Inyeccion De Vapor

INTRODUCCION

El petróleo pesado se define como un aceite que tiene una viscosidad de petróleo muerto, a la temperatura original del yacimiento, mayor a 100 centipoise (cp), presentan características específicas como la alta viscosidad, alta densidad (baja gravedad (API) y un significativo contenido de nitrógeno, oxígeno, azufre, y metales pesados, lo que representa una mayor resistencia al pasar por un medio poroso, por lo que se espera un menor porcentaje de recobro. Cotiza a un menor precio que los crudos livianos. Así mismo, la productividad de los pozos es menor y puede dificultar el transporte para su comercialización. Por lo tanto, la explotación exitosa del petróleo pesado requiere planeación y ejecución cuidadosas.

En la actualidad, existe la necesidad de incorporar a la producción de petróleo las cuantiosas reservas que existen de los denominados crudos pesados. Los elementos clave para una operación exitosa con crudo pesado son varios. Se debe considerar la cadena de valor completa desde el campo productor hasta el transporte, la comercialización, el mejoramiento y la refinación de este petróleo. Un buen conocimiento geológico resulta esencial. Tratándose de petróleo pesado se deben estimar cuidadosamente los parámetros importantes de roca y roca/fluido, que afectan la productividad, especialmente la viscosidad del petróleo y su permeabilidad relativa.

En la siguiente síntesis investigativa de desarrollaran temas como la recuperación terciaria, específicamente la inyección de vapor y su aporte para la extracción petróleo de gravedad (API) muy baja. Además de cómo este método está siendo desarrollado en Venezuela, en la faja petrolífera del Orinoco.

RECUPERACION TERCIARIA (RECUPERACION ASISTIDA)

Recuperación asistida es el término que utiliza la industria petrolera para describir las técnicas que se utilizan para extraer más petróleo de reservorios subterráneos, que el que se obtendría por mecanismos naturales o por la inyección de gas o agua. Los métodos convencionales de producción dejan en el reservorio una cantidad de petróleo que queda allí por ser demasiado viscoso o difícil de desplazar. El petróleo también podría quedar atrapado por capilaridad en las zonas inundadas del reservorio o podría no ser empujado por el agua y el gas que se inyectan en parte del yacimiento.

En general, el objetivo de las técnicas de recuperación asistida de petróleo es extraer más hidrocarburos mejorando la eficiencia del desplazamiento.

PROCESOS TÉRMICOS

Son procesos en los que se inyecta u origina energía térmica (calor) con el fin de aumentar la recuperación de petróleo. Los procesos de recuperación térmica surgen de la necesidad de reducir la resistencia al flujo en el yacimiento, a través de la reducción de la viscosidad de los fluidos, aumentando su movilidad y facilitando su salida del subsuelo. Los beneficios que se obtienen con los procesos térmicos son:

 La reducción de la viscosidad.

 Mejoran la eficiencia de desplazamiento o eficiencia areal, por efecto de la mejora en la razón de movilidad.

 La reducción de la saturación de petróleo residual a consecuencia de la expansión térmica, en las zonas que han sido calentadas, ya que debido a las altas temperaturas generadas se producen procesos de destilación y craqueo en el crudo, reduciendo la tensión superficial y las fuerzas capilares.

INYECCION DE VAPOR

La inyección de vapor es un proceso por el cual se suministra calor al yacimiento para incrementar su temperatura y aumentar la energía necesaria para desplazar el crudo. El vapor inyectado al yacimiento transmite calor a la formación y a los fluidos que esta contiene y debido a sus excelentes resultados, es el método de recobro terciario más utilizado actualmente. El primer reporte que se tiene de inyección de vapor ocurrió en 1934 en el Campo Woodson- Texas en Estados Unidos, donde se realizó una prueba piloto por 235 días, durante los cuales se inyectó vapor a una formación cuyo espesor eran 18 pies y estaba a 380 pies de profundidad, resultando en el aumento en ocho veces de la tasa de producción.

El éxito de la tecnología se logra mediante la reducción de la viscosidad del crudo, lo que permite mejor flujo del crudo a través del aumento de la relación de movilidad, hacia los pozos productores. La efectividad del método se basa en el incremento del recobro mediante varios puntos:

 Reduce la saturación de petróleo residual y mejora el valor de permeabilidad relativa al petróleo (K).

 Incrementa la eficiencia del barrido de fluidos.

 Permite la vaporización y destilación de las fracciones más livianas de hidrocarburo, que luego se convierten en condensados y pueden ser producidos.

