INSTITUTO TECNOLÓGICO DE HUIMANGUILLO
UNIDAD I: INTRODUCCIÓN
RECUPERACION SECUNDARIA Y MEJORADA
INGENIERIA PETROLERA
ALUMNOS: CADENAS DE LA ROSA DENIS NATZIRA DE LA CRUZ CABELLO FRANCISCO LÓPEZ HERNÁNDEZ DIANA LAURA
ASESOR ING. JOSE DEL C. RAMOS
HUIMANGUILLO TAB. 02 DE FEBRERO DEL 2018
INDICE
INTRODUCCIÓN
En la industria del petróleo, se considera que en términos generales 30 al 35% del petróleo original en sitio será recuperable al final del período de producción (convencional); sin embargo, los avances en tecnología, como la recuperación mejorada de petróleo (EOR) hacen posible acceder a reservas adicionales muy importantes (NPC, 2007). A pesar de los vastos recursos de hidrocarburos que México posee (aprox. 265,000 mmbpce1 de volumen remanente), la producción continúa declinando, al igual que las reservas. Existen diversas actividades para incrementar reservas que pueden, en su momento, contribuir a la plataforma de producción:
Incorporación de volúmenes nuevos a través de la exploración
Delimitación de campos
Desarrollo de campo
Revisiones como resultado de la adquisición y el análisis de nueva información.
El objetivo de este trabajo es mostrar el gran potencial con el que cuenta nuestro país para incrementar la producción y las reservas de hidrocarburos a través de métodos y técnicas de Recuperación Avanzada y Mejorada (IOR-EOR, por sus siglas en inglés). Así como la necesidad como país de dedicar recursos financieros, tecnológicos y humanos a estos esfuerzos. Comparando los nuevos descubrimientos la mayor parte del suministro mundial de petróleo no proviene de los nuevos descubrimientos, sino de las reservas y la recuperación adicional. Cuando un campo es descubierto por primera vez, se sabe muy poco de él, y las estimaciones de un volumen son limitadas y generalmente conservadoras. Conforme el campo se desarrolla, se tiene un mejor conocimiento de sus reservas y su producción. Los esfuerzos realizados en estos temas en México no han sido proporcionales al potencial disponible. Se hace una descripción particular para algunos casos mexicanos. La Industria Petrolera en México se ha visto afectada por la declinación pronunciada de la producción de petróleo y el decremento en las reservas de hidrocarburos.
1.1 INTRODUCCIÓN A LA RECUPERACIÓN INCREMENTAL DE HIDROCARBUROS.
Mecanismos de recuperación de Hidrocarburos Los mecanismos a través de los cuales se recuperan los hidrocarburos de los yacimientos son, en general, clasificados en tres grandes grupos:
Recuperación Primaria.
Recuperación Secundaria
Recuperación Mejorada.
Cualquier yacimiento petrolero que exista en el mundo, estará sujeto a uno o más de estos grupos de mecanismos para llegar a una recuperación final que en la actualidad es de aproximadamente un 33%.
Recuperación primaria Es la cantidad de hidrocarburos producidos a través de la energía natural de los yacimientos, como puede ser: expansión de la energía natural del gas o expansión del sistema roca fluido.
Recuperación Secundaria Es la adición de energía inyectando fluidos que se encuentren en la formación.
Recuperación Mejorada Es la adición de energía al yacimiento con estímulos químicos y/o gases que interactúan con la roca o fluidos.
Mecanismos Primarios de Recuperación Existen varios mecanismos de producción y/o combinaciones. Estos son los principales:
Expansión Roca-Fluidos
Empuje Gas Disuelto
Empuje de Capa de Gas
Empuje de Acuífero
Empuje por Drene Gravitacional
Mecanismos Primarios de Recuperación Expansión
Roca-Fluidos La expansión de los granos de la roca resultado de la declinación de la presión del fluido dentro de los poros, tiende a reducir la porosidad. Cuando la presión inicial de un yacimiento es mayor que la presión de saturación, este es llamado yacimiento de aceite bajo saturado. En estas condiciones, solo existen aceite, agua y, por supuesto, roca. A medida que la presión declina, estos tres componentes se expanden, debido a la naturaleza de su compresibilidad.
El fluido, esto es el aceite, también, se expande, por lo tanto con la expansión de la roca y el fluido, el aceite y agua son forzados a salir del poro hacia los pozos productores. Debido a que los valores de compresibilidad de la formación y del aceite están en el rango de 2 a 10 x10-6 y 7 a 20 x10-6 psi-1 respectivamente, la presión del yacimiento experimentara una caída rápida. La recuperación de hidrocarburos es pequeña para estos mecanismos de producción. Este mecanismo es el menos eficiente de todos los mecanismos identificados.
