Upload
horacio-rodriguez
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/31/2019 REC SEC
1/79
RECUPERACIONSECUNDARIA
7/31/2019 REC SEC
2/79
RECUPEACINSECUNDARIA
Objetivo:
Identificar los conceptos bsicos de la ingeniera de yacimientos, aplicandolos mtodos empleados en la Recuperacin Secundaria de hidrocarburosbuscando elevar el factor de recuperacin de los yacimientos, al obtener unvolumen incremental de hidrocarburos.
7/31/2019 REC SEC
3/79
Historia
La inyeccin de agua como un mtodo de recuperacin secundaria sedescubri accidentalmente en el ao 1870, en la ciudad de Pithole, al oestede Pennsylvania, cuando una fuga en una formacin acufera redujo laproduccin del pozo afectado, pero aument la produccin de los pozosvecinos.
Hoy en da es el principal y ms conocido de los mtodos convencionales derecuperacin secundaria de aceite, habindose constituido hasta esta fechaen el proceso que ms ha contribuido a la recuperacin extra de aceite.
Se caracteriza por la eficiencia del agua para desplazar a los hidrocarburosdel medio que invade, y porque aumenta rpidamente la presin delyacimiento.
7/31/2019 REC SEC
4/79
INTRODUCCINLos procesos de inyeccin de agua y gas han sido los mtodos convencionales derecuperacin ms utilizados en los yacimientos de aceite y gas con el fin de aumentarsu energa.
De acuerdo con los resultados obtenidos en varios proyectos exitosos, la inyeccin degas acta mejor en yacimientos bajo saturados y en aquellos mojados por aceite.
En yacimientos que contengan aceite saturado, es preferible la inyeccin de agua, sila permeabilidad del yacimiento es suficientemente alta.
En yacimientos que contengan aceite voltil se pueden aplicar otros mtodos como lainyeccin de gas miscible.
7/31/2019 REC SEC
5/79
En yacimientos heterogneos mojados por agua resulta ms eficiente lainyeccin de agua debido a la imbibicin espontnea del agua, lo cual noocurre con la inyeccin de gas.
Entre estos fluidos, el agua ha sido la que tiene ms ventajas y an cuando
se han desarrollado otras tcnicas de recuperacin secundaria, continasiendo el mtodo ms atractivo para obtener cantidades adicionales deaceite debido a su alta disponibilidad y bajo costo.
7/31/2019 REC SEC
6/79
LOCALIZACIN DE POZOS DEINYECCIN YPRODUCCIN
De acuerdo con la posicin de los pozos inyectores y productores, la
inyeccin de agua o de gas se puede llevar a cabo de dos formas diferentes :
Inyeccin perifrica o central e
Inyeccin en arreglos.
Inyeccin Perifrica
En este proceso los pozos inyectores estn agrupados en la parte central delyacimiento, y los productores en la periferia. Este tipo de inyeccin ocurre
en los siguientes casos:
7/31/2019 REC SEC
7/79
Yacimiento con una capa de gas en la cual seinyecta gas:
Si el yacimiento es una estructura anticlinal regular, los pozos de inyeccinse agrupan en la parte alta de la estructura (cresta), o tope del anticlinal.
7/31/2019 REC SEC
8/79
Yacimiento anticlinal con un acufero
en el cual se inyecta aguaEn este caso los pozos inyectores forman un anillo alrededor del yacimiento
7/31/2019 REC SEC
9/79
Yacimiento monoclinal con una capa de gaso acufero donde se inyecta agua y/o gas
7/31/2019 REC SEC
10/79
Inyeccin Externa de Agua o Perifrica
Inyeccin Externa de Agua o Perifrica
En este proceso se inyecta agua fuera de la zona de aceite en los
flancos del yacimiento.Se conoce tambin como inyeccin tradicional o demantenimiento de presin. Generalmente, el agua se inyecta en elacufero, fuera de la zona de aceite y se utiliza cuando no seposee buena descripcin del yacimiento.
7/31/2019 REC SEC
11/79
Inyeccin Externa de Agua o Perifrica
Las principales ventajas del proceso son:
Se utilizan pocos pozos.
