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Exploración y Producción Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999 CIED Taller Sobre Recuperación Mejorada de Crudos C/L/M CIED, 5-al17 de Abril de 1999

Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

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Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Taller Sobre Recuperación

Mejorada de Crudos C/L/M

CIED, 5-al17 de Abril de 1999

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Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

Esquema del Taller

RM de Crudos C/L/M

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CIED

Eficiencia de Recobro (%)

R

ela

ció

n P

y/P

i (%

)

.

100

0 10 20 30 40 50 60

0

20

40

60

80

EXPANSIÓN

DE LA ROCA

GAS EN

SOLUCIÓN EXPANSIÓN

CAPA DE GAS

EMPUJE

HIDRAULICO

SEGREGACION

GRAVITACIONAL

Mecanismos de Producción Primarios

Grandes volumenes de

crudo serían dejados en

sitio si los yacimientos

fuesen producidos solo por

mecanismos primarios

RM de Crudos C/L/M

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Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

“Todos los procesos que incrementen

económicamente el recobro de hidrocarburos,

mediante la inyección de fluidos y/o energía al

yacimiento.”

RM de Crudos C/L/M

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CIED

Recuperación

no

convencional

Métodos

químicos

• Alcali (A)

• Polímero (P)

• Surfactantes (S)

• Combinados:

(AP, AS, SP y ASP)

• Espumas, Geles,

Emulsiones

Gases

(Misc. / Inmisc.)

• CO2

• Nitrógeno

• De combustión

• WAG o AGA

• Aire

Otros

• Micro-organismos

• Vibrosísmica

• Electromagnéticos

• Térmicos

Iny. de agua Recuperación

convencional

Iny. de

gas

hidrocarburo

• Inmiscible

• Miscible

RM de Crudos C/L/M

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CIED

POES de Crudos C/L/M (MMMBLS)

POES Sometido A Inyección de Agua y/o Gas

RM en PDVSA

ORIENTE 59

28% 72%

OCCIDENTE 127

43% 57%

TOTAL

186 38% 62%

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CIED

Recobro por Tipo de Proceso

REMANENTE

ACTUAL

OCCIDENTE 52

40 35

29

GAS A/F A/G A/P

N. DE MONAGAS 51

46

GAS A/F

3 3

3.7 7.4

8 37 9 13

7.8 29.8 13.0 4.0

Proyectos

POES

MMMBls

ORIENTE A. TRADICIONAL

46

35

GAS A/F

81 28

4.4 0.4

0

10

20

30

40

50

60

RE

CO

BR

O (

%)

RM en PDVSA

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CIED

Comparación con proyectos de USA

0 10 20 30 40 50 60 RECOBRO (%)

(1) PATRONES

(2) FLANCOS

REMANENTE

TEXAS AGUA (1)

WYOMING AGUA (1)

LOUSIANA AGUA (1)

LOUSIANA AGUA (2)

TEXAS AGUA (2) 56

55

51

45

40

PDVSA GAS 50

PDVSA AGUA (2)

PDVSA AGUA (1) 29

39

TEXAS GAS 44

RM en PDVSA

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CIED

PRODUCIDAS 100%

PRIMARIAS = 9918

SECUNDARIAS = 7956

RES.REM. 7135 90%

PRODUCIDAS 821 10%

RES. RECUPERABLES= 17874

RES. PRIM..

9918 56%

RES. SEC.

7956 44%

SE TIENE UN POTENCIAL DE PETROLEO DE 1000 MBD

GRACIAS A LA RECUPERACION SECUNDARIA

(CIFRAS A DIC. „98)

Reservas Recuperables en Proyectos de RM de Crudos

C/L/M (MMBNP)

RM en PDVSA

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Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Esquema del Taller

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

RM de Crudos C/L/M

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CIED

Principios Básicos

DESPLAZAMIENTO MICROSCOPICO DE FLUIDOS INMISCIBLES

AGUA Y PETROLEO SON I NMISCIBLES BAJO CUALQUIER

CONDICION DE YACIMIENTO O SUPERFICIE

PRICIPIOS QUE GOBIERNAN LA INTERRELACION ROCA FLUIDOS

TENSION INTERFACIAL (INTERFASE FLUIDO - FLUIDO)

MOJABILIDAD (ITERACION ROCA - FLUIDO)

PRESION CAPILAR ( MEDIDA DE LA CURVATURA DE DOS

FASES EN EL MEDIO POROSO

GAS Y PETROLEO SON I NMISCIBLES CUANDO LA PRESIÓN

DEL YACIMIENTO ES MENOR A LA NECESARIA PARA ALACANZAR

MISCIBILIDAD INSTANTANEA O POR CONTACTOS MÚLTIPLES

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CIED

TENSION INTERFACIAL (INTERFASE FLUIDO - FLUIDO)

Tension Interfacial

metano/n-pentano a 100°F

La tensión interfacial es una medida de miscibilidad.

