trabajo desplazamiento inmiscible

8/17/2019 Trabajo Desplazamiento Inmiscible

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“DONDE MORA EL SABER, MORA LA PATRIA”

ALUMNO (A):

Candelaria Córdova Méndez

MATERIA:Recuperación Secundaria y Mejorada

CARRERA:

Ingeniería Petrolera

SEMESTRE:

8vo.

CATEDRÁTICO:

Ing. José l!erto Méndez Montiel

TEMA:

"esplaza#iento in#isci!le

$%iciencia de !arrido y arreglo de pozos

INSTITUTO TECNOLÓGICO DEHUIMANGUILLO


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I. INTRODUCCIÓN

"ado &ue los 'idrocar!uros son recursos no renova!les( #a)i#izar el %actor derecuperación de los ca#pos es pri#ordial en la industria petrolera. *os #étodos

de recuperación #ejorada se presentan co#o una solución a esta in&uietud.

*a recuperación #ejorada +RM, es la recuperación de petróleo por la inyección de

agentes-#ateriales &ue nor#al#ente no estn presentes en el yaci#iento/. $s

decir( un proceso de RM ayuda a recuperar petróleo del yaci#iento &ue no puede

producirse de #anera natural( #ediante la inyección de #ateriales &ue alteran las

propiedades del siste#a roca0%luido en el yaci#iento.

Co#1n#ente los procesos de recuperación #ejorada se asocian a una etapa

terciaria del yaci#iento( pero la de%inición no especi%ica una etapa de la vida del

yaci#iento en particular. Por lo cual( los procesos de recuperación #ejorada

pueden aplicarse sin &ue se 'aya e#pleado un proceso de recuperación

secundaria o en yaci#ientos &ue no producen de #anera natural.

$l %actor de recuperación #ejorada est en un rango &ue va desde un 8 a 234(

dependiendo de las características de los %luidos desplazantes y desplazados( de

las características de la roca y de la tecnología de recuperación &ue se apli&ue.

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II. DESARROLLO

2.1. Tipos de desplazaie!"o e! #! p$o%eso de $e%#pe$a%i&! se%#!da$ia' eo$ada de id$o%a$*#$os

$n todos los #étodos de recuperación secundaria y-o #ejorada de 'idrocar!uros

por inyección de gas( el %luido desplazante e#puja al %luido desplazado creando un

%rente de desplaza#iento( el cual es de tipo #isci!le o in#isci!le.

II.1.1. Desplazaie!"o i!is%i*le e! la +o$a%i&! p$od#%"o$a

$l aceite y el agua no se #ezclan. Si estos dos %luidos son vertidos dentro de un

recipiente y se esta!ilizan( se distinguen dos %ases distintas de lí&uido( separadas

por una inter%ase.

Si#ilar#ente( el aceite y el gas natural ta#!ién son in#isci!les( aun&ue el gas

natural tiene alguna solu!ilidad en el aceite. $sta solu!ilidad depende del nivel de

presión( y tan pronto co#o el lí#ite de solu!ilidad se e)cede( se %or#an dos %ases

+una %ase de gas y otra %ase de lí&uido, separadas por una inter%ase.

$l desplaza#iento de tipo in#isci!le surge cuando no e)iste una zona de

transición entre el %luido desplazante y desplazado( o #s !ien no 'ay #isci!ilidad

entre a#!os en el %rente de desplaza#iento( $n la %igura 2 se presenta

es&ue#tica#ente este tipo de desplaza#iento( e)isten !sica#ente dos

aspectos &ue es necesario resaltar5

a, *a saturación de los %luidos del yaci#iento( a #edida &ue avanza el %rentede desplaza#iento( dis#inuye continua#ente 'asta &ue se alcanza la

saturación residual( una vez alcanzado este valor de saturación( no e)iste

ning1n ca#!io de saturación posterior.!, *a co#posición de los %luidos no desplazados es esencial#ente la #is#a

&ue la co#posición de los %luidos presentes en el yaci#iento al inicio del

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proceso. $)iste la #is#a co#posición de gas( co#ponentes inter#edios y

pesados tanto en el aceite residual co#o en los %luidos del yaci#iento &ue

estn #s all del %rente de desplaza#iento

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6igura 2. Co#paración entre el desplaza#iento in#isci!le y el #isci!le.


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$l desplaza#iento in#isci!le se puede utilizar para #anteni#iento de presión y

#ejora#iento en la segregación gravitacional.

*a inyección de gas natural es el #étodo #s si#ple y #s conocido( siendo

pro!a!le#ente uno de los procesos inicial#ente sugeridos para #ejorar la

recuperación del aceite y gas natural. Su propósito inicial %ue el de incre#entar la

productividad por lo &ue de!ió ser clasi%icado co#o #anteni#iento de presión. 7o

o!stante( en aplicaciones recientes donde se pretende incre#entar la

recuperación de aceite( ésta se clasi%ica co#o técnica de recuperación #ejorada

cuando se alcanza la #isci!ilidad.