No requiere de la perforacin de pozos adicionales, ya que se puedenusar los pozos productores viejos como inyectores. Estodisminuye la inversin en reas donde se tienen pozosperforados en forma irregular o donde el espaciamiento de lospozos es muy grande.
No se requiere buena descripcin del yacimiento para iniciar el
proceso de invasin con agua.
7/31/2019 REC SEC
12/79
Inyeccin Externa de Agua o Perifrica
Rinde un recobro alto de aceite con un mnimo de produccin deagua. En este tipo de proyecto, la produccin de agua puede serretrasada hasta que el agua llegue a la ltima fila de pozosproductores. Esto disminuye los costos de las facilidades deproduccin de superficie para la separacin agua - aceite.
Las principales desventajas son
Parte del agua inyectada no se utiliza para desplazar el aceite.No es posible lograr un seguimiento detallado del frente de invasin,
como es posible hacerlo en la inyeccin de agua en arreglos.
7/31/2019 REC SEC
13/79
Inyeccin Externa de Agua o Perifrica
o En algunos yacimientos, la inyeccin perifrica de agua no es capazde mantener la presin de la parte central del mismo y esnecesario efectuar una inyeccin en arreglos en esa parte delyacimiento.
o La inyeccin perifrica puede fallar por no existir una buenacomunicacin entre la periferia y el centro del yacimiento.
o El proceso de invasin y desplazamiento es lento y, por lo tanto, larecuperacin de la invasin es a largo plazo.
o Generalmente, se sustituye por una inyeccin de agua en arreglos a
medida que se conoce mejor el yacimiento.
7/31/2019 REC SEC
14/79
7/31/2019 REC SEC
15/79
INYECCIN EN ARREGLOS
Inyeccin en arreglos o dispersa.Consiste en inyectar el agua dentro de la zona de aceite. El agua
invade esta zona y desplaza los fluidos (aceite /gas), del volumen
invadido hacia los pozos productores. Tambin se conoce como
inyeccin de agua interna, ya que el fluido se inyecta en la zona de
aceite a travs de un nmero apreciable de pozos inyectores que
forman un arreglo geomtrico con los pozos productores.
Caractersticas
La seleccin del arreglo depende de la estructura y limites delyacimiento, de la continuidad de las arenas, permeabilidad (K),
porosidad ( ), numero y posicin de los pozos existentes.
7/31/2019 REC SEC
16/79
INYECCIN EN ARREGLOS
7/31/2019 REC SEC
17/79
INYECCIN EN ARREGLOS
Inyeccin en arreglos
Se emplea particularmente en yacimientos con bajo
buzamiento y una gran extensin de rea. Para obtener unbarrido uniforme del yacimiento, los pozos inyectores sedistribuyen entre los pozos productores. Esto se lleva a caboconvirtiendo los pozos productores existentes a inyectores operforando pozos inyectores nter espaciados.
7/31/2019 REC SEC
18/79
INYECCIN EN ARREGLOS
En ambos casos, se desea obtener una distribucin uniforme de los pozossimilar a la utilizada en la fase primaria de recuperacin. Los arreglos msconocidos son:
lnea directa
lnea alterna
Arreglos de 5, 7, y 9 pozos.
7/31/2019 REC SEC
19/79
TIPOS DE ARREGLOS
7/31/2019 REC SEC
20/79
7/31/2019 REC SEC
21/79
Ventajas:
Rpida respuesta del yacimiento.
Elevadas eficiencias areales de barrido.
Permite un buen control del frente de invasin y del factorde recuperacin.
Disminuye el efecto negativo de las heterogeneidades sobrela recuperacin.
Rpido incremento en presiones. El volumen recuperado de la zona de aceite es grande en unperodo de tiempo corto.
7/31/2019 REC SEC
22/79
Desventajas:
Requiere mayor seguimiento y control que la inyeccin externa y, porlo tanto, mayor requerimiento de recursos humanos.
En comparacin con la inyeccin externa, este mtodo requiere una
mayor inversin, debido al alto nmero de pozos inyectores.