Empuje Gas Disuelto Este empuje es también conocido como empuje de gas en solución, empuje interno de gas, o mecanismo de depresionamiento. En este tipo de yacimientos, las principal fuente de energía es el resultados de la liberación de gas del crudo y su expansión a medida que la presión declina. A medida que la presión cae por debajo de la presión de burbuja, gas es liberado dentro de los poros. Esta burbujas se expanden y causa que el aceite y agua a salir del poro.
Empuje Capa de Gas Un yacimiento con capa de gas generalmente se beneficia, de alguna manera, del empuje de gas disuelto. Sin embargo, su principal fuente de energía es la expansión de la capa de gas existente en la cima del yacimiento. Debido a su alta capacidad del gas a expandirse a medida que la presión disminuye, la presión del yacimiento declina lentamente.
Empuje Hidráulico (por efecto del Acuífero) La energía en el yacimiento es proporcionada por la compresibilidad del acuífero en contacto con el hidrocarburo. A medida que el aceite es producido, el acuífero se expande, soportando la caída de presión. Por supuesto que el empuje del gas disuelto y la capa de gas contribuyen al mantenimiento de la energía del yacimiento. Existen dos tipos de acuíferos: de fondo y laterales.
Empuje Por Segregación Gravitacional La diferencia de densidades entre el gas, aceite y agua causa una segregación natural en el yacimiento. Este mecanismo es relativamente débil y lento, pero llega a ser bastante efectivo a medio y largo plazo. Dos condiciones mejoran su funcionamiento: yacimientos con espesores grandes y alta permeabilidades verticales.
1.2 NECESIDAD DE RECUPERACIÓN SECUNDARIA Y MEJORADA.
Existe una gran cantidad de tecnologías de recuperación secundaria y mejorada de hidrocarburos. La aplicación de estas tecnologías, dependen en gran medida de las propiedades del yacimiento. A nivel mundial se estima que el promedio de la recuperación final de los yacimientos es del 33 %.
La mayor parte de la producción se encuentra asociada a yacimientos naturalmente fracturados. Por sus rasgos, son difíciles de caracterizar, modelar y simular. No se cuenta con casos análogos para emplearlos en la documentación de procesos de recuperación. Tecnologías emergentes.
Caracterización de los sistemas de fracturas.
Simuladores de yacimientos que incluyan porosidad de matriz, vúgulo y fractura.
Perforación no convencional.
Recuperación mejorada con nuevos procesos.
Es necesario desarrollar tecnologías para entender mecanismos de interacción rocafluido y plantear procesos de recuperación específicos.
Mecanismos Secundarios de Recuperación
Empuje con Agua Uno de los principales tipos de flujo natural es el empuje por agua, el cuales básicamente la fuerza para provocar la expulsión del petróleo del yacimiento con el empuje de agua acumulada debajo de él. Para ello, se debe recordar que en sus condiciones originales la mayoría de los yacimientos de hidrocarburos muestran un contacto con un cuerpo de agua (acuífero), comúnmente llamado CAPO. El mecanismo consiste en que ella expansión del agua desplaza los hidrocarburos hacia los pozos que drenan al yacimiento, debido a que el agua acumulada a presión en el acuífero es capaz de expandirse y transmitir parte de esa energía al yacimiento, a lo
largo y ancho de la interface agua-petróleo al reducirse la presión por la producción acumulada de líquidos.
Empuje por gas en solución El empuje por gas en solución es un mecanismo en el cual el gas disuelto en un yacimiento se expande convirtiéndose en energía que favorece la Producción de los fluidos en el yacimiento. Este mecanismo también es conocido con otros nombres tales como Empuje por Gas Disuelto o Empuje por Depleción.
Mecanismos de Recuperación Secundaria Procesos Térmicos
Inyección de Vapor Cíclica
Combustión In-Situ Continua
Procesos Químicos
Inyección de Polímeros
Inyección de Surfactantes
Inyección de Soluciones Alcalinas
Procesos Miscibles
Inyección de Co2
Inyección de H 2
Inyección de Gas Enriquecido
Combinación de Procesos
Vapor-Surfactante
Vapor- Soluciones Alcalinas
Vapor Co2
Procesos Biológicos
Inyección de Microbios.
