jueves, 30 de diciembre de 2010

INYECCIÓN DE AGUA CALIENTE

la inyección de agua caliente es probablemente el metodo termico de recuperacion mas simple y seguro, y dependiendo de las caracteristicas del yacimiento, puede ser ventajoso y economico. este es un proceso de desplazamiento en el cual el petroleo se desplaza inmisciblemente.tanto por agua caliente como por agua fria. durante el proceso que se muestra en la figura:
















la zona vecina al pozo inyector se va calentando y a su ves parte del calor inyectado se pierde hacia las formaciones adyacentes.el agua caliente inyectada suple el calor necesario a expensas de su calor sencible, y como consecuencia, su temperatura disminuye, ademas como se mueve alejándose del pozo inyector, y mezclándose con los fluidos a la temperatura original del yacimiento, se forma una zona calentada en la cual la temperatura varia desde la temperatura de inyección, en el pozo inyector, hasta la del yacimiento a una cierta distancia del pozo inyector.
el tamaño de la zona calentada aumenta con el tiempo, pero su temperatura sera menor que la temperatura de inyección. el borde del agua inyectada pierde calor rápidamente. de manera que  inmediatamente alcanza la temperatura  del yacimiento, por lo que en el borde de ese frente de desplazamiento la movilidad  del petroleo es la del petroleo no calentado, por otro lado, la viscosidad del agua caliente inyectada sera menor, que la correspondiente a una inyección de agua convencional lo cual provoca una irrupción mas temprana del fluido inyectado. esto conduce a  un menor desplazamiento en la zona   en la zona calentada y a un incremento del recobro final, aun en las zonas donde la saturacion del petroleo residual no disminuye con el aumento de la temperatura.

METODOS NO CONVENCIONALES TERMICOS

los métodos de recuperación térmica, particularmente la inyección cíclica y continua de vapor, han demostrado ser los procesos de recuperación térmica de mayor éxito en los últimos años, aproximadamente el 60% de la producción diaria de EOR en estados unidos, canada y venezuela provienes principalmente de procesos de inyección de vapor. el objetivo básico en la aplicación de tales métodos es la reducción de la viscosidad del petroleo con la funsion de mejorar su movilidad, por lo cual son especialmente adecuados para petróleos con altas viscosidades (5-15)API aunque tambien se usan en petróleos de hasta 45ºAPI. otros objetivos obtenidos con los métodos térmicos son: la reduccion de la saturacion del petroleo residual a consecuencia de la expancion térmica, el aumento de la eficiencia areal por efecto de la mejora en razon de la movilidad, destilazion con vapor, craqueo térmico entre otros.
en general se clasifican en 2 tipos: los que implican la inyección de fluido a la formación: como la inyección con agua caliente y la inyección de vapor en sus dos modalidades y los que utilizan la generación de calor en el propio reservorio 

