Metodos De Recuperacion Termica

Introducción

 

Se conoce por recuperación térmica a todo proceso donde se inyecta u origina energía térmica en el yacimiento con el fin de aumentar la recuperación de petróleo.

 

El objetivo básico es una aplicación de métodos térmicos es la reducción de la viscosidad del petróleo con la finalidad de mejorar su movilidad, por  lo tanto son especialmente adecuados para petróleos viscosos (5º -20º API), aunque dichos métodos son usados para petróleos de hasta 45  API.

 

Otros beneficios obtenidos con los métodos térmicos además de la reducción de viscosidad del petróleo, son la reducción de la saturación residual del petróleo a consecuencia de la expansión térmica aumento de la eficiencia árela por efecto de la mejora en la razón de movilidad, destilación  con vapor, craqueo térmico, entre otros.

 

Procesos De Recuperación Térmica:

 

Existen diferentes tipos de recuperación térmica, tales como: inyección de fluidos calientes (agua, vapor, otros), combustión en el yacimiento, calentamiento del pozo de inyección, explosiones nucleares, entre otros.

 

Clasificación de los métodos de recuperación térmica:

 

I._Aplicables en la formación:

 

1._Fuente De Calor:

 

1.1_Inyección De Agua Caliente O De Vapor Continuo O Alterado.

1.2_Explosiones Nucleares

1.3_Inyección De Electricidad.

 

2._ Fuente Interna De Calor:

 

2.1_Combustión En El Yacimiento Convencional (Seco Y Húmedo) Y En Reverso.

2.2_Calor Geotérmico.

 

II._Aplicables en la vencidad  del hoyo del pozo:

 

1._Fuente Externa De Calor.

 

1.1_Inyección De Agua Caliente O Vapor.

1.2_Inyección De Aceite Caliente.

1.3_Inyección De Gases Calientes.

1.4- Calentador En Le Fondo De Pozo.

 

2._Fuente Interna De Calor

 

2.1_combustión directa limitada.

 

Iii._Aplicables En El Hoyo Del Pozo

 

1._vapor para remover de parafinas

2._acidificación

 

 

Nota: De estos métodos lo mas comúnmente usados son inyección de vapor, inyección de agua caliente y combustión en el yacimiento.

 

Inyección De Vapor

                                                                                          

Es un proceso mediante el cual se suministra energía térmica al yacimiento inyectando vapor de agua. El proceso puede ser de forma continua o alternada.

 

Los mecanismos principales en inyección continua de vapor son:

 

1.-Expresión térmica del petróleo en el yacimiento

2.-Reducción de viscosidad

3.-Destilación con vapor

 

Nota: Además de estos mecanismos, también se han notado efectos de empuje por gas y extracción por solventes.

 

Unos de los procesos de inyección de vapor más usados es el método de inyección cíclica o alternada, también den ominada remojo con vapor o estimulación con vapor.-“Esta técnica consite en la estimulación con vapor”. Esta técnica consiste en la estimulación individual a cada pozo mediante inyección intermitentemente de vapor.

 

De igual manera podemos definir a la inyección cíclica o alternada  como: un proceso en el cual se inyecta vapor a una formación productora  a través de un pozo producto, por un periodo predeterminado de tiempo luego el pozo es cerrado por cierto tiempo. Después de esto el pozo es nuevamente puesto en producción.

 

Como se sabe, el petróleo fluye hacia los pozos productores debido a que la presión en el fondo del pozo es menor que la presión del yacimiento. En yacimiento de crudos pesados, la mayor caída de presión entre el yacimiento y el fondo del pozo ocurre en una zona muy cercana al hoyo del pozo.

 

La inyección de vapor reduce significativamente esta caída de presión debido al incremento de temperatura a demás reduce la viscosidad del petróleo, lo cual permite que aumente el flujo del mismo hacia el fondo del pozo. De esta forma la taza de producción es aumentada sustancialmente.

 

 

 

Consideraciones de importancia de la inyección cíclica de vapor

 

1.-Cantidad de vapor inyectando por pie de formación

2.-Periodo de tiempo que el pozo debe estar cerrado máximo beneficio ç

3.-Tipo de completacion del pozo para obtener un mejor beneficio del uso del vapor.

 

 

No existe repuesta especifica a cuanto vapor debe ser inyectado, así como tampoco existe a cual es el tiempo  optimo de cierre. Estos aspectos varían ampliamente de yacimiento a yacimiento.