IFT 0 sistema miscible

Valores típicos para sistemas agua- crudo:

10 a 30 dinas/cm

IFT < 10 -3 Tensiones Ultrabajas

Inmiscible Miscible

Interfase IFT 0

Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles

Principios Básicos

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CIED

MOJABILIDAD (ITERACCION RACA - FLUIDO)

Superficie de la roca

Rock Surface

ow

ws os

Rock Surface cos =

ow

ws os

Medición de Humectabilidad

• Amot

• USBM

• Bartell-Slobod

• Amot-Harveyt

al agua

al petróleo

intermidia 90°

180°

Rock Surface

Water-wet

Oil-wet

Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles

Principios Básicos

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CIED

PRESION CAPILAR : Es la diferencia de presión que existe entre las interfases que separan dos

fluidos inmiscibles Pc= P1 -P2

Desplazmiento de petróleo por agua en un

sistema mojado por petróleo (drenaje)

Desplazmiento de petróleo por agua en un

sistema mojado por agua (imbibición)

Curvas de presión capilar aceite-agua (1) por drenaje (2) e imbibición, en núcleos

de la arenisca Venango de mojabilidad al agua

Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles

Principios Básicos

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CIED

PRESION CAPILAR :

Saturación de Agua %

Pre

sió

n C

ap

ila

r, C

m H

g

Núcleo Berea, 2-MO 16-1K = 184,3 md

32

24

16

8

0

-8

-16

-24

0 20 40 60 80100

1

2

3

Ciclo dedrenaje

Imbibicionesespontáneas

Imbibicionesforzadas

Curvas de presión capilar Aceite-agua en

núcleos de berea de mojabilidad intermedia

Variación de las saturaciones de petróleo y

agua en la zona de transición

Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles

Principios Básicos

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CIED

Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles

S W

1

K RO

0

S Wc 1-S OR

K RW

1

0

K ‟ro

K ‟rw

PERMEABILIDADES RELATIVAS

Sistema Petróleo-agua Sistema Gas-petróleo

Principios Básicos

Mojable al petròleo O

Ms =

K´rw

K´ro

Swf

Swi

w

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CIED

Eficiencia Areal

de Barrido (EA)

Inyector Productor

Factores que Afectan la Recuperación de Petróleo

Eficiencia Vertical

de Barrido (Eh)

Eficiencia de

Desplazamiento (Ed)

Principios Básicos

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CIED

BUCKLEY LEVERETT

COREFLODDS Ev = 1

EA = AREA CONTACTADA POR EL FLUIDO DESPLAZANTE

AREA TOTAL

Eficiencia Areal de Barrido

Eh = AREA TRANSVERSAL CONTACTADA POR EL FLUIDO DESPLAZANTE

AREA TRANSVERSAL TOTAL

Eficiencia Vertical de Barrido

EV = VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO POR EL FLUIDO DEZPLAZANTE

VOLUMEN DE PETROLEO ORIGINALMENTE EN EL YACIMIENTO

Eficiencia Volumétrica de Barrido

EV = EA x Eh

Principios Básicos

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CIED

Np = Er. Soi. Vp/ Boi

Ed = VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO MOVILIZADO

VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO

Eficiencia Microscópica de Desplazamiento

ER = Ed. Ev

Eficiencia de Recobro

Ed = 1 - SOR . BOi

SOi . BO

Ed = 1 - SOR /SOI Presión

constante

Principios Básicos

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CIED

Flujo Fraccional Sw

=

fwbt

Swbt

(1 - Sor)

fw

fw =1

Swc

Sw

fw = 1

1 + W kro

o krw

Npdbt = Widbt = ( Sw -Swc ) =

tbt = Widbt/qid

qid = qi/(LA )

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Saturación de AguaFracción del espacio poroso

Perm

eab

ilid

ad

rela

tiva

Kro

y K

rw Petróleo

Agua

Swc (1 - Sor)

Principios Básicos

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CIED

( Sw - Swe ) = (1 - fwe)

Swe =

dfw

dSw

(Sw - Swe) =

(1 - fwe)