Requiere mejor descripcin del yacimiento.
El nmero de pozos inyectores es alto.
Ms riesgosa que la externa.
7/31/2019 REC SEC
23/79
Uso, re acondicionamiento y perforacin de nuevos pozos, enproyectos de recuperacin secundaria:
Pozos de produccin pueden ser reacondicionados como pozos deinyeccinNecesario perforar nuevos pozos de inyeccin (segn el proyecto,incluso de horizontales).
Buscamos:En inyeccin de agua se desea que una gran parte del espacio porosodel yacimiento entre en contacto con el fluido desplazante.
Pozos para proyectos de Recuperacin Secundaria
7/31/2019 REC SEC
24/79
Inyeccin de AguaEn la actualidad, es el principal y ms conocido de los mtodos de
recuperacin secundaria, ya que ms de la mitad de la produccin
mundial de aceite se ha recuperado por este mtodo.
7/31/2019 REC SEC
25/79
En general, se considera que despus de una invasin con agua, todava
queda en el yacimiento ms del 50% de aceite original in situ.
Definicin como mecanismo de desplazamiento
Es un mecanismo secundario de recuperacin mediante el cual los fluidosdel yacimiento son desplazados hacia los pozos productores por la accin del
agua inyectada.
INYECCIN DE AGUA
7/31/2019 REC SEC
26/79
INYECCIN DE AGUA
7/31/2019 REC SEC
27/79
INYECCIN DE AGUA
7/31/2019 REC SEC
28/79
INYECCIN DE AGUA
7/31/2019 REC SEC
29/79
El desplazamiento de un fluido por otro fluido es un proceso de flujo nocontinuo, debido a que las saturaciones de los fluidos cambian con eltiempo. Esto causa cambios en las permeabilidades relativas, en las
presiones y en las viscosidades de las fases.
El mecanismo de desplazamiento de una inyeccin de agua en unyacimiento homogneo, se puede presentar en cuatro etapas:
1. Condiciones inciales (antes de la inyeccin).2. La invasin por agua de la formacin productora.3. Irrupcin de agua en los pozos (ruptura).4. Etapa posterior a la ruptura del agua.
MECANISMOS DE
DESPLAZAMIENTO
7/31/2019 REC SEC
30/79
Condiciones Inciales
Considrese un yacimiento homogneo.
Los fluidos se mueven horizontalmente.
A travs del yacimiento la saturacin es constante.
Al momento de iniciarse la inyeccin de agua, se tiene un yacimiento que ha sidoproducido por agotamiento natural durante la primera fase de su produccinprimaria.
La presin en el yacimiento es menor que la presin de burbujeo y menor que laoriginal en el yacimiento. Existir, pues, una fase de gas uniforme a travs delyacimiento.
7/31/2019 REC SEC
31/79
PROCESO DE INYECCIN DE AGUA
7/31/2019 REC SEC
32/79
PROCESOS DE INVASINEl comienzo de la inyeccin de agua est acompaado por unaumento de presin en el yacimiento. Este aumento es mayoralrededor de los pozos inyectores y declina hacia los pozos
productores.
A medida que contina la inyeccin de agua, parte del aceite sedesplaza hacia adelante para formar un banco. Este banco de
aceite empuja con efectividad el gas altamente mvil haciaadelante, aunque bajo ciertas condiciones parte del gas puedeser atrapado por dicho banco, de all que ocupe espacio que deotra manera contendra aceite residual.
7/31/2019 REC SEC
33/79
PROCESOS DE INVASIN
Detrs del banco de aceite viene el banco de agua dondenicamente estn presentes el agua inyectada y el aceiteresidual (ms el gas atrapado).
La siguiente figura muestra la distribucin de saturacin de losfluidos en el yacimiento durante la inyeccin de agua.
7/31/2019 REC SEC
34/79
PROCESOS DE INVASIN
ACEITE
7/31/2019 REC SEC
35/79
EFECTO DE LLENE
Efecto de llene: Cuando todo el gas, excepto el atrapado, se
desplaza de la porcin invadida del yacimiento antes de que seproduzca el aceite. Para lograrlo, el volumen acumulado deagua inyectada debe ser igual al volumen del espacio ocupadopor el gas libre en el yacimiento.
