Mojabilidad

Parte 5. Los Efectos de la Mojabilidad sobre la permeabilidad relativa

Resumen

La humectabilidad de un núcleo afectará fuertemente su comportamiento de inyección de agua y su permeabilidad relativa. La Mojabilidad afecta la permeabilidad relativa, ya que es un factor importante en el control de la ubicación, el flujo y la distribución de fluidos en un medio poroso.

En medios porosos humedecidos fraccionados o uniformes, la permeabilidad relativa del agua aumenta y la permeabilidad relativa del petróleo decrece, a medida que el sistema se vuelve más humedecido por aceite.

En un sistema con humectabilidad mixta, las continuas etapas húmedas de aceite en los poros más grandes alteran las curvas de permeabilidad relativa y permiten que el sistema se inunde a una saturación de petróleo residual muy bajo (ROS) después de la inyección de muchos PV de agua. Las mediciones de permeabilidad relativa más precisas se hacen cuando el núcleo está desnudo, donde la

humectabilidad del depósito se conserva. Los errores graves pueden resultar cuando se efectúa la medición en núcleos con humectabilidad alterada, tales como

núcleos limpiados o núcleos contaminados con lodos de perforación tenso-activos.

Introducción

Este documento es el quinto de una serie de encuestas bibliográficas que cubre el efecto de la Mojabilidad en el análisis de núcleos, se ha demostrado que la humectabilidad afecta el comportamiento de inundación, la permeabilidad relativa, la presión capilar, la saturación de agua irreducible, ROS, la dispersión, el recobro simulado terciario, y las propiedades eléctricas. Antes, pero de manera poco completa, artículos que cubrían los efectos de la humectabilidad y la permeabilidad pueden ser encontrados en las referencias desde la 6 hasta la 16.

La permeabilidad relativa es una medida directa de la habilidad del sistema poroso de conducir un fluido cuando uno o más fluidos están presentes. Estar propiedades de los fluidos son el efecto compuesto de la geometría del poro, humectabilidad, distribución de fluido, e historia de la saturación.

La humectabilidad afecta la permeabilidad relativa debido a que es un factor muy importante en el control de la locación, flujo y distribución espacial de los fluidos en el corazón. Craig y raza han dado buenas sinopsis de los efectos de la humectabilidad de la distribución de agua y aceite en el núcleo. La mayoría de los estudios experimentales que examinan la distribución de fluidos como una función de la humectabilidad usan paquetes de cuentas u otros micro modelos, aunque algunos estudios recientes han usado rocas de reservorio y fluidos como el epoxi o el metal de Wood que pueden ser solidificados in situ.

Considere una roca fuertemente humedecida por agua inicialmente en IWS. El agua, la fase húmeda, ha de ocupar los poros pequeños y formara una película delgada sobre la superficie de la roca. El aceite la fase no húmeda, ocupara los centros de los poros mas grandes. Esta distribución de fluidos ocurre porque es energéticamente mas favorable. Cualquier aceite que se ubique en los poros pequeños será desplazado hacia el centro de los poros grandes por imbibición natural del agua, porque esto disminuirá la energía del sistema.

Durante una inundación de un sistema de fase húmeda agua, el agua se mueve a través de los poros medianos en un frente uniforme, el agua inyectada tendera a imbibirse en cualquier poro de tamaño mediano o pequeño, moviendo el aceite a los poros grandes donde se depositara fácilmente. Solo el aceite se moverá adelante del frente, En la zona de frente, cada fluido se mueve en su propia red de poros, pero con un fluido húmedo localizado en cada poro. En esta zona, donde ambos el aceite y el agua están fluyendo, una porción de aceite existe en canales continuos con unas ramificaciones con terminaciones muertas, mientras que el resto de el aceite es atrapado en glóbulos continuos.

La Fig1.a tomada de Raza et al. Muestra como el agua desplaza aceite de los poros humedecidos con agua. La superficie de la roca es preferiblemente humedecida por agua, así que el agua avanzara a través de las paredes de los poros, desplazando aceite delante de ella. En cierto punto, el cuello conectando el aceite en el poro con el aceite remanente se convertirá inestable y se romperá, dejando así un glóbulo esférico de aceite atrapado en el centro del poro. Una vez el frente de agua pase, casi todo el aceite se mantendrá inmóvil. Debido a esta inmovilidad en este caso de humedecimiento por agua, hay muy poca si no es nada producción de aceite durante la ruptura del agua en el sistema. El aceite desconectado, residual, existe en dos formas: 1) glóbulos pequeños y esféricos en el centro de los poros grandes y 2. Grandes parches de aceite extendidos por muchos poros y completamente rodeados de agua.