(1 - Sor) Sw

bt

fw

fw =1

Flujo Fraccional

Npd = ( Sw -Swc ) =

t = Wid/qid

Wid = ( Sw - Swe ) =

(1 - fwe)

-

Swe fwe Sw Wid Npd t =

Sw =

(Swe,fwe )

Principios Básicos

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CIED

Cambios Laterales y Verticales en Facies

( geometría, porosidad, permeablilidad)

Barreras estructurales ( fallas, fracturas, buzamiento)

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

Principios Básicos

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CIED

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

Razón de Movilidad, Ms

Volúmenes Porosos Inyectados, Vp

Ms = MOVILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZANTE

MOVILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZADO

Ms < 1 FAVORABLE

O

Ms =

K´rw

K´ro

Swf

Swi

w

Ms >> 1 DESFAVORABLE

PETRÓLEO

Principios Básicos

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CIED

Arreglos de Inyección

Volúmenes Porosos Inyectados, Vp

Patron P/I EA(%)*

Linea Directa 1 56

Linea Alterna 1 76

5-Pozos Invertido 1 70

7-Pozos Invertido 2

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

LINEA ALTERNA

Vp

LINEA DIRECTA

Vp

5- POZOS INV.

Vp

Principios Básicos

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Exploración y Producción

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CIED

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

Gravedad

Fuerzas Capilares

Fuerzas Viscosas

Incondicionalmente estable M =1

Estable G > M-1

TONGUE UNDER

DESPLAZADO < DESPLAZANTE

Petróleo

Agua

TONGUE OVER

DESPLAZANTE < DESPLAZADO

Petróleo

Gas

G = NUMERO DE GRAVEDAD

G =

K krw A

KKrw A g sin

qt w

Principios Básicos

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CIED

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

Perforación Interespaciada

Espaciamiento (Acres) 0 20 40 60 80

Reco

bro

Ad

ico

na

l (%

)

20

40

60

Streamlines

Principios Básicos

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Exploración y Producción

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CIED

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido

Perforación Interespaciada

40 Acres 20 Acres 10 Acres

40 60 80 100 120 140

5

10

15

20

Producción Acumulada (MBNP)

Ta

sa

de

Pe

tró

leo

(M

BD

)

Espaciamiento Recobro Ev

(Acres) MBNP (%)

40 97 59

20 119 73

10 138 85

San Andres Unit

Principios Básicos

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CIED

Mojabilidad

Distribución del tamaño de poros

Heterogeneidad microscópica de la roca

Factores que Afectan la Eficiencia Microscópica Desplazamiento

Principios Básicos

Sor, Soi

Ed = 1 - SOR /SOI

Soi Sor

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CIED

Propieadades del fluido desplazante

Fuerzas viscosas y capilares

Factores que Afectan la Eficiencia Microscópica Desplazamiento

NVC = / w ow

w = vicosidad del agua

ow = Tensión Interfacial entre

el fluido desplazante y el

desplazado

= velocidad interticial

Tensiones super bajas Iny Agua Típico

La mayoría de los proyectos de inyección de agua se realizan a

bajos de NVC , donde SOR es independiente de este parametro

Disminuir NVC 2-4 ordenes de

magnitud solo se puede lograr

disminuyendo la tensión interfacial

SOR disminuye al disminuir NVC

Principios Básicos

Page 30: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Factores que Afectan la Recuperación de Petróleo

Producción/inyección

Razón de movilidad

Gravedad

Fuerzas Capilares

Fuerzas Interfaciales

Heterogeneidad

Permeabilidad Relativa

Patrón de Pozos

Espaciamiento

Areal

Fuerte

Vertical

Moderada

Desplazamiento

Poca

Sor

Poca

Eficiencia

Principios Básicos

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Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Miscibilidad: Condición física entre dos fluidos que les permite mezclarse en

todas las proporciones sin la existencia de interfase

Instantanea

Contactos Múltiples

Parámetros Clave : Presión Mínima de Miscibilidad

Enriquesimiento Mínimo

Métodos de Medida: Pruebas en Tubos Delgados

Burbuja ascendente

Métodos de Estimación : Correlacione P,T:

Cronquist,

Metcalfe, EOS

30

40

50

60

70

80

90

1000 1500 2000 2500 3000

PRESIO N (LPC)

EF

ICIE

NC

IA D

E

DE

SP

LA

ZA

MIE

NT

O (

%)

Determinación de PMM

Tubos Delgados

PMM = 1900 lpc

@ 1.2 volumenes Poros

Recobro > 80 % Holm- Josendal

Recobro > 90 % Chevron

Principios Básicos

Page 32: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Miscibilidad al Primer Contacto

