Trabajo Desplazamiento Inmiscible

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE HUIMANGUILLO “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 "esplaza#ien to in#isci!le $%iciencia de !arrido y arreglo de pozos

I.

INTRODUCCIÓN

"ado &ue los 'idrocar!uros son recursos no renova!les( #a)i#izar el %actor de recuperación 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 estn 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 desplazaie!"o e! #! p$o%eso de $e%#pe$a%i&! se%#!da$ia ' eo$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. Desplazaie!"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 %rente de 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 3

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 estn #s all del %rente de desplaza#iento

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 aos( 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 aos 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 un proceso 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 :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 anlisis 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 %luidos Patrón de inyección Aeterogeneidades areales 6uerzas gravitacionales y viscosas Bolu#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 la e%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 desplazaie!"o 10

*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.