 Provee un mecanismo de empuje por gas debido al frente de vapor que se desplaza y lleva al crudo hacia los pozos productores.

El proceso depende de los siguientes parámetros:

 Cambio de las propiedades, a condiciones de yacimiento, del crudo. Se observa el cambio de comportamiento de fases, densidad, viscosidad, compresibilidad, composición y propiedades PVT de los fluidos presentes.

 Propiedades de la roca tales como permeabilidad absoluta, porosidad y compresibilidad.

 Propiedades de interacción roca fluido, afectadas por el incremento de la temperatura, como tensión interfacial (disminuye), permeabilidad relativa (Kro aumenta), presión capilar (disminuye para sistemas agua- petróleo), mojabilidad (el agua moja más a la roca debido el descenso entre el ángulo de contacto crudo-agua).

 Propiedades térmicas de la formación y los fluidos que contiene como calor específico, conductividad térmica, coeficiente de expansión térmica y los cambios que se producen con el incremento de la temperatura.

 Condiciones del yacimiento y sus alrededores, como saturación inicial de crudo, formaciones adyacentes, heterogeneidad, presión y temperatura del mismo.

 Geometría del flujo, patrones de flujo, espaciamiento, localización y espesor inyección-producción.

 Condiciones relacionados al programa implementado como tasa de inyección de vapor, presión y calidad del vapor, cantidad acumulada de vapor, entre otros.

La inyección de vapor se clasifica según su procedimiento en inyección continua de vapor e inyección cíclica de vapor.

Inyección Continua de Vapor

Es un proceso de desplazamiento, consiste en inyectar vapor en forma continua a través de algunos pozos y producir el petróleo por otros.

La inyección de vapor se emplea en depósitos que contienen petróleos muy viscosos. El vapor no sólo desplaza el petróleo, sino que también reduce mucho la viscosidad (al aumentar la temperatura del yacimiento), con lo que el crudo fluye más deprisa a una presión dada.

El vapor es generado en la superficie e inyectado por la cañería principal de manera que el contenido del pozo se disipe hacia cañerías laterales y emerja a la superficie. Este método se basa en una combinación de condiciones térmicas, reducción de la viscosidad del fluido y presión (la presión con que el fluido es disipado hacia los conductos periféricos.). El mecanismo del desplazamiento del petróleo es una combinación de cambios físicos interaccionantes, tales como la reducción de la viscosidad y la destilación del vapor.

 Ventajas

La inyección continua permite mayores tasas de inyección de vapor que la inyección alternada; esta ventaja contrarresta la baja eficiencia térmica. Frecuentemente es económico aplicar inyección continua después de una recuperación inicial cíclica.

El recobro de petróleo por inyección continua de vapor puede ser alto, por encima del 50% en muchos casos.

 Desventajas

La relación petróleo-vapor es más baja que la de inyección cíclica de vapor debido a que las pérdidas de calor son mayores.

Inyección alternada de vapor

Este mecanismo posee diferentes etapas. Primero se inyecta un volumen de vapor preestablecido por una a tres semanas. Luego se cierra el pozo por unos días en fase de remojo de manera que el vapor se disperse uniformemente y caliente la formación. Finalmente se abre de nuevo el pozo en fase de producción hasta que este deje de ser económicamente rentable. A este proceso también se le denomina Inyección cíclica de Vapor o Remojo con Vapor, y fue descubierto en Venezuela accidentalmente en 1957 en una prueba de inyección continua de vapor en el Campo Mene Grande.

El proceso de inyección cíclica de vapor es a veces llamada "huff and puff" o "steamsoak". El método es muy usado en pozos que producen petróleo de baja gravedad API (alta viscosidad). Este es un proceso cíclico en el cual el mismo pozo es usado para inyección y producción. Un proceso típico involucra la inyección hacia un pozo de aproximadamente 1,000 barriles de agua por día en la forma de vapor. La inyección continua por dos o tres semanas, después de la cual el pozo es cerrado por unos cuantos días. El periodo de cierre lo suficiente largo para que el vapor condense pero no para disipar la presión substancialmente. Después del periodo de cierre, el pozo será producido por un periodo de tiempo entre unos meses a aproximadamente un año.

El ciclo de inyección seguido por producción será repetido varias veces, usualmente en cada ciclo se producirá menos petróleo que en el ciclo previo. Algunos proyectos de inyección cíclica de vapor han sido convertidos a inyección continua de vapor

...