%C1

%C7+ %C2-C6

Línea conodal crítica

Petróleo

Gas

Principios Básicos

@ P,T

Page 33: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Vaporización

Miscibilidad por Contactos Múltiples

%C7+ %C2-C6

%C1

Línea

conodal

crítica

Principios Básicos

Petróleo

Miscibilidad al

primer

contacto

GM

Gas de inyección

Page 34: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

%C1

%C7+ %C2-C6

Condensación

Miscibilidad por Contactos Múltiples

Gas de inyección

Principios Básicos

Miscibilidad

al primer

contacto

Línea

conodal

crítica

Petróleo

Page 35: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Esquema del Taller

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

RM de Crudos C/L/M

Page 36: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

• Alcali (A)

• Surfactantes (S)

• Combinados:

(AP, AS, SP y ASP)

• CO2

• Nitrógeno

• Gases de combustión

• WAG o AGA

• Térmicos

Ev- Ed

• Polímero (P)

• Espumas,

• Geles,

• Emulsiones

• Microorganismos

• Térmicos

Ev

Procesos de RM no Convencional

Page 37: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Mecanismos

Reducción de la tensión interfacial

Cambios en mojabilidad

Disminución de la razón de

movilidad agua/petróleo

Inyector Productor

AGUA

BANCO

DE

PETRÓLEO

A

S

P

Solución Diluía de Polímero

Resultados Pruebas de Campo

Formulación ($/bl ASP) 0,7 1,38 1,93 0,99

0,41 0,42 0,39 0,32

0,2 0,16 0,2 0,15

20 26 22 15

1,76 2,35 5,21 2,87

West Kiehl Cambridge Daqing VLA-6/9/21 (*)

Srow

Sro ASP

Recobro (% POES)

$/bl Incremental

(*) simulación

Inyección sistemas ASP (Alcali-Surfactante-Polímero)

Procesos de RM no Convencional

Page 38: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Crudo:

Gravedad API > 20°

Viscosidad < 35 cp a C.Y.

Yacimiento:

So (% VP) > 30

Litología Areniscas preferiblemente

K ( mD ) > 100

Temp . (°F) < 200

Rel . Movilidad 2 a 40

Salinidades < 20000 ppm

Dureza (Ca 2+ /Mg 2+ ) < 500 ppm

Condiciones favorables:

Yacimientos homogéneos

Barrido por agua > 50%

Alta relación / h

Cond . desfavorables:

Fracturamiento extensivo

Acuiferos activos

Presencia de capas de gas

Altos contrastes de permeab .

Problemas de inyectividad

Alto contenido de arcillas

Adsorción de aditivos (S y P)

Criterios básicos para proyectos Criterios básicos para proyectos

de inyección de mezclas ASP de inyección de mezclas ASP

Procesos de RM no Convencional

Page 39: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Inyección Alternada de Agua y Gas (AGA)

ESQUEMA DEL PROCESO WAG

BANCO DE BANCO DE

PETROLEO PETROLEO

( GAS MISCIBLE / INMISCIBLE ) ( GAS MISCIBLE / INMISCIBLE )

CICLO

WAG

AGUA

INYECTOR PRODUCTOR

Es un proceso empleado con

frecuencia en proyectos de inyección

de gases (CO 2 , GH o N 2 ) para

disminuir la canalización de gas e

incrementar la estabilidad del frente

desplazante.

Que es WAG o AGA? Que es WAG o AGA?

• Aumentar la eficiencia de barrido.

• Disminución de cortes de agua.

• Optimización del uso de gas.

• Mejorar economía de proyectos de

inyección de gas.

• Incrementar recobro de petróleo.

• Satisfacer demandas de mercado de

gas.

Porque WAG o AGA? Porque WAG o AGA?