introducción del método de recuperación asistida del petroleo

       La recuperación asistida es generalmente considerada como la tercer o última etapa de la secuencia de procesamiento del petróleo, en ciertos casos se la considera como una producción terciaria. El primer paso o etapa inicial del procesamiento del petróleo comienza con el descubrimiento del yacimiento, utilizando los mismo recursos que la naturaleza provee para facilitar la extracción y la salida del crudo a la superficie (generalmente se utiliza la expansión de los componentes volátiles y/o el pumping o bombeo forzado para removerlo hacia la superficie. Cuando se produce una considerable disminución de esta energía, la producción declina y se ingresa en la etapa secundaria donde energía adicional es administrada al reservorio por inyección de agua. Cuando la inyección de agua deja de ser efectiva por la evaluación entre una pequeña extracción de crudo y un elevado costo de la operación, se considera de mayor provecho el tratamiento del pozo. Se inicia en este punto el tratamiento terciario o recuperación asistida del pozo de petróleo. El pozo se encuentra en la etapa final de su historia utilizable y por lo tanto se comienza a entregarle al mismo energía química y térmica con el fin de aprovecharlo y recuperar al máximo la producción. Actualmente el desarrollo de la técnica de recuperación permite aplicar este método en cualquier momento de la historia útil del pozo, siempre y cuando sea obvia la necesidad de estimular la producción.
     El total de la producción de petróleo, combinando el proceso o etapa primaria y secundaria es del orden del 40 % respecto dela cantidad original de materia prima en el lugar. Por eso, la recuperación asistida es de trascendental importancia en el trabajo con el pozo para aprovechar al máximo el rendimiento económico y útil del mismo.
Antes de iniciar la recuperación asistida, el operador debe recoger tanta información como le sea posible acerca del pozo y del estatus y de las condiciones de saturación del reservorio. Este estudio se realiza mediante ensayos que involucran técnicas analíticas y geológicas acerca de la morfología del terreno. Toda esta cadena de información fundamenta las bases racionales para la predicción de reservas recuperables de petróleo mediante las distintas técnicas que puede involucrar una recuperación asistida. Los procedimiento de recuperación involucran la inyección de compuestos químicos disueltos en agua, inyección de gases miscibles en alternación con las aplicaciones de agua, la inyección de las denominadas micellar solutions (que son microemulsiones compuestas por sulfactantes, alcoholes y aceites crudos.), la inyección de vapor, y la combustión in-situ.
  Quizás el dato más crítico acerca de la recuperación asistida es la saturación de los reservorios de petróleo. El inversionista debe evaluar la recuperación estimable de petróleo por aplicación de la recuperación asistida en función de los gastos que se generaran a consecuencia de la implantación de esta técnica, o de los estudios que se deben realizar, o de los equipos nuevos que se deben adaptar a las instalaciones existentes. La elección del proceso también se halla relacionada con la cantidad de petróleo que se estima en el lugar, la profundidad del reservorio, la viscosidad del crudo, etcétera. Consecuentemente, numerosos métodos de recuperación han sido descubiertos recientemente para la mejor adaptación a las necesidades y requerimientos del reservorio saturado.
recuperación asistida
Figura 1.1: Recuperación Asistida

                       El procedimiento químico general de una recuperación asistida se ilustra en la figura 1.1, utilizando el método específico de polímeros alcalinos. Por lo general , la introducción de productos químicos a un pozo se encuentra precedidas por un preflush (esto consiste en la inyección de agua de baja salinidad o de contenidos salinos determinados por adición a la misma de cantidades específicas.) para producir un buffer acuoso compatible entre el reservorio de alta salinidad y las soluciones químicas, las cuales pueden ser adversamente afectadas por las sales en solución. Los aditivos químicos son del tipo de detergentes (generalmente petróleosulfonados.), polímeros orgánicos (para incrementar la eficacia del removido en un reservorio heterogéneo.) y micellar solutions. La solución alcalina u otras soluciones son inyectadas luego de que se halla realizado el preflush del pozo. Dicha inyección se halla proseguida por la inyección de una solución de polímeros (usualmente un poliacrilamida o polisacárido) para incrementar la viscosidad del fluido, ganar espacio y minimizar pérdidas por dilución o channeling. Finalmente, la salinidad del agua adicionada que siga a la inyección del polímero es aumentada respecto de la concentración normal que caracterizan a los fluidos petroquímicos.