Durante este perodo, parte del gas se re-disuelve con el aceiteque va contactando, y el remanente se produce por los pozos.
7/31/2019 REC SEC
36/79
EFECTO DE LLENE
El llene puede representarse por un frente de aceite viajandoms rpido que el frente de agua. Detrs del frente de aceite, la
saturacin de gas se encuentra en su valor residual. La llegadadel frente de aceite a los pozos productores marca el final delperodo de llene.
Detrs del frente de agua, la saturacin de aceite se vareduciendo progresivamente a medida que el volumen de aceiteva siendo desplazado por la corriente de agua, hasta que,finalmente, se alcanza la saturacin residual de aceite.
7/31/2019 REC SEC
37/79
EFECTO DE RUPTURACuando se alcanza el llene, el avance frontal contina, pero latasa de produccin de aceite aumenta y eventualmente es iguala la tasa de inyeccin de agua (en trminos de volmenes de
yacimiento).
Si la saturacin inicial del agua de la formacin es menor quela requerida para fluir, la produccin del aceite durante esta
fase estar libre de agua.
El comienzo de una produccin significativa de agua es el signode que se ha producido la ruptura del frente de agua en el
pozo.
7/31/2019 REC SEC
38/79
EFECTO DE RUPTURA
7/31/2019 REC SEC
39/79
ETAPA POSTERIOR A
LA RUPTURA
Durante esta etapa, la produccin de agua aumenta aexpensas de la produccin de aceite.
La recuperacin gradual del aceite detrs del frente seobtiene solamente con la circulacin de grandes volmenes deagua.
Durante esta fase final de inyeccin, el rea, barridaaumentar y puede proveer suficiente produccin de aceitepara justificar la continuacin de la inyeccin.
7/31/2019 REC SEC
40/79
El proceso finalizar cuando los costos de operacin originenuna tasa interna de retorno menor que la mnima establecida.
Finalmente, al llegar la etapa de agotamiento de la inyeccin
de agua, la porcin inundada del yacimiento contendrnicamente aceite residual y agua inyectada.
7/31/2019 REC SEC
41/79
FINALIZACIN DEL PROYECTO
7/31/2019 REC SEC
42/79
Factores que Controlan la
Recuperacin por Inyeccin de AguaFactores que Controlan la Recuperacin porInyeccin de Agua
Profundidad del yacimiento. Localizacin y arreglos de los pozos. Permeabilidad de la formacin. Mojabilidad de la roca.
Saturaciones de los fluidos. Relacin de movilidad. Gasto de inyeccin y buzamiento de la formacin.
7/31/2019 REC SEC
43/79
Profundidad del Yacimiento:
La profundidad del yacimiento tiene una influenciatcnica y econmica muy importante. Desde un punto de vistatcnico, un yacimiento poco profundo tiene la restriccin de lapresin de inyeccin, la cual debe ser menor que la presin de
fractura. Econmicamente, el costo de este tipo de proyectosest directamente relacionado con la profundidad, por ejemplo:el costo de perforar ms pozos;la potencia de compresin requerida, en el caso de inyeccin degas.
7/31/2019 REC SEC
44/79
El tipo de arreglo:
Depende del conocimiento geolgico que se tenga delyacimiento y se debe seleccionar de manera que se obtengauna alta eficiencia de barrido. Analizando igualdad decondiciones, parece ser que el arreglo de 5 pozos
proporciona mejores ventajas, ya que el agua puede serinyectada ms rpidamente, reduciendo el tiempo de llene yaumentando las posibilidades de obtener altos gastos deproduccin a corto plazo.
7/31/2019 REC SEC
45/79
Permeabilidad de las Formaciones:
La permeabilidad de la formacin: La Magnitud La Variacin
La magnitud de la permeabilidad de las rocas del yacimientocontrola, en alto grado, el gasto de inyeccin de agua quepuede mantenerse en un pozo de inyeccin, a una presindeterminada en el fondo del pozo, frente a la zona deinyeccin. Una permeabilidad absoluta de la roca demasiado
baja retarda la recuperacin y puede aumentar el costo delproyecto.
