08_Metodos Termales EOR

Petróleo Petróleo Pesado Métodos termales

José Cóndor Cóndor,, Ph.D., P h.D., P.Eng. P.Eng. 20 abril 2016

Métodos termales Los métodos termales utilizan calor para la recuperación de petróleo Reduce la viscosidad Activa un mecanismo de gas en solución Expansión térmica del petróleo que mejora su permeabilidad relativ relativa a Crea destilación y en algunos casos un craqueo térmico del petróleo • • •

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Tres categorías de métodos termales: Inyección de vapor Combustión en sitio Pirolisis • • •

Métodos termales

Métodos termales Mecanismo de transferencia de calor: Conducción termal a través de materiales relativamente estacionarios (reservorio). Es un proceso estable y lento y por tanto inadecuado para grandes volúmenes o grandes distancias como por ejemplo para reservorios delgados Transporte convenctivo mediante flujo de fluidos •

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Métodos termales Conductividad termal El flujo de calor se da en la dirección de la gradiente de temperatura y es proporcional a la magnitud de la gradiente

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Q: flujo A: área transversal del flujo T: temperatura x: distancia

: vector de flujo de calor por área grad(T ): vector gradiente de temperatura

 = − ∙ grad     grad  =  = Ԧ + Ԧ  +    

Métodos termales Avance de frente de calor

Métodos termales Transporte convectivo de calor Consiste en la inyección de fluidos calientes mediante agua o vapor El vapor es más popular porque se puede transportar más calor y porque el desplazamiento del petróleo es más estable. •

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Métodos termales Vw es el flujo volumétrico total dividido para el área Calor que ingresa – Calor que sale = Acumulación

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Métodos termales Primario no-termales: CHOPS (cold heavy oil production with sand) permite que la arena sea producido junto con el petróleo. Este simplifica el diseño del pozo y aumenta la productividad. Ha sido altamente exitoso en Canadá desde 1985, especialmente en zonas de pago delgadas. Los factores de recobro son menores al 15% Los CAPEX y OPEX son menores que la minería y los métodos térmicos. No funcionan para fluidos de alta viscosidad y su principal problema es el manejo de arena, bajos factores de recobro y bajas tasas de producción. •

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Métodos termales - CHOPS

Métodos termales Métodos no-termales: Inyección de gas se lo considera como una técnica postvapor para reducir la cantidad de vapor necesario Técnicas de pulso Consiste en aplicar pulsos en el fondo de pozo que generan el desplazamiento de ondas para facilitar la producción de petróleo. Aunque no ha ganado amplia aceptación, se lo esta usando en la producción fría de petróleo pesado. VAPEX (vapour-assisted petroleum extraction) es similar al SAGD, pero inyecta un diluyente en vez de vapor para reducir la viscosidad. Esta limitada a petróleo pesado de baja viscosidad o como una ayuda a los métodos de SAGD •

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Métodos termales  – Inyección de gas

Métodos termales  – Inyección de gas

Métodos termales  – Inyección de gas

Métodos termales  – Vapex

Métodos termales - Vapor Métodos termales CSS (Cyclic Steam Stimulation) inyección de pequeñas cantidades de vapor en un pozo productor, cerrarlo por un tiempo, y luego re-abrirlo para extraer el petróleo. También se lo conoce como “ Huff-and-Puff ”. SAGD (Steam-assisted gravity drainage) es aplicado en la producción de petróleo pesado que fluye a través de la cámara de vapor hasta el pozo productor •

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Métodos termales - CSS

Métodos termales  – Steam flooding

Métodos termales  – Steam flooding

Métodos termales - SAGD

Métodos termales - SAGD

Métodos termales  – Combustión Métodos termales Fire flooding o in-situ combustion es la inyección de un gas oxidante (aire) para generar calor resultante de quemar una porción del petróleo. Es un proceso de alto riesgo. THAI (Toe-to-Heel Air Injection) es una marca registrada de Petrobank. Se basa en la inyección de aire en el “toe” (fin de la tubería) que permite combustión parcial del bitumen. Se esperan resultados de proyectos piloto en los próximos 5 a 8 años. •

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Métodos termales  – In-situ combustion

Métodos termales - THAI

Petróleo Pesado Métodos termales

José Cóndor, Ph.D., P.Eng. 20 abril 2016