Clasificación de Sistemas de Recuperacion

 

Clasificación de sistemas de recuperación

 

Mecanismos de Producción: En la recuperación de hidrocarburos es posible identificar tres etapas de recuperación de aceite: Recuperación Primaria, Recuperación Secundaria, Recuper Recu peración ación Mejorada Mejorada (T (Terci erciaria) aria)..

Recuper uperación ación Prima Primaria ria:: Pro Producci ducción ón de hidrocarb hidrocarburo uross usando usando unicamen unicamente te la Rec energia ener gia natural natural del yacimien yacimiento to como mecanismo mecanismo de empuj empuje. e.

Recuperación Secundaria Recuperación Secundaria:: Pr Produ oducci cción ón de hidro hidrocar carbur buros os auxili auxiliado ado por adició adición n de energia ener gia al yacimi yacimient ento o mediant mediante e inyecció inyección n de gas gas y/o y/o agua. agua.

Recuperación Recuper ación Terc erciaria iaria (EO (EOR) R) Produ Producci cción ón de aceit aceite e auxili auxiliado ado por la adició adición n de energ energia ia al yacim yacimien iento to y alter alterand ando o las pr propi opieda edades des de la ro roca ca y el fluido fluido para para mejor mejorar ar la recupe recuperac ración ión de hidrocarburos.

 

FLUJO NATURAL

La producción primaria se define como la recuperación recuperación de hidrocarburo asociada a mecanismos naturales de empuje en un yacimiento, como expansión de la roca y el fluido, gas disuelto, acuífero activo, activo, casquete de gas.

 

La recu cup peración sec secundaria es toda activi vid dad encamin ina ada a una recuperación ión de hidrocarburos adic adicio iona nall a la qu que e se ob obte tend ndrí ría a con con la en ener ergí gía a pr prop opia ia del yaci yacimi mien ento to (p (pro rodu ducc cció ión n pr prim imar aria ia), ), impa impart rtie iend ndo o al yaci yacimi mien ento to la rest restit ituc ució ión n de la en ener ergía gía de de desp spla laza zami mien ento to de pe petr tról óleo eo en la form formac ació ión n pr prod oduc ucto tora ra..

 

En la figura podemos observar los procesos de recuperación que están considerados como convencionales y de Recuperación Recuperación Mejorada, dentro de esta última, también llamada recuperac recuperación ión terciaria, tenemos la de inyección de gas miscible, dentro de los que cabe la inyección de hidrocarburos, CO2, nitrógeno y gas de combustión.

Esquema de explotación de los yacimientos de hidrocarburos

 

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación Existen varios Existen varios mecanism mecanismos os de produ producción cción y/o combinaci combinaciones ones.. Estos Estos son los principales: Expansión Roca-Fludios Empuje Gas Disuelto Empuje de Capa de Gas

Empuje de Acuifero Empuje por Drene Gravitacional

 

Efecto de los mecanismos de empuje primario sobre el factor de recobro en yacimientos de petróleo  

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación

Expansión Roca-Fludios

Cuando ndo la presión inicial de un yacimiento es mayor que  la presión de saturación, este es llam llamad ado o ya yaci cimi mien ento to de acei aceite te bajo bajosa satu tura rado do.. En esta estas s co cond ndic icio ione nes, s, so solo lo exis existe ten n acei aceite te,, ag agua ua y, por supuesto, roca. A medida que la pres resión dec declina, estos tres componente ntes se expanden, debi de bido do a la natu natura rale leza za de su co comp mpre resi sibi bili lida dad. d. ompr pres esib ibil ilid idad ad de la roca y de los  fluidos es un mec ecan aniism smo o de ex expu pullsi sión ón de hi hidr droc ocar arbu buro ros s. Al La com inic in iciiar ars se la pr prod odu ucc cciión de un yac acim imie ient nto o y ca caer er la pr pres esió ión n se ex exp pan ande de la roca y los fluidos.

El fluido, esto es el aceite, también, se expande, por lo tanto con la expansión de la roca y el fluido, el aceite y agua son forzados a salir del poro hacia los pozos productores.

 

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación

Empuje Gas Disuelto Este empuje es también conocido como empuje de gas en solución, empuje interno de gas, o mecanismo de depresionamiento. depresionamiento. En est este ti tipo po de yac acim imie ient ntos os,, la lass prin princi cipa pall fuen fuente te de en ener ergí gíaa es el resultados de la libe liberrac ació ión n de gas del crudo y su expansión a medida que la presión declina. A medida que la presión cae por debajo de la presión de burbuja, gas es liberado dentr entro o de lo loss poros. os. Est Esta burb urbujas ujas se exp xpan and den y causa ausa que el ac acei eitte y agua gua a sal salir del poro. poro.

 

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación

Empuje Capa de Gas Un yac acim imie ien nto co con n capa capa de gas ge gene nerral alme ment nte e se bene benefi fici cia, a, de algu alguna na mane manerra, del del empuje de gas disuelto. Sin embargo, su principal fuente de energía es la expans pansió ión n de la cap capa de gas exis xistent ente en la cim cima del yac acim imiient ento. Debi Debido do a su al altta capa capaci cida dad d del del gas a expan xpande derrse a medi medida da que que la pres presió ión n di dism smin inuy uye, e, la pres presió ión n del del yacimiento yacimien to declina declina lentame lentamente nte..