7/31/2019 REC SEC
46/79
La variacin de la permeabilidad puede ser tan marcada que noes posible considerar al yacimiento como un sistemahomogneo asignndole una permeabilidad promedio. Estefactor es quizs el ms importante en proyectos de recuperacinsecundaria por inyeccin de agua.Si existen diferencias grandes de permeabilidad entre losestratos de un horizonte productor, la ruptura del agua ocurrirprimero en aquellos ms permeables y luego ocurrir en losestratos con permeabilidades menores;Por lo tanto, el desplazamiento del aceite por agua no es tan
uniforme y mientras algunos estratos estn produciendo aguaen proporciones crecientes, otros no han sido completamentebarridos.Esta situacin puede conducir al abandono prematuro delproyecto.
7/31/2019 REC SEC
47/79
7/31/2019 REC SEC
48/79
Productor Inyector Productor
Canal de altapermeabilidad
Barrera
7/31/2019 REC SEC
49/79
Propiedades de mojabilidad de las Rocas
En rocas mojadas por agua, el aceite ocupa la parte msconductiva de los espacios porosos (parte central), mientras que elagua ocupa la parte menos conductiva.
En rocas mojadas por aceite, sucede lo contrario y debeesperarse, por lo tanto, una menor recuperacin.
Afortunadamente, la mayora de las rocas de los yacimientos sonmojadas preferencialmente por agua, y as este factor es, en general,
favorable a la inyeccin de agua como mtodo de recuperacinsecundaria.
7/31/2019 REC SEC
50/79
Saturacin de Gas Inicial:
Cuando en un yacimiento existe una saturacin de gas inicial, lainyeccin de agua ser una sucesin de dos desplazamientosbifsicos: el aceite forma un banco o zona de aceite quedesplaza parte del gas libre, dejando detrs una cantidad de gas
atrapado. El aceite y el gas atrapados son desplazados luego porel agua. En definitiva, esto produce una reduccin de lasaturacin de aceite residual y, por lo tanto, un aumento de laeficiencia de desplazamiento.
7/31/2019 REC SEC
51/79
Saturacin de los Fluidos:
Saturacin de Aceite: La saturacin de aceite inicial esdeterminante en la recuperacin. Es necesario que lasaturacin inicial de aceite sea lo suficientemente alta y laresidual lo ms baja posible, para que el proyecto resulteeconmico. En otras palabras, la diferencia en la saturacin de
aceite al comienzo y al final de la inyeccin determina lacantidad de aceite recuperado.
7/31/2019 REC SEC
52/79
FACTOR DE RECUPERACIN
FACTORES DE RECUPERACIN DE FLUIDOSEl aceite producido de un yacimiento, Np, ser una fraccin del aceiteoriginal, N, donde:
para lo cual:
Np = Volumen de aceite producido acumulado.
Vr = Volumen de roca.
= Porosidad.Swc = Saturacin del agua congnita.
Boi = Factor de volumen del aceite inicial.
FR = Factor de recuperacin.
7/31/2019 REC SEC
53/79
La ecuacin queda de la forma:
Por lo que
N = Volumen original de aceite.
El factor de recuperacin del aceite est dado por la ecuacin:
7/31/2019 REC SEC
54/79
Saturacin de Agua: Si la saturacin inicial de agua excedeun valor agua crtico, no se puede formar un banco deaceite, y aunque pueda producirse cierta cantidad de aceite,ste debe producirse a altas relaciones de agua - aceite. Entrminos generales, puede afirmarse que, si la saturacin deagua es tan alta que la roca es ms permeable al agua que alaceite, el proyecto ser menos eficiente.
7/31/2019 REC SEC
55/79
Relacin de Movilidad:
La relacin de movilidad puede visualizarse como una medidarelativa del gasto de aceite que se mueve delante del frente deinvasin con respecto al movimiento del gasto de agua detrs delfrente, suponiendo que los gradientes de presin en ambas soniguales.
Una relacin de movilidad M =1 indica que el aceite y el agua semueven a la misma velocidad relativa.