En una roca fuertemente humedecida por aceite, la roca esta preferiblemente en contacto con aceite, y la locación de los dos fluidos es lo contrario que el caso de la fase humeda acuosa. Aceite normalmente será encontrado en los poros pequeños y como una película delgada en la superficie de la roca, mientras que el agua estará localizada en el centro de los poros largos. La saturación de agua intersticial parece estar localizada como pequeñas gotas en los centros de los espacios porosos en algunos yacimientos bastante humedecidos por aceite. Una inundación en una roca fuertemente humedecida por aceite es mucho menos eficiente que una realizada en una roca humedecida por agua. Cuando la inundación se inicia, el agua formara canales continuos o dedos a través de los centros de los poros grandes, empujando aceite al frente de ella. El aceite es dejado en los pequeños poros. A medida que la inyección del agua continua, el agua invade los poros pequeños para formar más canales continuos, y el WOR de los fluidos producidos aumenta. Cuando suficientes canales de agua son formados para permitir flujo de agua sin restricción, el flujo de aceite prácticamente cesa. El resto de aceite es encontrado llenando los poros pequeños, como una película continua sobre la superficie porosa, y como grandes empaquetamientos de aceites rodeados por agua. Debido a que mucho de este aceite todavía es continuo a través de las películas delgadas de aceite, este puede ser producido en una rata bastante baja, el ROS no esta bien definido.

En este documento, los términos "humectación" y "no mojante" serán

utilizados además de agua-aceite húmedo y aceite- húmedo.Esto nos hara mas facil sacar conclusiones sobre un sistema con la mojabilidad opuesta. Por ejemplo, una inyección de agua en unsistema de una mojabilidad se comportará de la misma manera que una inyección de aceite en el mismo sistemacon la mojabilidad invertida. Curvas de permeabilidad relativa

También muestran que los fluidos pueden intercambiar posiciones y el comportamiento de flujo debido a la permeabilidad relativa. Porque la permeabilidad relativa esuna función de el historial de saturación, la histéresis en las curvas de permeabilidad relativa es a menudo observada cuando se comparan permeabilidades relativas medidas con saturaciones de fases húmedas crecientes y decrecientes. "Imbibición"A menudo se utiliza para referirse al flujo que resulta en el aumento de saturaciones humectación-fase, mientras que "drenaje" se refiere al flujo con saturaciones decrecientes de la fase húmeda. Por ejemplo, inyección de agua en roca mojada en agua es un proceso de imbibición, mientras que una inyección de agua en roca mojada en aceite es un proceso de drenaje.

Curvas de permeabilidad relativa en sistemas muy húmedos

Antes de analizar cómo los cambios en la Mojabilidad afectan a la permeabilidad relativa, vamos a examinar las curvas de permeabilidad relativa medidas en agua fuertemente-húmeda y sistemas de aceite muy húmedos. El fluido humectante en un sistema uniformemente humedecido generalmente se encuentra en los poros más pequeños y como una película delgada en los poros más grandes, mientras que el fluido no humectante está localizado en los centros de los poros más grandes. En general, a una saturación dada, la permeabilidad relativa de un líquido es mayor cuando es un fluido no mojante. Por ejemplo, La permeabilidad relativa de agua es mayor en un sistema de aceite húmedo de lo que sería si el sistema fuera de agua húmeda. Esto ocurre porque el líquido humectante tiende a viajar a través de los poros más pequeños, menos permeables, mientras que los fluidos no humectantes se desplazan más fácilmente en los poros más grandes. Además,

en una saturación baja de una fase no húmeda, la fase no mojante quedará atrapada en forma de glóbulos discontinuos en los poros más grandes. Estos

glóbulos bloquearan las gargantas de los poros, y esto conlleva a la reducción de la permeabilidad relativa de humectación de la fase. Por otra parte, la permeabilidad relativa de la fase no mojante es alta debido a que la fase no mojante fluye a través de los centros de los poros más grandes. A bajas saturaciones de fase humectante, la Permeabilidad efectiva de la fase no mojante a menudo se acerca a la permeabilidad absoluta, demostrando que la fase de humectación no restringe considerablemente el flujo de la fase no mojante. Jennings midió permeabilidades relativas del estado estable en Alundum sintético mojado en agua y mojado en aceite (oxido de aluminio sinterizado) núcleos con salmuera y heptano. El núcleo de Alundum humedecido con aguase arrojo a 1832ºF (1000C) para eliminar cualquier material adsorbido, mientras que el núcleo

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