Procesos de RM no Convencional

Page 40: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Mecanismos

Control de movilidad del gas

Control de movilidad del agua

Disminución de las razones de movilidad agua/petróleo

y gas/petróleo

Reduccón de la Sor (gas atrapado, miscibilidad)

Segregación gravitacional

Inyección Alternada de Agua y Gas (AGA)

PETRÓLEO

PE

TR

ÓL

EO

SLUG

SLUG

SLUG

ESTABLE

PETRÓLEO

INESTABLE

Procesos de RM no Convencional

Page 41: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

C-2-X, C-3-X y C-4-X

VLE-305

B-6-X.10 y B-6-X.02

B-7-X.10

Simulación analítica

(PRIze™)

WAG presenta F.U.N. de 2 a 3

veces mejores que los

procesos de inyección continua

VLE-305

B-6-X.02*; 10 y 22

VLC-363

Simulación numérica

(ECLIPSE 100 y 300*)

Incrementos de F.R. > 8%

con F.U.N. atractivos

respecto a la inyección

continua de gas

U.E. La Salina

U.E. Centro/Sur Lago

U.E. Tía Juana

Intslaciones de superficie

(Agua y Gas)

Factibilidad de implementación

de proyectos WAG, basados

en infaestructura y capacidades

de compresión disponibles

Centro Lago

Tía Juana

La Salina

Sur Lago

Bloque III

Bloque IV

Bloque V Lamar

C-3-X y C-4-X

B-6-X.10 (LL-370)

B-6-X.14, 15, 18; B-7-X.10, 11, 13 (LL-453)

B-6-X.22

SLE-OLIG.1 + Cret.

Eoceno C (VLC-363)

Lagunillas Inferior

C2 VLE-305 (LIC Lagocinco)

Jerarquización de candidatos al proceso WAG en Occidente

Procesos de RM no Convencional

Page 42: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Situación Actual Procesos no Convencionales

OCCIDENTE ORIENTE

> 200 POZOS PRODUCTORES SELECCIÓN CANDIDATOS MICROORG.

PRUEBA PILOTO (1) PRUEBA EN EJECUCIÓN EMULSIONES

PRUEBAS PILOTO (2) ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD (5)

ESTUDIO FACTIBILIDAD AGA

DISEÑO DE PILOTOS (2) JERARQUIZACIÓN YAC. ASP

ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD

EVALUACIÓN DE FUENTES DE CO2

CO2

> 50 POZOS PRODUCTORES SELECCIÓN CANDIDATOS GELES

RM en PDVSA

Page 43: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Esquema del Taller

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

Taller Sobre Recuperción Mejorada

RM de Crudos C/L/M

Page 44: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SEGUIMIENTO Y CONTROL

1

MEJORAMIENTO

CONTINUO

SI

SELECCIÓN/JERARQUIZACION

YACIMIENTOS CANDIDATOS

PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO

IMPLANTACIÓN ARRANQUE

NO

SI 1

REALIZAR

PRUEBA PILOTO

SI PILOTO

EXITOSO

RIESGO, INC ?

PROY. EN LINEA

CON PLAN

ESTA SIENDO

RENTABLE

SI

REQ. CAMBIOS

AJUSTES MAY

NO 1

SI

2 AJUSTES

MENORES

NO

2

Proceso de RM

NO

FINALIZAR PROYECTO

(POST-MORTEM)

NO NO FACTIBLE

REINGENIERIA

1

SI

INCORPORAR MEJORAS SI

2 NO

2

Diseño de Proyectos de RM

Page 45: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Máximo Recobro

Por encima de la presión de

saturación en procesos inmiscible

Viscosidad del crudo mínima

Factor Volumétrico máximo

Mínimo gas libre Por encima de la presión mínima

de miscibilidad

Recobro > 80%

Por encima del umbral de

floculación

Evitar precipitación de

asfaltenos

So máximo

Inicio Temprano implica mayor incertidumbre,

inversiones tempranas

Aplicación en etapa madura menor incertidumbre,

pero menor recobro

¿Cuándo Iniciar un Proyecto de RM ?

Diseño de Proyectos de RM

Page 46: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Criterios Económicos

Maximizar VPN

Maximizar Valor Económico Agregado

Maximizar Eficiencia de la Inversión

Maximizar TIR

Minimizar Tiempo de Pago

¿Cuándo Iniciar un Proyecto de RM ?

Diseño de Proyectos de RM

Page 47: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Planificación del proyecto

DISEÑO

CONCEPTUAL

GENERAR Y

SELECIONAR

ALTERNATIVAS

DESARROLLO

ALTERNATIVA

PREFERIDA

Oportunidades de Negocio

Economía Potencial

Equipos mltidisciplinarios

multifuncionales: Estudio de

detalle

Generar Alternaltivas

Análisis económico y de

Riesgo

Selecionar caso preferido

Evaluación detallada del caso

preferido

Desarrollo y documentación del

plan del proyecto

Diseño de Proyectos de RM

Page 48: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Métodos de Predicción

Info

rmació

n, C

osto

, Co

mp

lejid

ad

Inc

ertid

um

bre

, Rie

sg

o

Método Aplicación

• Diseño pruebas piloto

• Diseño de nuevos Proyectos

• Reingeniería de Proyecto

• Control y Seguimiento

Simulación

• Prospectos RM

• Jerarquización por FR

• Potencialidad

Volumetrico

N, Np, Er

• Duración y perfiles

• Jerarquización económica

• Potencialidad,VPN

• Concistencia Infor.

