La vida de cualquier yacimiento comienza con la exploración, previa al descubrimiento, seguida por la delimitación que busca conocer la dimensión del mismo, para posteriormente desarrollarlo como un campo y producirlo. Esto se logra inicialmente de forma primaria, es decir, aprovechando la energía natural inicial del yacimiento para explotarlo y posteriormente, de manera secundaria y terciaria, utilizando técnicas y tecnologías para ampliar su recuperación final, hasta que llega el momento de su abandono. El abandono se da, en la mayoría de los casos, porque económica o comercialmente ya no se ustifica su explotación, para ese momento en niveles marginales o simplemente sin ninguna producción. !o significa esto que todo el volumen originalmente descubierto y delimitado se haya recuperado. "ignifica que comercialmente, económicamente, ya no es atractivo monetizarlo, producirlo, ya no es un negocio. "in embargo, una cantidad importante de hidrocarburos se queda en el yacimiento. Es imposible producirlo totalmente y la ingeniería de yacimientos y las tecnologías precisamente buscan que este volumen remanente de hidrocarburos que se queda en el yacimiento, sea cada vez menor. .#$iclo de vida del %acimiento &n yacimiento petrolero puede definirse como un volumen poroso que contiene agua, petróleo y en algunas ocasiones una fase gaseosa. "u ciclo de vida comienza desde que este es descubierto y estudiado con la finalidad de' (elimitarlo, determinar el volumen de su reserva, caracterizar el sistema roca)fluidos, para posteriormente pasar a su explotación y desarrollo $iclo de *ida de un %acimiento +etrolero radicionalmente radicionalmente durante la vida productiva de un %acimiento %acimiento +etrolero se distinguían -nicamente dos periodos de explotación' ) Explotación por $omportamiento +rimario. Explotación por ecuperación "ecundaria. / partir de los a0os 123s el sustancial incremento en el precio de los hidrocarburos, en particular del aceite permitieron la aplicación de métodos de recuperación m4s avanzados y costosos en la recuperación del aceite 5"/L/6E, 72289, con lo cual comenzó a reconocerse una tercera etapa de recuperación conocida como ) Explotación por ecuperación erciaria erciaria o 5"ecundaria9 :eorada. Explotación por $omportamiento +rimario. (urante este periodo el aceite es drenado hacia los pozos naturalmente por efecto del gradiente de presión que existe entre el fondo del pozo 5+;f9 y la presión existente en el %acimiento 5+;s9, $apítulo < Estudio Experimental de recuperación meorada +or Efecto =oule en un %acimiento %acimiento >racturado. a medida que el %acimiento %acimiento es explotado los fluidos contenidos en la roca comienzan a expandirse y la presión tiende a baar de forma proporcional al ritmo de producción y a los mecanismos involucrados, en tal caso la energía del %acimiento %acimiento comienza a ser insuficiente para llevar los f luidos desde el fondo del pozo hasta la superficie, por lo cual se hace necesario el uso de "istemas /rtificiales /rtificiales de +roducción 5"/+9, estos le proporcionan energía adicional al pozo para poder llevar los fluidos a la superficie incrementando de esta forma la producción . La recuperación +rimaria termina cuando la presión del yacimiento ha baado demasiado o cuando se producen cantidades importantes de otros fluidos 5gas y agua9. El porcentae de recuperación en esta etapa es del orden del #2)#8? pero puede ser mayor o menor dependiendo de la cantidad de gas que posea el fluido y de los mecanismos de empue del %acimiento %acimiento 5"/L/6E, 72289. Explotación por ecuperación "ecundaria. $uando termina la etapa de explotación primaria y la presión del %acimiento %acimiento comienza a decaer se aplican métodos de recuperación "ecundaria estos consisten en inyectar fluidos dentro del %acimiento %acimiento con la finalidad de mantener dentro de este un gradiente de presión 5:antenimiento de +resión9. Estos fluidos son inyectados por ciertos pozos a los cuales se es conoce como pozos inyectores y su función es desplazar o arrastrar los hidrocarburos hacia los pozos productores. @asta los a0os 123s el precio de los hidrocarburos hacia que los -nicos fluidos que fueran económicamente factibles para ser inyectados fueran el agua y en algunas ocasiones el gas natural 5"/L/6E, 72289. El drenado de 1
aceite por agua permite elevar el factor de recuperación de aceite hasta un promedio de 78)A2?, con variaciones desde #8 hasta B2? dependiendo las las propiedades tanto de la roca como del fluido. Explotación por ecuperación erciaria erciaria o 5"ecundaria9 :eorada. (espués de las anteriores dos etapas de recuperación en el %acimiento %acimiento aun queda entre un C2 y un D2 ? 517? +romedio9 del crudo originalmente en sitio. Esto se debe a que la eficiencia de los métodos de recuperación primaria y secundaria se encuentran limitados por 7 factores principalmente
En un yacimiento para extraer el petróleo es necesario la perforación de pozos pero esto no es suficiente para que dicho petróleo llegue a la superficie, es por ello que existen varios mecanismos de producción, los cuales se clasifican en' :ecanismos naturales y :ecanismos artificiales. Entre los Mecanimos de Producción Natural podemos podemos mencionar: •
$ompresibilidad de la roca y de los fluidos.