Cuando M < 1 el agua se mueve ms lenta que el aceite,conduciendo a altas saturaciones de agua a la ruptura y a altaseficiencias de desplazamiento.
7/31/2019 REC SEC
56/79
Para valores de M > 1 indican que el agua detrs del frente semueve ms rpido que el aceite que se encuentra delante delfrente; la eficiencia de desplazamiento se reduce y el aceiteque queda detrs se recupera despus de haber inyectadograndes volmenes de agua.
7/31/2019 REC SEC
57/79
ro
o
w
rw
o
o
w
w
o
w
wow
o
oo
w
ww
kk
kk
mmM
sMovilidadedelacin
sernlotambinsmovilidadelasluegoSdefuncionessonkykComo
km
km
mfluidoundemovilidadLa
Re
:
:
7/31/2019 REC SEC
58/79
Viscosidad del aceite:
En trminos generales, puede decirse que larecuperacin de aceite es inversamente proporcional a suviscosidad. Esto se deduce de las ecuaciones que controlan elflujo de un fluido a travs de un medio poroso. Por otra parte,la viscosidad del aceite afecta la relacin de movilidad, cuyainfluencia en la recuperacin es muy marcada.
Desafortunadamente, es muy difcil predecir en formacuantitativa la influencia de la viscosidad del aceite en larecuperacin y slo puede establecerse en general que la
recuperacin aumenta mientras menor sea la viscosidad delaceite.
7/31/2019 REC SEC
59/79
Factores que Controlan la Recuperacin por Inyeccin de Agua
Gasto de inyeccin y Buzamiento de la Formacin:
El efecto del buzamiento de la formacin y el gasto de inyeccinestn relacionados entre s. En general, cuando se inyecta agua y eldesplazamiento se da buzamiento arriba, se obtiene una mejoreficiencia inyectando a bajos gastos, para que las fuerzas degravedad controlen el fenmeno.
Si el desplazamiento es buzamiento abajo, se debe inyectar a altosgastos, para que el agua tenga menos oportunidad de canalizarse atravs del aceite.
7/31/2019 REC SEC
60/79
INYECCIN DE GAS
Se us inicialmente a comienzos del ao 1900 para mantenimiento depresin.
Posteriormente, se realizaron otras aplicaciones que fueron calificadascomo proyectos de recuperacin secundaria, ya que el gas inyectado,adems de aumentar la energa del yacimiento, deba desplazar elaceite y, generalmente, al final de los proyectos de inyeccin de gas sepoda obtener una recuperacin adicional de aceite disminuyendo elagotamiento de la presin del yacimiento.
7/31/2019 REC SEC
61/79
Ventajas:
Como el gas es ms liviano que el aceite, el gas inyectado tiende aformar una capa artificial de gas bien definida, an en formaciones depoco buzamiento. Si la produccin se extrae de ms abajo de la capa,esto resultar en una forma de conservacin de energa y las tasas deproduccin pueden mantenerse relativamente elevadas.
El gas se dispone en muchas reas de produccin, ya sea del mismoyacimiento que se est explotando o de otras fuentes Complejos
Petroqumicos o plantas de generacin de N2.
Siendo el gas un fluido no reactivo con las rocas del yacimiento,puede ser inyectado sin presentar mayores dificultades.
7/31/2019 REC SEC
62/79
En algunos casos, es deseable conservar el gas producido parafuturos mercados, por lo tanto, se inyecta a un yacimiento paraalmacenarlo.
Desventajas:
Si la arena del yacimiento tiene alta permeabilidad en algunaspartes y permeabilidad pobre en otras, el gas puede pasarrpidamente a travs de los estratos de alta permeabilidad a los
pozos productores, y puede dejar una buena cantidad de aceiteatrapado en los estratos menos permeables.
7/31/2019 REC SEC
63/79
El costo de instalacin y mantenimiento de la planta y compresoras
de gas, son por lo general ms alto que el de una planta de inyeccinde agua. Esto tiende a reducir el nmero de yacimientos que seanadecuados para que la inyeccin de gas sea rentable.