Empírico Arps,Bush& Halander,

Guerrero

• Evaluación periódica

• Cambios menores en

esquemas del proyecto

Declinación Log qo Vs t, Log AYS Vs Qo

R Vs X

• Diseño de proyectos pequeños • Evaluación de Pilotos y patrones individuales

Analítico Dysktra-Parson, Stiles, Prats,

Buckley-Levert, Craig

Page 49: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Hetrogeneidad real vs modelada

Alta variación vertical de permeabilidad (irrupciones tempranas)

Fracturas y Permeabilidades direccionales (irrupciones tempranas)

Disponibilidad de fluidos de inyección

Gastos no planificados

Causa no controlables

Deficiente definición del modelo del yacimiento.

Revisiones/actualizaciones no periódicas del modelo del yacimiento.

Adquisición deficiente de información para el control y monitoreo.

Falta de control del avance de los frentes de inyección.

Causa controlables

¿Por qué Fallan los Proyectos de RM?

Diseño de Proyectos de RM

Page 50: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Respuesta tardía a los problemas mecánicos de los pozos.

Actualización/reemplazo de plantas con poca frecuencia.

Inyección de volúmenes insuficientes.

Base de datos inexistente o desactualizada.

Baja dedicación de personal al control y seguimiento de los

proyectos.

Causa controlables

¿Por qué Fallan los Proyectos de RM?

Diseño de Proyectos de RM

Page 51: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Re

co

bro

(%

)

0

10

2

0

3

0

40

50

60

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

Agua Inyectada (Volumen Poroso)

Eficiencia de la Inyección

31 PROY. USA 25 PROY. DEL LAGO C-4, VLA 6/9/21

Estrategias de explotación basadas en modelos simplificados.

Bajos volumenes de inyección de agua (EVR Vs EV).

Poco control y monitoreo.

7-18 bls de Agua por bl de petróleo(*)

1.2 - 1.7 volúmenes porosos de agua inyectada

Arreglos de Inyección por patrones (5-Spot)

Balance de patrones (inyección/producción)

Perforación Interespaciada

Control de perfiles verticales de inyección

Adquisición de datos críticos

Criteros de calidad del agua

Característica de proyectos

Exitosos de Inyección de Agua

Diseño de Proyectos de RM

Page 52: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

20

40

60

80 Inyec. Real Pronost. Inyec . Inyec Req.

Inye

cc

ión

(M

BA

D)

COMPORTAMIENTO DEL DEL PROYECTO

(PRONOSTICADO Vs REAL)

1000

2000

3000

4000 Presión Prom. . Pron. . Presión

Pre

sió

n

(lp

c)

10

20

30

40

1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998

Prod. Real Pronost. Prod.

Pro

du

cc

ión

(M

BP

D)

Caso Tipo: Inyección de Agua C-4, VLA-6/9/21

N

Inyector Activo

Inyector Abandonado

Diseño de Proyectos de RM

Page 53: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Esquema del Taller

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

RM de Crudos C/L/M

Page 54: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED Gerencia de Proyectos de RM

Definición de Gerencia de Proyectos

Uso juicioso de técnicas variadas para maximizar beneficios o recobro económico de un yacimiento/proyecto

Conjunto de principios que guian la ejecución juiciosa y responsable de acciones tendientes a la optimización técnica y económica de las estrategias de recobro

Page 55: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Gerencia de Proyectos - Objetivo Proveer hechos, información y conocimientos necesarios

para controlar las operaciones a fin de obtener el máximo recobro económico posible de un yacimiento

Detectar desviaciones

Resolver diferencias

Cambiar rumbo

La gerencia de un proyecto de inyección de Agua o Gas se

inicia tiempo antes de comenzar el proyecto y se extiende

hasta que este se hace antieconómico o cuando se inica un

proyecto de recuperación no convencional.