/l disminuir la presión en el yacimiento yacimiento la roca porosa tiende a comprimirse comprimirse ocacionando de esta esta manera una disminución del espacio poroso, forzando a los fluidos a desplazarse desde un punto de mayor presión a un punto de menor presión, este punto de menor presión se encuentra donde esta perforado el pozo y de esta manera los fluidos llegan a la superficie. Este mecanismo ocurre para cualquier valor de presión en el yacimiento. •
Liberación de 6as en "olución
Es un mecanismo de empue cuando tenemos una presión en el yacimiento menor a la presión de burbueo, es decir cuando el yacimiento ya ha comenzado a liberar gas, ocacionando que este gas que se va liberando se expanda a medida que se va disminuyendo la presión y de esta maneraempua los fluidos hacia el pozo productor.
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"egregación 6ravitacional
+ara que este mecanismo ocurra debe existir facilidad para que el gas llegue al tope de la estructura si existe esta facilidad, a medida que cae la presión el gas va subiendo y al mismo tiempo se expande y de esta manera empua el petroleo hasta el pozo, al llegar al tope la capa de gas funciona como un piston. +ara que este fenomeno tenga mas posibilidades de ocurrir el yacimiento debe tener busamiento, pues de esta manera los estratos se depositan de forma inclinada lo que conlleva a que existe meor permeabilidad hacia el tope de la estructura, lo que facilita el desplazacimiento del gas al tope de la misma. Este tipo de empue es el mas eficiente.
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Empue por $apa de 6as
/l haber una caida de presión en el yacimiento yacimiento la capa de gas se expande de manera manera tal que empua el hidrocarburo al pozo productor. $abe mencionar que este mecanismo ocurre solo cuando la presión del yacimiento est4 por debao de la presión de burbueo.
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Empue @idr4ulico
Este caso est4 asociado a un acuifero. /l disminuir la presión existe una expasión del agua e invade el yacimiento, ocacionando que el petróleo se desplace al pozo. "in embargo la invasión del agua no siempre esta asociada a una caida de presión ya que el acuifero puede tener una producción continua de agua e invade el yacimiento por aumento de la cantidad de la misma. En este tipo de yacimientos durante el proceso de producción la caida de presión es muy baa. 2
Entre los Mecanismos de Producción Artificiales Artificiales se encuentra:
La luidos
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Este proceso consiste en inyectar agua o gas en el yacimiento."i se inyecta agua, ocurriria un mecanismo como el de empue hidr4ulico y si la inyección es de gas funcionaria como en un empue por una capa de gas. Lo que marca la diferencia con los empues de producción natural, es que en ambos casos se debe inyectar agua o gas cada cierto tiempo. Espesor de arena petrolífera neta' El espesor de la arena debe ser de por lo menos 8 pies. Espesores de arena muy peque0o da lugar a pérdidas muy grandes con peligro de que la temperatura bae de manera que se detenga la combustión. $on preferencia, el espesor de la arena no debe exceder 82 pies, pues en tal caso la cantidad de aire que se necesita para mantener la velocidad al menos 8 piesFdías puede resultar excesivo excesivo con respecto a las limitaciones pr4cticas impuestas por el equipo de compresión. 5#9 ϖ +orosidad'
Es la fracción del volumen total de una roca no ocupada por ella misma. En los yacimientos de petróleo, la porosidad representa la cantidad del espacio total que puede ser ocupado por líquidos o gases.
ϖ +ermeabilidad'
Es la facultad que la roca posee para permitir que los fluidos se muevan a través de la red de poros interconectados. ϖ +ermeabilidad
relativa 5al agua, gas y petróleo9' Es la relación entre permeabilidad efectiva y absoluta, y se expresa en forma fraccional. La permeabilidad efectiva es la conductividad conductividad del medio poroso a un fluido en un estado de saturación, por su parte la permeabilidad absoluta es una propiedad específica que caracteriza al medio poroso. Las permeabilidades relativas a los fluidos que se encuentran en los yacimientos como petróleo gas y agua se representan por Go, Gg, G;.