 

La complementación de los pozos debe ser tal que las perdidas de calor a través de la paredes del pozo, sean mínimas al mismo tiempo que permiten una máxima confirmación vertical de la zona sometida a inyección de vapor.

 

 

Inyección  de Agua Caliente:

 

Es probablemente el proceso térmico de recuperación más simple y seguro. En algunos casos, dependiendo de las características del yacimiento, puede ser el mas económico y ventajoso; la decisión  entre inyección de vapor o agua caliente depende de la consideración de varios factores.

 

Si se consideran una inyección de agua caliente y una inyección continua de vapor para un mismo yacimiento y en la misma temperatura de inyección. La expansión térmica y reducción de la viscosidad es la misma para ambos procesos aproximadamente.

 

 Sin embargo los efectos de la destilación por vapor, empuje por gas y extracción por solventes  hacen que la deficiencia de desplazamiento  sea mayor para inyección por vapor. Para algunos yacimientos de cuadros pesados  en lo cuales los efectos de destilación por vapor son pequeños, la inyección de agua caliente puede resultar mas atractiva que la inyección de vapor, a demás, la conforma vertical puede ser mayor para agua caliente que para vapor.

 

En general, la inyección de agua caliente no significa un gran ahorro sobre la inyección de vapor, por  BTU de calor inyectado. Sin embargo, podría resultar mas atractiva en un área donde la inyección de vapor requiera continua supervisión. La decisión de si inyectar agua caliente o vapor debe realizarse en base al proceso representativote una mejor inversión.

 

 

 

 

 

 

 

 

Combustión en el Yacimiento:

 

 

Existen varias versiones del proceso de combustión en el yacimiento, de los cuales posiblemente el mas utilizado es la convencional húmeda.

 

 

Combustión  En El Yacimiento Convencional Seca: es un proceso muy complicado

 

La figura al final mostrada presenta una interpretación idealizada de un proceso de combustión convencional seca. El área mas cercana al pozo de inyección es la zona quemada la cual no contiene líquidos, el aire inyectado pasa a través de esta zona antes de reaccionar.

 

La próxima zona corriente abajo es el área de mayor reacción o la zona de fuego. El fuego se alimenta del coque depositado por el petróleo en la zona inmediata a la de fuego, corriente abajo.

 

La zona a continuación contiene condesados de componentes livianos originados por craqueo térmicos del petróleo,  mezclado con el agua condesada. El banco de agua contiene una saturación de agua mayor que la existente a las condiciones iniciales. Este banco esta formado por desplazamiento de petróleo, agua connata y el agua formada como producto de la combustión.

 

El banco del petróleo localizado a continuación del banco del agua contiene una situación del banco de agua, contiene  una saturación de petróleo mas alta que la original, debido  al petróleo desplazado de las zonas corriente arriba. La ultima zona esta aproximadamente a las condiciones originales, aunque los gases producto de la combustión han pasado a través de ella.

 

En el banco de agua. Fluye petróleo, agua y gases de la combustión. En el banco de petróleo fluye petróleo y gases de combustión. La eficiencia de desplazamiento del frente de combustión normalmente se considera igual a 100Z menos el % del petróleo original en sitio consumido por el fuego. Bajo condiciones favorables el coque consumido es de alrededor de 10Z-15Z del petróleo en situ, este podría resultar en una eficiencia de desplazamiento 85Z-90Z

 

 Combustion Convencional Humeda: es igual al caso de la combustión seca, solo que en ves de inyectar solo aire se inyecta aire y agua bien sea simultáneamente o alternada.

 

El objetivo de inyectar agua es aprovechar el calor existente en la zona quemada, para vaporizar el agua  y transportar el calor hacia la zona delante de frente de combustión, mediante el vapor generado.

 

De no inyectar agua este calor se dispersaría hacia las zonas adyacentes.

 

Combustión En Reverso: este proceso es totalmente recomendable para aquellos yacimientos que contengan petróleo con poca o ninguna movilidad. En este proceso el frente de combustión es creado en el pozo de producción, mientras que el aire se inyecta pozo de inyección. Esto hace que el frente avance del pozo de producción al pozo de inyección.

 

Este método tiene el beneficio que vaporiza la mayor parte del petróleo en el yacimiento que no es quemado, resultando así un producto con gravedad API mucho mayor que la del petróleo originalmente en el yacimiento.