Consecuencias ambientales del uso de la recuperación asistida 


    El uso de aditivos químicos y combustibles en los pozos petrolíferos introdujo una nueva dimensión de consecuencias ambientales. La recuperación asistida requiere de un gran numero de compuestos químicos en los pozos petrolíferos, los cuales en muchos casos están en las cercanías de una zona poblada o en zonas de campos y granjas. Los problemas ambientales llegan debido a que una gran cantidad de productos químicos, como los detergentes, bases, polímeros orgánicos, alcoholes entre otros, deben ser almacenados y utilizados en un área relativamente pequeña. Las nuevas reglamentaciones acerca le la contaminación del aire, agua, y tierra, y los nuevos controles y regulaciones, son más contemplativas que las utilizadas en caso de una técnica de recuperación primaria o secundaria.
       La polución del aire causada por el uso continuo de métodos térmicos para la recuperación de petróleo en las cercanías de una población poseen una reglamentación especifica que restringe las cantidades de óxidos de azufre y nitrógeno y los hidrocarburos que pueden ser liberados. Esto tubo un gran impacto económico en los métodos térmicos de recuperación asistida ya que el tratamiento o recuperación de los efluentes es necesario en todos los casos.
Cuando químicos líquidos o gaseosos son inyectados bajo tierra para la recuperación, son necesarios controles para eliminar las emisiones de vapores de los depósitos y los bombeadores. También deben considerarse los químicos inyectados como una potencial fuente de contaminación de el agua de las napas subterráneas que pueden tener comunicación con el deposito de petróleo, debido a fracturas, grietas, pozos abandonados, cementación incompleta, etc. Por lo tanto cada técnica de recuperación asistida lleva con sigo como carga el cuidado del medio ambiente.



resumen del metodo de recuperacion termica

Métodos térmicos1. Inyección de agua caliente: La zona próxima al pozo inyector se calienta y al mismo tiempo parte de ese calor se pierde hacia las formaciones adyacentes.
2. Inyección continua de vapor: consiste en inyectar continuamente el vapor, formándose una zona de vapor que avanza a una tasa siempre decreciente
3. Inyección alternada de vapor: Primero se inyecta un volumen de vapor preestablecido por semanas. Luego se cierra el pozo por unos días en fase de remojo y finalmente se abre a producir.
4. Drenaje por gravedad asistido con vapor: Se inyecta vapor continuamente cerca del fondo del yacimiento y esto permite que el petróleo drene por gravedad hasta el pozo productor.
5. Combustión in situ: se quema un 10% del petróleo en el yacimiento para que el fluido sea menos viscoso y se pueda optimizar la producción de petróleo.

EL BITUMEN

El betún o bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa, negra, pegajosa, completamente soluble en disulfuro de carbono y compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos.
El betún es la fracción residual (el fondo) resultante de la destilación fraccionada del petróleo. Es la fracción más pesada y la que tiene elpunto de ebullición más elevado. No debe ser confundido con el asfalto (al que a veces se llama betún de Judea o judaico, pero que es una mezcla de minerales y betún) ni con el alquitrán (que se obtiene de la destilación destructiva del carbón y es químicamente diferente).
La mayoría de los betunes contienen azufre y varios metales pesados como níquel, vanadio, plomo, cromo, mercurio y también arsénico, selenio y otros elementos tóxicos. Los betunes pueden lograr una buena conservación de plantas y animales, que forman fósiles en las rocas.

 RECUPERACION MEJORADA

Como sabemos si el hidrocarburo que se encuentra en un reservorio tiene altas viscosidades debemos aplicar métodos para poder recuperar o para poder extraer el crudo que allí se encuentra como sabemos existen métodos y mecanismos de extracción.
La explotación de un yacimiento de petróleo ocurre básicamente en tres etapas. En las dos primeras etapas se logra recuperar un promedio aproximado de 25% a 30% del petróleo original en sitio (POES), con lo cual yacimiento contiene todavía un estimado de 60-80% del POES. Los elevados precios del crudo en el mercado internacional demandan un mayor aprovechamiento de los recursos disponibles por lo que la recuperación mejorada se convierte en la principal alternativa a esta demanda mundial. Dichos métodos de recuperación mejorada son variados y en este trabajo se muestran los principales aspectos relacionados con los métodos que hacen uso de aditivos químicos (inyección de polímeros, surfactantes y soluciones alcalinas) y los procesos de recuperación por inyección de mezclas de dichos aditivos (PS, AS y ASP). Además, se hace una breve reseña de los principales fenómenos involucrados durante el proceso de explotación.