ϖ :ovilidad' Es una función de la humectabilidad del yacimiento y del 4rea promedio de la sección transversal de los canales que conducen el fluido, es decir, de la saturación. 579
ϖ "aturación
de fluidos 5aguaFpetróleoFgas9' Es la fracción del espacio poroso ocupado por el fluido. La suma de la saturación es cien por ciento, esto es, la suma de la saturación del petróleo 5"o9, gas 5"g9 y agua 5";9 debe ser #22?. ϖ "aturación
inicial del agua' Es el volumen inicial del agua ocupado en el n-cleo de los yacimientos.
ϖ "aturación
residual del petróleo' se conoce así al volumen del crudo en el n-cleo del yacimiento. Los valores de gas residual se asumen en base a las características físicas físicas de la roca, en sitios de alta porosidad y permeabilidad se espera una invasión moderada con una saturación residual de petróleo alta.
ϖ >actor
ϖ 6as
de recobro' ecuperación de crudo en el yacimiento.
en solución' Es el gas natural disuelto en el crudo dentro del yacimiento.
ϖ 6as
libre' Es el producto -nico o con una proporción baa de hidrocarburos líquidos 5propano hasta heptano9 que se encuentra en el yacimiento.
%acimiento ϖ %acimiento
de gas seco' "on aquellos en que la mezcla de hidrocarburos permanece en fase gaseosa, tanto en el subsuelo como en superficie, durante su vida productiva 5a cualquier presión9. /dem4s, la temperatura de estos yacimientos es mayor que la temperatura cricondentérmica de la mezcla. ϖ >actor
volumétrico de petróleo' epresenta el volumen ocupado 5a condiciones de yacimiento9 por un barril de petróleo originalmente a condiciones de superficie y todo el gas asociado con él, a la temperatura y presión del yacimiento. ϖ >actor
volumétrico del gas' es el factor de conversión que permite expresar el volumen que ocuparía a condiciones de presión y temperatura diferentes un cierto volumen de gas. 3
ϖ esistividad'
Es la cualidad que se opone al fluo del fluido en un yacimiento.
ϖ +roducción
por mecanismo natural' ambién ambién conocido como fluo natural, es cuando la presión del yacimiento es capaz de hacer fluir el pozo sin necesidad de usar ning-n método artificial, es un sistema que no presenta grandes problemas operacionales y resulta ser muy económico.
ϖ +roducción
por levantamiento artificial' Es el método usado una vez que la presión del yacimiento declina debido a que ha estado durante un largo lapso en producción, adem4s se empieza a producir agua, que hace que la columna del liquido dentro del pozo m4s pesada, entonces no es capaz de producir sin un método artificial. ϖ +etróleo
Hriginalmente en "itio 5+HE"9' "e puede considerar como un volumen de control rodeado por un límite o una línea imaginaria. / fin de obtener un balance de masa aplicado al volumen de control se reduce a la siguiente expresión' :asa inicial masa producida masa que ha masa remanente (el volumen ) del volumen I entrado al J dentro del (e control de control vol. de control vol. de control
ϖ ecuperación
secundaria' "e lleva a cabo una vez que ha disminuido la presión del yacimiento y el petróleo no fluye a ninguno de los pozos, consiste en inyectar un fluido por un pozo del yacimiento, que ayudar4 a restaurar la presión en el mismo y permitir4 el desplazamiento del petróleo. 5A9
ϖ ecuperación
meorada' Estos métodos consisten en inyectar al yacimiento fluidos diferentes a los que contiene originalmente, para meorar el desplazamiento del crudo a través de diferentes mecanismos, tales como' K educción de la relación de movilidades K:iscibilidad Keducción de la tensión interfacial aguaFcrudo Los métodos de recuperación meorada se utilizan para contrarrestar los fenómenos responsables del entrampamiento de crudo. ϖ :apa
estructural' epresenta la configuración de una superficie mediante líneas de igual altitud, generalmente referida al nivel medio del mar como plano de referencia. Estas líneas son el resultado de la intercepción de la superficie en cuestión con una serie de planos horizontales, igualmente espaciado conociéndose con el nombre de equidistancia a la distancia vertical entre dos planos contiguos.
ϖ eservas'
"on las posibilidades de hallazgos, descubrimientos ciertos y la continuidad de la producción comercial de hidrocarburos.
ϖ +ozo
de desarrollo' Es el primer pozo que se perfora en un yacimiento para encontrar gas o petróleo. ϖ +ozo de avanzada' "on los pozos que se perforan, si y solo si se tiene éxito con el pozo de desarrollo, para determinar el tama0o del yacimiento. ϖ $onificacion
de agua y gas' Hcurre alrededor del pozo cuando este procede de una zona de petróleo que est4 debao de una zona de gas. El contacto gas)petróleo es comprimido alrededor del pozo por virtud del fluo radial de petróleo y de la presión diferencial resultante. +ara compensar la presión diferencial que causa el fluo de petróleo en la zona de gas, debe existir una columna de gas de mayor espesor cerca del hoyo que leos del mismo.
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