Por varios aos( el gas natural separado del aceite crudo producido en super%icie(

se 'a utilizado con !astante é)ito co#o %luido de inyección dentro de los

yaci#ientos( por lo &ue este gas inyectado no sola#ente au#enta la energía del

yaci#iento( sino &ue ta#!ién act1a co#o %luido desplazante del aceite 'acia los

pozos productores. Cuando el gas natural era #uy a!undante y de !ajo precio(

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vol1#enes adicionales de este se o!tenían de los ca#pos gasí%eros y-o del gas

residual de las plantas de procesa#iento( y era e#pleado para el #is#o

propósito( con la %inalidad de incre#entar los gastos de producción. "e!ido al

incre#ento del precio en el #ercado del gas natural en los 1lti#os aos y a la %alta

de su#inistro( actual#ente se li#ita en %or#a #uy estricta la cantidad de gas &ue

se puede inyectar a los ca#pos para #anteni#iento de presión. 9na alternativa

para sustituir al gas natural co#o %luido de inyección es el uso del 7itrógeno. $l

cual es #uy a!undante y renta!le( esto de!ido a &ue su costo est cerca de entre

un cuarto a un #edio respecto al precio del gas natural.

$l proceso de #anteni#iento de presión incluye5

2. Desplazamiento Inmiscible. $n este caso se !usca &ue #ediante unproceso in#isci!le entre el %luido desplazante +7itrógeno, y el desplazado

+aceite,( se #odi%i&ue la relación de #ovilidades a un desplaza#iento

%avora!le( es decir5

*a co#posición del crudo( presión y te#peratura son %actores deter#inantes para

el é)ito de este proceso.

:. Mejoramiento en el mecanismo de Segregación Gravitacional. *a

segregación gravitacional presenta e)celentes posi!ilidades co#o

#ecanis#o de producción. *os %actores principales necesarios para &ue se

presente este proceso son un alto espesor de la %or#ación productora y una

alta per#ea!ilidad vertical +pre%erente#ente ;v #ayor a los :


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densidades de los %luidos del yaci#iento. =ste #ecanis#o( puede tra!ajar

activa y e%iciente#ente en la recuperación de aceite( !ajo las condiciones

propicias de operación de éste e#puje( una parte i#portante del gas #óvil

&ue se 'a li!erado del aceite %luir a la parte superior de la estructura( en

lugar de ser desplazado 'acia los pozos productores por el gradiente de

presión en la dirección 'orizontal causado por la producción. $sta #igración

del gas 'acia la parte superior de la %or#ación productora contri!uir a

conservar la energía del yaci#iento dado &ue el gas %or#ar un cas&uete

de gas secundario.

"entro de las características &ue presentan los yaci#ientos en los cuales opera de

#anera i#portante el #ecanis#o de segregación gravitacional( se encuentran5♣ >ran espesor o alto relieve estructural(♣ lta per#ea!ilidad +pri#aria o secundaria,(♣ ceites de viscosidad !aja o inter#edia(♣ >radientes gravitacionales #ayores &ue los gradientes de presión

'orizontales causados por la producción y(♣ ?aja R> +relación gas0aceite,( en los pozos ter#inados en la parte

estructural #s !aja de la %or#ación.

Sin e#!argo( para &ue la segregación gravitacional act1e co#o #ecanis#o de

producción en un yaci#iento( es necesario &ue se cu#plan una o #s de las tres

pri#eras características #encionadas

2.2. E+i%ie!%ia de $e%#pe$a%i&!

$l anlisis y la evaluación de la e%iciencia de recuperación o!tenida por #edio de

RM se 'acen en %unción de tres %actores5

2. $%iciencia de !arrido areal

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:. $%iciencia de !arrido vertical@. $%iciencia de desplaza#iento

Cada una de estas e%iciencias se puede considerar co#o un co#ponente &ue

cuenta con la in%luencia de ciertos par#etros en la e%iciencia de recuperación

total del proceso de desplaza#iento. $l producto de estas tres e%iciencias es igual

a la e%iciencia de recuperación total.

$l producto de la e%iciencia de !arrido areal por la e%iciencia de !arrido vertical se

le conoce co#o e%iciencia de desplaza#iento volu#étrica o #acroscópica. su

vez a la e%iciencia de desplaza#iento se le conoce ta#!ién co#o e%iciencia de

desplaza#iento #icroscópica.

$n tér#inos de producción acu#ulada la ecuación anterior puede ser e)presada

de la siguiente #anera5

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2.2.1. E+i%ie!%ia de *a$$ido a$eal

*a e%iciencia de !arrido areal $ es la %racción del rea total del yaci#iento

invadida por el %luido inyectado. *os principales %actores &ue deter#inan el !arrido

areal son5

Movilidad de los %luidosPatrón de inyecciónAeterogeneidades areales6uerzas gravitacionales y viscosasBolu#en total de %luido inyectado

2.2.2. E+i%ie!%ia ,e$"i%al de *a$$ido

*a e%iciencia vertical de !arrido $B se de%ine co#o la %racción de la sección

vertical del yaci#iento &ue 'a sido invadida por el %luido inyectado. *a e%iciencia

vertical de !arrido es in%luenciada por la relación entre las %uerzas viscosas y

gravitacionales. $sta relación entre viscosidad y gravedad se e)presa en la

ecuación.