 

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación

Empuje de Acuifero La en ener ergi gia a en el ya yaci cimi mien entto es prop propor orci cion onad ada a por por la com compres presib ibil ilid idad ad del del ac acui uiffero ero en co con nta tact cto o co con n el hidr hidroc ocar arbu buro ro.. A medi medida da que que el acei aceitte es prod produc ucid ido, o, el ac acui uiffero ero se exp xpan ande de,, so sop port ortand ando la caid caida a de pres esiión. ón. Por sup supues uesto que el empu empuje je del del gas disuelto y la capa de gas contribuyen al mantenimiento de la energía del yacimiento. Existen Exis ten dos tipos tipos de acuifero acuiferos: s: de fondo fondo y lateral laterales. es.

 

Mecanismos Primarios de Recuperación Recuperación

Empuje Empu je Dre Drene ne Gra Gravita vitacion cional al La difer ifere encia ncia de dens ensid idad ades es entr entre e el gas, aceite y agua causa una segreg seg regaci ación ón natur natural al en el yacim yacimien iento to.. Este mecanismo smos es reltaivamente debil y lento, pero llega a ser bastante efectivo a medio y largo plazo. Dos condiciones mejoran su funcionamiento: yacimientos con espesores grandes y alta permeabilidades verticales.

 

Tabla 1.1 Datos de eficiencia de desplazamiento d esplazamiento de hidrocarburos para procesos de recuperación primaria. (CNH, 2012).  

Recuperación Primaria

Recuperación Adicional

Es la producción de hidrocarburos que se

Esta recuperación se define como la producción de hidrocarburos que se puede obtener mediante el aporte de

pueden obtener a través del aprovechamiento

de la energía natural del yacimiento.

puede obtener mediante el aporte de una energía desde el exterior.

 

La producción utilizando Sistemas Artificiales de Producción (SAP) se considera como recup recuperación eración primaria, la elección de un SAP depende de las propiedades del pozo y del aceite que se produce, como se explica en la Tabla Tabla 1.2.

 

Procesos de Recuper Recuperación ación Secundaria. El objetivo de estos procesos es mantener o reestablecer la energía del yacimiento con el fin de proveer un empuje adicional a los fluidos del yacimiento mediante la inyección de fluidos en forma inmiscible que no afectan las propiedades físicas y químicas de los fluidos, por lo tanto se inyecta gas, agua y combinación agua-gas (París de Ferrer, 2001).

Inyección de agua. Es un proceso donde el petróleo es llevado hacia los pozos de producción por acción de la presión ejercida por el agua. Hoy en día el método de recuperación recuperación secundaria más utilizado en el mundo es la l a inyección de agua, la figura esquematiza muy básicamente como como ocurre el desplazamiento de hidrocarbu hidrocarburos ros por el agua inyectada:

ENTRADA DE AGUA

SALIDA DEL AGUA Y PETRÓLEO

Esquema del desplazamiento de petróleo por inyección de agua en un canal de flujo., (Paris de Ferrer, 2001).

 

Pozo de inyección. Un pozo en el que los fluidos se inyectan en vez de producirse, es decir, será utilizado para inyectar fluidos a la formación o yacimiento, siendo el objetivo principal mantener la presión del yacimiento. Existen dos tipos principales de inyección: gas y agua.

 

Inyección de gas. Proceso donde el gas se inyecta en el yacimiento con la finalidad de aumentar la recuperación. Se usó a principios de los años 1900, con el objetivo de mantener la presión dentro del yacimiento. La inyección de gas es un proceso inmiscible a menos que el gas inyectado inyectado se efectué a alta presión o enriquecido con hidrocarburos livianos (París de Ferrer, 2001). Como se puede observar en la figura. El gas inyectado desplaza al aceite de manera distinta al agua, por lo que debe tenerse en cuenta el tipo de empuje con el que cuente el yacimiento.

Modificado de Modelo de inyección de Gas., (París de Ferrer, 2001).  

Factores importantes que iintervienen Factores ntervienen en la cantidad de petróleo que se puede extraer mediante la inyección de gas: 

Las propiedades de los fluidos del yacimiento.



El tipo de empuje.



La geometría del yacimiento.



La continuidad de la arena.

  

El relieve estructural. Las propiedades de la roca. Temperatura y presión del yacimiento.

 

Proces Pro cesos os de Re Recupe cupera ració ción n Mejor Mejorada ada (EOR). (EOR). Lo Loss méto método doss de recup ecuper erac ació ión n me mejo jorrad ada a es está tán n en enffocad ocados os a prod produc ucir ir el ac acei eite te no mo movi vibl ble e me medi dian ante te la inye inyecc cció ión n de mate materi rial ales es qu que e no norm rmal alme ment nte e no es está tán n pr pres esen ente tess en el yaci yacimi mien ento to,, o ma mate teri rial ales es qu que e comú comúnm nmen ente te es está tán n en el y acim ien ent to iento perto o físico quco-qu e -quími sonímico in iny yede ctad osfluido a idos cosndi dic cioyacimi neimient s eento. sp spe eo. cífica icas con el fin de alte lterar considerablemente el compor com portam tamien físi co los flu del yac 

Métodos Térmicos:

Combustión In-Situ, Inyección Continua de Vapor, Inyección Alternada de Vapor, Segregación Gravitacional Asistida por Vapor O SAGD, Inyección de Agua Caliente. 

Métodos de Inyección de gases miscibles:

Inyección de Gases Hidrocarburos, Hidrocarburos, Inyección de CO 2, Inyección de N2. 

Métodos Químicos:

Inyección Micelar, Micelar, Inyección de Alcalinos, Inyección de Surfactantes, Inyección ASP, Inyección de Polímeros.

Los métodos existentes en la recuperación mejorada o EOR se dividen en 3 grupos de acuerdo a la reacción o la naturaleza del proceso. A continuación se presentan todos los métodos EOR existentes.

 

Consiste en técnicas sofisticadas que alteran las propiedades originales del petróleo