Debido a que el gas no moja la arena del yacimiento como lo hace elagua, forma un pistn menos eficiente para empujar el aceite hacia elpozo productor y deja una mayor cantidad de aceite atrapado en losespacios porosos. Sin embargo, sta prdida puede contrarrestarse yaque el yacimiento puede despus inundarse con agua para recuperarparte del aceite atrapado.
Su demanda comercial del gas hidrocarburo, ha hecho que en laactualidad se utilice solo en algunos proyectos preferentemente enyacimientos de gas y condensado.
7/31/2019 REC SEC
64/79
Mecanismos de Produccin en la Inyeccin de Gas:
La inyeccin de gas dentro del yacimiento puede aumentar la tasade flujo del aceite debido a los siguientes mecanismos:
Reduccin de la viscosidad.
Aumento de la energa del yacimiento. Vaporizacin.
7/31/2019 REC SEC
65/79
Reduccin de la viscosidad
El gas inyectado se disuelve en el aceite crudo y reduce suviscosidad y, por lo tanto, la resistencia al flujo cerca del pozoinyectado tambin se reduce. De esta manera, se forma un banco deaceite de viscosidad reducida alrededor del pozo. Slo se requieren
reducciones de viscosidades moderadas, para lograr los beneficiosde este mecanismo; sin embargo, para que esto ocurra, la eficienciadel contacto del gas inyectado y el aceite debe ser buena
7/31/2019 REC SEC
66/79
Aumento de la energa del yacimiento
El gas inyectado aumenta la energa del energa delyacimiento. Sin embargo, este efecto es transitorio y es importanteslo por un corto tiempo despus que el gas se inyecta, lo cual puedeser el principal efecto cuando los perodos de inyeccin de gas soncortos.
7/31/2019 REC SEC
67/79
Vaporizacin
En algunos casos, debido a este mecanismo se puedenproducir cantidades adicionales de aceite por recuperacinsecundaria: una porcin del aceite contactado por el gas secoinyectado se vaporiza en el aceite y se lleva hacia los pozos
productores en la fase de vapor.
7/31/2019 REC SEC
68/79
Inyeccin Interna o Dispersa de Gas
La inyeccin interna o dispersa de gas se refiere a lainyeccin de gas dentro de la zona de aceite. Se aplica, por logeneral, en yacimientos de empuje por gas en solucin, enyacimientos sin capa de gas inicial y en donde no hay tendencia a
desarrollarse una capa de gas secundaria, ya que el gas inyectado seproduce junto con el aceite al poco tiempo de haber sido inyectado.
7/31/2019 REC SEC
69/79
La caractersticas de la inyeccin interna de gas son las siguientes :
Se aplica en yacimientos homogneos, con poco buzamiento yrelativamente delgados.
Generalmente, se requiere un alto nmero de zonas de inyeccin.Los pozos de inyeccin se colocan formando un tipo de arreglo
geomtrico con el fin de distribuir el gas inyectado a travs
de la zona productiva del yacimiento. Dichos arreglos pueden serregulares o irregulares. La seleccin de los pozos de inyeccin y el tipo de arreglodepende de la configuracin del yacimiento con respecto a laestructura, del nmero y posicin de los pozos existentes, de lacontinuidad de la arena y de las variaciones de porosidad y
permeabilidad.
7/31/2019 REC SEC
70/79
La permeabilidad efectiva al gas debe ser preferiblementebaja.
Las ventajas de la inyeccin interna son las siguientes:
Es posible orientar el gas inyectado hacia las zonas ms
apropiadas. La cantidad de gas inyectado puede optimizarse mediante elcontrol de la produccin e inyeccin de gas.
Las desventajas de la inyeccin interna son lassiguientes:
La eficiencia de recuperacin mejora muy poco o nada, comoconsecuencia de la posicin estructural o drenaje porgravedad.
La eficiencia areal del barrido es inferior a la que se logra en
operaciones de inyeccin externa.
7/31/2019 REC SEC
71/79
Los canales de gas formados por la alta velocidad de flujo hacenque la eficiencia del recobro sea inferior a la esperada por lainyeccin externa.