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tros %actores &ue a%ectan la e%iciencia de !arrido vertical son5• Aeterogeneidad vertical• Segregación gravitacional• Movilidad de los %luidos• Bolu#en total de %luido inyectado

$l %luido inyectado tiende a #overse a través del yaci#iento co#o un %rente

irregular co#o consecuencia de las per#ea!ilidades no uni%or#es. $l grado de

variación en la per#ea!ilidad se considera el par#etro #s signi%icativo en lae%iciencia de !arrido.

*as variaciones en la per#ea!ilidad tienen un #ayor e%ecto en el desplaza#iento

#isci!le &ue en la inyección de agua. "e!ido a la relación de #ovilidad adversa(

un #ayor porcentaje del solvente total inyectado avanza 'acia las zonas con

#ayor per#ea!ilidad.

2.2.-. E+i%ie!%ia de desplazaie!"o

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*a e%iciencia de desplaza#iento $" es la %racción del petróleo #óvil &ue 'a sido

desplazado de la zona !arrida en un tie#po deter#inado. "e!ido a &ue cual&uier

#étodo de desplaza#iento deja petróleo residual( la $" sie#pre es #enor de 2.


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Sin e#!argo( en la zona !arrida( la saturación de gas es considerada cero( por lo

&ue la ecuación se puede escri!ir de la siguiente #anera5

*a e%iciencia de desplaza#iento $" continuara incre#entando a di%erentes etapas

de la inyección. "e acuerdo a las ecuaciones anteriores( se deduce &ue la $"

alcanza un #)i#o cuando la saturación pro#edio de petróleo es e&uivalente a la

saturación residual de petróleo Sor o de #anera e&uivalente cuando SDE 20Sor.

*os #étodos de recuperación #ejorada !asados en la inyección de gas #isci!le

son en teoría capaces de desplazar 2


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2.-. A$$elos de pozos

9na gran variedad de arreglos de pozos inyectores0productores reci!en atenciónen la literatura. $sto de!ido a &ue la localización de los pozos inyectores con

respecto a los productores es un %actor &ue a%ecta las operaciones de inyección de

agua o de gas. *os %actores &ue #s in%luyen en la selección del tipo de arreglo

son5 la %or#a original en &ue 'a sido desarrollado el yaci#iento( la per#ea!ilidad

del yaci#iento( la viscosidad de los %luidos( la relación de #ovilidades( la relación

de pozos inyectores a pozos productores( la estructura del yaci#iento y las

características geológicas del #is#o.

$n la 6igura : se presentan los arreglos regulares de pozos #s co#unes( y en la

ta!la se resu#en algunas características de estos arreglos de inyección.

6igura :. "i%erentes arreglos de pozos.

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Ga!la 2. Características de los arreglos de pozos.

2.3.1. Empuje en línea directa

Se puede apro)i#ar un arreglo donde los pozos productores e inyectores se

!alanceen unos con otros. *a e%iciencia de !arrido en este #odelo se #ejora a

#edida &ue la relación d-a au#enta considerando un #edio poroso isotrópico.

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2.3.2. Empuje en línea alternada

$ste tipo de arreglo es una #odi%icación de e#puje en línea directa. Se origina al

desplazar los pozos inyectores a los largo de su línea una distancia igual a a-:.

$n la 6igura se o!serva &ue el e%ecto del arreglo de e#puje en línea alterna es

au#entar signi%icativa#ente la e%iciencia areal a la surgencia si se co#para con el

de e#puje en línea directa( especial#ente para valores !ajos de la relación d-a.

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2.-.-. A$$elo de / pozos

$ste es el tipo de #as usado. $s un caso especial del e#puje en línea alternada(

cuando d-aE


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III. CONCLUSIÓN

Co#o se conoce &ue la inyección de agua resulta ine%iciente( de!ido a su alta

#ovilidad( el agua tiende a re!asar al petróleo( por lo &ue se generan !ajas

e%iciencias de !arrido volu#étrico( y para poder #ejorar la e%iciencia de esta

inyección se necesitan adicionar &uí#icos para incre#entar la producción.

*a principal #eta de los #étodos de Recuperación Mejorada es desplazar el

petróleo residual #óvil a través del #edio poroso. *a e%iciencia de desplaza#ientodepende de la variación de la viscosidad( reducción de propiedades capilares y

reducción de #ovilidad del agua de %or#ación.

Para la aplicación de las tecnologías de Recuperación Mejorada( estn

directa#ente relacionada con el precio del petróleo( y por lo tanto representa una

inversión adicional para la e)tracción del crudo( sin e#!argo( a #edida &ue el

petróleo se #antenga en valores altos( las tecnologías de $R son per%ecta#ente

%acti!les.

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I0. ILIORA3IA

• "o#ínguez $varisto( >il!erto Salvador. HRecuperación de ceites Pesados

por Inyección Cíclica de Bapor. Gesis de *icenciatura 97M( :

trabajo desplazamiento inmiscible

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