., 2011). Esta tcnica, si se aplica el riesgo de produccin. Este nuevo intensamente en todo el campo, podra permitir a un bajo precio delimitar las zonas de alta H2mtodo es presentado en este documento y acompaado de los resultados.InvestigacinMateriales geoqumicos.Cuatro arenas petrolferas fueron estudiados, de arenas petrolferas canadienses cuatro proyectos de produccin (Tabla 1): Fomentar Creek, Cristina Lago, Surmont (Inferior Grupo Manville, Athabasca Formacin) y Orion-Hilda Lago (Superior Manville Grupo Lloydminster, formacin). Las muestras se obtuvieron de las arenas petrolferas de Alberta banco de muestras. A partir de la recepcin en nuestros laboratorios,que se mezclan para su homogeneizacin y, a continuacin, se almacena en una botella de vidrio a 5 C. Agua, que se utiliza para la aquathermolysis experimentos, fue destilada, desionizada y deoxygenized burbujas de nitrgeno. N-pentano y diclorometano solventes, que se utilizan para la extraccin de aceite, se obtuvieron a partir de Rathburn y son utilizados como recibido. Los gases estndar, que se utiliza para anlisis de cromatografa de gases, se obtuvieron a partir de Air Liquide y fueron utilizados como recibido.TABLA 1 - arenas petrolferas MUESTRAS SELECCIONADAS PARA ESTE ESTUDIOcampo nombre Proyecto Formacin nmero bsico Fisher campo Foster Creek AEC Fischer 12-22-70-4 Athabasca 002:446 m Leismer campo Lago Christina PCP PCR Leismer 6-16-76-6 Athabasca 002:365 m Resdeln Surmont campo Golfo Resdeln 5-24-83-7 Athabasca007:346 m Ethel Lago campo Orion Hilda lago Lago Fro Norcen YBR OV 12-17-64-3 Lloydminster 001:438SPE SPE 165437 m 3mtodo rpido para el azufre caracterizacin de arenas petrolferas.El contenido de azufre y la azufre reactividad trmica de las cuatro muestras de arena aceite inicial fueron cuantificados. Las cuatro primeras arenas petrolferasse extrae con diclorometano, dando cuatro betunes y cuatro muestras slidas, insolubles en el diclorometano. DRX y Rock-Eval 6 investigacin indic que los slidos se compone principalmente de arena sino tambin de algunos minerales de la arcilla y trazas de compuestos orgnicos. Contenido de azufre de las muestras slidas se analizpor anlisis elemental mediante culombimetra deteccin. Contenido de azufre y azufrereactividad trmica inicial de los betunes se analizaron con un Rock de Eval de tecnologa basada, dedicado a la caracterizacin de la materia orgnica de las rocas sedimentarias (Lafargue et al., 1998), que se extendi a azufre anlisis (Espitali et al., 2008 y 2010). Caracterizacin azufre se basa en dos etapas sucesivas: una pirlisis bajo flujo de nitrgeno de una pequea alcuota de asfalto ( ~ 5mg) seguida de unflujo de aire de oxidacin de betn residual tras la pirlisis. Durante el tratamientotrmico mediante programas especficos de temperatura, el azufre contenido en los betunes se libera progresivamente por las grietas y se convierte en SO2, que se supervisa de forma continua.La cantidad de azufre liberado en cada una de las etapas se deduce, a partir deuna calibracin con un azufre muestra de referencia, dos contenidos de azufre quese calcula: el pyrolyzable contenido de azufre, para la pirlisis y el contenido de azufre residual, de la oxidacin. El contenido total de azufre de la muestra esla suma de pyrolyzable contenido de azufre y azufre residual contenido.El azufre pyrolizable se supone que es ms lbil a tratamiento trmico que el azufre residual, este contenido de azufre split puede utilizarse como un indicador de dos niveles de reactividad trmica de azufre.Esta nueva tecnologa ha mejorado de la propuesta por Lorant y colaboradores (2005) desde la pyrolyzable contenido de azufre se mide ahora directamente (en lugarde ser deducida de la residual contenido en azufre y el contenido total de azufre en las mediciones de la metodologa inicial). Por lo tanto, los datos de contenido de azufre pyrolyzable presentan en adelante puede ser considerado como ms preciso que el anteriormente publicado por Lamoureux-Var y Lorant (2005a).Experimentos para cuantificar Aquathermolysis generacin de H2S.Experimentos.Los cuatro arenas petrolferas aquathermolysis fueron sometidos a experimentos, adiferentes tiempos y temperaturas. Un aquathermolysis experimento consiste en calentar una parte alcuota arenas petrolferas, junto con agua pura y el nitrgeno, enun cerrado y esttico tubo oro, bajo fijo y constante temperatura y presin. Las arenas petrolferas parte alcuota y agua fueron precisamente pesado (precisin de 0,5 mg) y se asentaron en el tubo de oro una guantera en atmsfera de nitrgeno ( %O2