La cantidad de pozos de inyeccin requeridos aumentan los costosde operacin y de produccin.
7/31/2019 REC SEC
72/79
Inyeccin Externa de Gas
La inyeccin externa de gas se refiere a la inyeccin de gasen la cresta de la estructura donde se encuentra el casquete de gas,bien sea primaria o secundaria.
Por lo general, se lleva a cabo en yacimientos donde ocurresegregacin, es decir donde existe una capa de gas sobre la zona deaceite.
Las caractersticas de la inyeccin externa de gas son las
siguientes:
7/31/2019 REC SEC
73/79
Se usa en yacimientos de alto relieve estructural, para permitir quela capa de gas desplace el aceite.
Se aplica en yacimientos con altas permeabilidades verticales.Mayores que 200 md.
Los pozos de inyeccin se colocan de manera que lleven a cabouna buena distribucin areal del gas inyectado y as obtenermayores beneficios del drene por gravedad.
La cantidad de pozos requeridos para un determinado yacimientodepende de la inyectividad de cada pozo y del nmero de
pozos necesarios para obtener una adecuada distribucin areal delgas inyectado.
7/31/2019 REC SEC
74/79
Las ventajas de la inyeccin externa de gas:
La eficiencia areal del barrido en este tipo de inyeccin es superiora la que se obtiene por inyeccin interna.
Los beneficios obtenidos del drenaje por gravedad hacen que se
obtenga una mayor recuperacin.
El factor de distribucin de fluidos entre estratos es generalmentemayor que el que se obtiene por inyeccin interna.
7/31/2019 REC SEC
75/79
Desventajas de la inyeccin externa de gas:
Requiere buena permeabilidad vertical del yacimiento,
Es necesario controlar la produccin de gas libre de la zona de
aceite.
Las intercalaciones de lutitas, as como las barreras soninconvenientes para la inyeccin de gas externa.
7/31/2019 REC SEC
76/79
Los factores que controlan la recuperacin en un proceso
de inyeccin de gas son los siguientes:
Variaciones de las propiedades de las rocas. relacin de viscosidades del aceite y gas. Segregacin gravitacional.
Eficiencia de desplazamiento. Condiciones de saturacin inicial. Presin del yacimiento. Tiempo ptimo para iniciar la inyeccin. Gasto de inyeccin y de produccin.
7/31/2019 REC SEC
77/79
Variaciones de las propiedades de las rocas:
La heterogeneidad de las rocas disminuye el factor deeficiencia de barrido (conformacin), siendo la permeabilidad lapropiedad de la roca ms determinante. Una permeabilidaduniforme en sentido vertical y lateral da lugar a una elevadaeficiencia del barrido.
relacin de Viscosidades del aceite y del gas:
A medida que la relacin de g / o disminuye, el flujofraccional de gas aumenta y la eficiencia del desplazamiento
disminuye, por eso la inyeccin de gas se aplica preferentemente ayacimientos con aceite de baja viscosidad.
7/31/2019 REC SEC
78/79
Segregacin gravitacional:
La segregacin gravitacional elevada mantiene el frente degas uniforme, oponindose a las variaciones de permeabilidades y alos valores adversos de la relacin de movilidad, obtenindose as
una mayor eficiencia.
Eficiencia de Desplazamiento:
El mtodo utilizado para evaluar la eficiencia dedesplazamiento por gas es similar al usado en el desplazamiento poragua; sin embargo, la alta movilidad del gas con respecto a la delaceite, hace que la eficiencia del desplazamiento de aceite por gassea menor, salvo que est acompaado por una segregacingravitacional considerable.
7/31/2019 REC SEC
79/79
Condiciones de Saturacin Inicial:
Saturacin inicial de gas: Si este valor excede un valorcrtico (determinado de la curva de flujo fraccional), no se formarun banco de aceite y la produccin de aceite estar acompaada porla produccin inmediata y continua del gas inyectado.
Saturacin inicial de agua La saturacin del agua afecta lacantidad de aceite sometido a desplazamiento por gas yaparentemente no tiene influencia en la ruptura del gas.