Facultad de Ingeniería, UNAM
Luis Rivera
El rendimiento global de los yacimientos de aceite está determinado en gran medida por la naturaleza de la energía, es decir, dec ir, el mecanismo de conducción, disponible para mover el aceite al pozo. Hay básicamente seis mecanismos de conducción que proporcionan la energía natural necesaria para la recuperación de aceite (Ahmed & Mc. Kinney, Advanced Reservoir Engineering, 2005). Los mecanismos de empuje o conducción como menciona la referencia citada son: 1. Expans Expansión ión del sistema sistema roca-f roca-flui luidos dos.. 2. Empuje Empuje por por el gas disuel disuelto to libe liberad rado. o. 3. Empu Empuje je por por cas casqu quete ete de gas gas.. 4. Empuje Empuje por por presen presencia cia de de un acuíf acuífero ero asoci asociado ado.. 5. Empuje Empuje por por dren drene e grav gravita itacio cional nal.. 6. Empu Empuje jess combi combina nado dos. s.
Expansión del sistema roca-fluidos La expansión del sistema roca-fluidos es el primer mecanismo de producción que entra en labor al comenzar la explotación del yacimiento y su eficiencia es la más corta en comparación con los demás por lo que su aporte declina r ápidamente y de forma continua, está cuantificado de alrededor de 3% en promedio y sus valores están entre 1 y 10%. 1 0%.
Empuje por el gas disuelto liberado El empuje proveniente del gas disuelto que se libera al decaer la presión de confinamiento a la que se encuentran sometidos los fluidos en el yacimiento es más participativa que e l mecanismo anterior, sin embargo, declina rápidamente y su aporte no es muy sustancial aunque mayor que el de la expansión del sistema roca-fluidos, su valor de eficiencia promedio es de 20% y sus valores se encuentran en el rango de entre 5 y 35%.
Empuje por casquete de gas Una vez que se ha alcanzado la liberación del gas disuelto, si se tienen las condiciones favorables como la permeabilidad vertical suficiente para que ese gas liberado migre a la parte superior del yacimiento, se tendrá un empuje proveniente de ese gas acumulado en la cima, rec ibiendo el nombre de casquete de gas, la disminución de su aporte es menos pronunciada que los anteriores y se estima un promedio de 25% o más en su eficiencia, sus valores se estiman entre 20 y 40%.
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Luis Rivera
Empuje por presencia de un acuífero asociado El aporte debido a este empuje es variable debido a las condiciones propias de los yacimientos, primeramente debe tratarse de un yacimiento denominado no-volumétrico, es decir que no se encuentra confinado, y por supuesto, debe tener comunicación hidráulica con una fuente de agua suficientemente grande para contribuir a la sustitución del aceite producido o mejor aún, exceder ese remplazo y realizar un represionamiento o incluso un desplazamiento de los fluidos confinados debido a su aporte. Su contribución se clasifica como alta y es directamente proporcional a la cantidad de agua que entre al yacimiento, su eficiencia promedio es aproximadamente de 50% y su rango va desde 35% hasta 80%, dependiendo de varios factores como permeabilidad en el sentido del flujo de agua, tamaño y fuerza del acuífero.
Empuje por drene gravitacional El drene gravitacional es un mecanismo natural en el que los fluidos tienden a acomodarse en el yacimiento de acuerdo a sus densidades, colocando los fluidos en un acomodo tal; que el aceite queda posicionado normalmente en el centro, es decir; el gas en el alto estructural, el aceite en la parte media y el agua en la parte basal del yacimiento, arreglo que es favorable para que se produzca, de manera que es una buena práctica el realizar los disparos en la zona de la ventana de aceite alejada de los contactos para evitar canalizaciones u otros problemas como la conificación. La eficiencia de éste mecanismo se encuentra en promedio de 60% y en un rango de entre 40 y 80%.
Empujes combinados Este mecanismo de producción es debido a que normalmente se presentan dos o más mecanismos simultáneamente, por ejemplo, se puede mencionar el mecanismo de expansión del sistema y la expansión del gas disuelto como partícipes ineludibles en el desplazamiento de los fluidos de interés en el yacimiento. Por lo tanto es pertinente mencionarlo.
Figura 1 Influencia de los mecanismos de producción primaria. (Satter & Thakur, 1994)
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Facultad de Ingeniería, UNAM Tabla 2 Características de varios mecanismos de empuje. (Satter & Thakur, 1994)
Mecanismos 1.-Expansión roca-fluidos
Presión del yacimiento Declina rápida y continuamente
Pi 2.-Gas en solución
RGA Permanece baja y constante
P b
Declina rápida y continuamente
3.-Casquete de gas
Cae de manera lenta y continua
4.-Acuífero asociado
Permanece alta. Presión sensitiva al gasto de aceite y el agua producida
5.-Drenaje gravitacional
Declina rápida y continuamente
Características Producción de agua No (excepto en yacimientos con
S w alta) Primero baja, luego llega al máximo y entonces cae Sube continuamente en pozos buzamiento arriba Permanece baja si la presión permanece alta
Permanece baja en pozos buzamiento abajo y alta en pozos buzamiento abajo
No (excepto en yacimientos con
Eficiencia
Otros
1-10% En promedio 3% 5-35% En promedio 20%
Requiere de bombeo en una etapa temprana
Ausente o despreciable
20-40% Promedio 25% o más
En pozos buzamiento abajo se produce agua tempranamente y la producción de agua incrementa apreciablemente Ausente o despreciable
35-80% En promedio 50%
Irrupción del gas en pozos con un buzamiento abajo indica un casquete de gas El volumen original (N) de balance de materia incrementa cuando se ignora la entrada de agua en el cálculo Cuando
S w alta)
40-80% Promedio 60%
k 200 mD , el buzamiento de la formación > 10° y
o es baja
5 cP