Gerencia de Proyectos de RM

Page 56: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

La Filosofía de la Gerencia de Proyectos

INGENIERIA

DE

YACIMIENTOS GEOLOGIA

SEDIMETOLOGIA

GEOFISICA

INGENIERIA Y

OPERACIONES

DE PRODUCCION

AMBIENTE

Y

LEGAL

ECONOMIA

Y

GERENCIA INVESTIGACION

Y

LABORATORIOS

PERFORACION

INGENIERIA

DE

DESARROLLO

Gerencia de Proyectos de RM

Page 57: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SISTEMA

DE

AGUA/GAS

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES

Puntos de Control y Monitoreo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 58: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SISTEMA

DE

AGUA/GAS

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES

PRESIONES (OFM)

MAPAS DE FRENTES DE FLUIDO(OFM)

SÍSMICA 4D, POZO APOZO

CURVAS DE PRODUCCION (OFM)

TASAS, VOLUMENES,CORTES (OFM)

MUESTRAS DE FULIDO

TRAZADORES

HALL PLOTS, X-PLOTS,

FLUIDO TOTAL (OFM)

GERENCIA DE PATRONES

BALACE

REALINEACION

Puntos de Control y Monitoreo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 59: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

HALL PLOT

Técnicas de Monitoreo y Control

Gerencia de Proyectos de RM

Page 60: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

= 45° PRODUCCION = INYECCION

< 45° RESATURACION O FLUIDO

MOVIENDOSE FUERA DEL

PATRON

> 45° PRODUCCION > INYECCION

Pendiente :

Técnicas de Monitoreo y Control

Gerencia de Proyectos de RM

Page 61: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Irrupción temprana del agua

Técnicas de Monitoreo y Control

Gerencia de Proyectos de RM

Page 62: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Técnicas de Monitoreo y Control

PROYECTO DE WEST TEXAS

Irrupción temprana del agua

Gerencia de Proyectos de RM

Page 63: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SISTEMA

DE

AGUA/GAS

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES

POZOS OBSERVADORES

REGISTROS DE PROD/INY

INY DE FLUIDOS EN ZONA OBJETIVO

MODIFICACION DE PERFILES DE INY.

TRAZADORES/ISOTOPOS

INTEGRIDAD

EQUIPO DE FONDO

PRESIÒN DE FRACTURAMIENTO

DAÑO DE FORMACION (INY/PRO)

CAÑONEO

TAPONAMIENTO

COND. LEV.

Puntos de Control y Monitoreo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 64: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SISTEMA

DE

AGUA/GAS

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES

PRESIONES DE SUMISTRO

PRODUCCION

INYECCION

EQUIPO DE MONITOREO

AUTOMATIZACION

Puntos de Control y Monitoreo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 65: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

SISTEMA

DE

AGUA

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES CALIDAD DEL AGUA

CUPONES DECORROSION

ANALISIS DE PH

CONTENIDO DE CRUDO

ANALISIS DE LAB EN SITIO

PRESENCIA DE GASES CORROSIVOS,

MINERALES, BACTERIAS,SOLIDOS

SUSPENDIDOS, ANALISIS DE IONES

RECOLECCION DE DATA DEL

AGUA FUENTE, EN EL INYECTOR,

SISTEMA DE INYECCION

Puntos de Control y Monitoreo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 66: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Puntos de Control y Monitoreo

SISTEMA

DE

GAS

POZOS

YACIMIENTO

FACILIDADES

COMPOSICION DEL GAS EN LA

FUENTE, EN EL INYECTOR Y

PRODCUTORES

CONTENIDO DE H2S y CO2

DESHIDRATACIÓN

ANALISIS DE LAB EN SITIO

Gerencia de Proyectos de RM

Page 67: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Buena descripcion del yacimiento

Prediciones del comportamiento de producción

Métodos para estimar eficiencias de barrido y recobro de crudo

a varias etapas del proceso de agotamiento

Pozos inyectores y productores, sus tasas, presiones y perfiles

de fluidos

Calidad del agua y su tratamiento

Compatibilidad agua-yacimiento

Mantenimiento y performance de las facilidades

Programa de Monitoreo y Control

Gerencia de Proyectos de RM

Page 68: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Programa de Monitoreo y Control

Comparación mensual del comportamiento teórico vs real

Sistemas de manejo de información para monitoreo y control

Datos precisos de comportamiento por pozo, proyecto

Métodos de diagnóstico de problemas existentes/ Potenciales

y su solución

Revisión de la economía del proyecto

Trabajo en equipo

Gerencia de Proyectos de RM

Page 69: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Casos Históricos Exitosos

Jay-/litle Escambiam Creek Field, USA

Hewit Unit,USA

Gullfasks, Noruega

LL-3, Venezuela

Laguna, Venezuela

Inyección de agua

Inyección de gas

Safah Field, Oman

Prudhoe Bay, Alaska

Lagunillas Inferior, Venezuela

Carito, Venezuela

Oseberg, Noruega

Gerencia de Proyectos de RM

Page 70: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Page 71: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Esquema del Taller

Recuperación Mejorada en PDVSA

Algunos Principios Básicos

Procesos de Recuperación no Convencional

Diseño de Proyectos de RM.

Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas

RM de Crudos C/L/M

Page 72: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Compuestos químicos, radioactivos o estables, que se

agregan a los fluidos inyectados en el yacimiento para seguir

su comportamiento en la formación productora

¿Que´son Trazadores ?

Requisitos

Estabilidad a condiciones de yacimiento

Comportamiento similar al fluido marcado

Ocurrencia natural mínima

Poca o ninguna reacción con rocas y/o fluidos yacimiento

Detectable a muy bajas concentraciones

Baja toxicidad en cantidades de la prueba

Disponibilidad comercial costo razonable

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 73: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Pruebas Pozo a Pozo (Objetivos)

Caracterización yacimientos

Saturación remanente promedio

Eficiencia volumétrica en procesos RM

Definir tendencias direccionales de flujo

Determinar conexiones inyector productor

Detectar continuidad lateral

Medir saturación remanente de crudo

Refinación de tiempo y frecuencia ciclos agua y gas en

procesos WAG

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 74: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Inyección de un trazador activo en un pozo productor para

generar un trazador pasivo y producción de los dos trazadores en

el mismo pozo.

Diferencias en tiempos de producción de los dos

trazadores dan una medida del crudo remanente en el intervalo

estudiado

Pruebas en el mismo pozo

Medidas directas de sor promedio

Eficiencia del proceso recuperación (asp, co2, polímeros)

considerando variables no reproducibles en el laboratorio

Identificación perfil sor en intervalo

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 75: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Eficiencia Proceso IOA

Cambios Patrón Fluidos

Calibración Modelo

Trazadores Monitoreo IOA

I2W

(I3W)

ARL-3 (P4)

VLA-1321VLA-1329

AQM-2 (P2)

VLA-1326

VLA-1331

VLA-1332

AQL-3 (P1)

AQM-3W (I4)

200 m

120 m

Saturación Residual BLR

Tiempos de Irrupción

Dirección Frente

Identificación Fuente

Eficiencia Barrido

Comunicación Vertical

• 3 Fases: 1, 3, 4 inyectores

• 3 Yacimientos: BLR, C4,C5

• 7 Trazadores Estables

• 4 Radioisótopos

• Productores externos

• Costo 70 - 80 MMBs

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 76: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Trazadores Monitoreo AGA

4FBA

1 2 3 4

CICLOS

C23U2/U3 (intervalo superior) C23U1 (intervalo inferior)

A

G

U

A

G

A

S A

G

U

A

A

G

U

A

A

G

U

A

G

A

S

G

A

S

V O

L U M E

N

Interv/Ciclo 1 2 3 4

Superior PMCH 2,6 FBA PDMCB

Inferior 2 FBA PMCP 3,4 FBA

Determinar Tiempos de Irrupción

Continuidad Lateral Canales/barreras)

Comunicación entre Intervalos

Velocidades Relativas Flujos

COSTO: 90 - 100 MMBs

Optimizar Ciclos Inyección

Eficiencia Proceso AGA

Soporte Calibración Modelo

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 77: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Pozos Observadores PUERTO DE

SENSORES

Gráficos de Presión y Temperatura

en Tiempo Real

P

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

C4U3

C4M

BLR

C4U2U

C4U2L

C5U1

C5U2U

C5U2L

T

160

170

180

190

200

210

220

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

C4U3

C4M

BLR

C4U2U

C4U2L

C5U1

C5U2U

C5U2L

Registros C/O

Monitoreo Periodico

de Saturaciones

La Rosa

BLR

C4U2

C4U3

C4M

C4L

C5U1

C5U2U

C5U2L

C5U3

C5L1

5608’

5728’

5804

5904’

5751’

6286’

6400’

6458’

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo

Page 78: Recuperación Mejorada de Crudos (PDVSA CIED)

Exploración y Producción

Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999

CIED

Automatización de Estacion de Flujo

Automatización Plantas de Inyección

Cuarto de Control en el Menito

Automatización de Pozos

Pozo Pozo

Estación Múltiple

Gerencia Integrada Gerencia Integrada

del yacimientodel yacimiento

APLICACIONES DE ALTO NIVEL

Yacimiento

Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo