APLICACIÓN DEL MÉTODO DE RECUPERACIÓN SECUNDARIA MEDIANTE LA INYECCION DE AGUA PERIFÉRICA O EXTERNA
1. ANTECEDENTES La inyección de agua es el proceso por el cual el petróleo es desplazado hacia los pozos de producción por el empuje del agua. Cuando las fuerzas primarias que actúan en el yacimiento de petróleo como mecanismo de recuperación llega a disminuir su energía de empuje. La inyección de agua tuvo sus comienzos en la ciudad de Pithole, al oeste de Pennsylvania, en el año 1865. Como sucede frecuentemente en el desarrollo de nuevas tecnologías, la primera inyección ocurrió accidentalmente ac cidentalmente cuando el agua, provenientes de algunas arenas acuíferas poco profundas o de acumulaciones de aguas superficiales, se movía a través de las formaciones formaciones petrolíferas, entraba al intervalo productor en los pozos perforados e incrementaba la producción de petróleo en los pozos vecinos. En esa época se pensó que la función principal de la inyección de agua era la de mantener la presión del yacimiento y no fue sino hasta los primeros años de 1890, cuando los operadores notaron que el agua que había entrado en la zona productora había mejorado la producción.
2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Realizar una maqueta para la representación del mecanismo de recuperación secundaria por inyección de agua externa.
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS -
Construir la mini bomba de agua Dimensionar la maqueta Impermeabilizar las zonas donde estará almacenado los fluidos (agua y aceite) Verificar el funcionamiento correcto de la recuperación secundaria x inyección de agua que se mostrara en la maqueta
3. JUSTIFICACION Se realizara la construcción de la maqueta de “inyección de agua en un yacimiento de petróleo” para tener un mayor conocimiento en el tema del mecanismo de producción secundaria para la materia de reservorio III. Mediante la maqueta se simulara la inyección de agua en el yacimiento de petróleo. Se seleccionó este tema debido a la importancia que tiene, ya que nuestro país hay varios campos donde se utiliza la inyección de agua para la recuperación de hidrocarburos, y es por eso que el estudiante de la carrera de ingeniería de petróleo y gas natural debe conocer este proceso de recuperación de hidrocarburos, ya que en futuro tal vez pueda llegar a trabajar en alguno de los campos petroleros con inyección de agua en Bolivia. Para que el estudiante tenga un mayor entendimiento del tema se realizara una maqueta con la simulación de una recuperación secundaria por inyección de agua de un yacimiento de petróleo.
4. MARCO TEORICO Inyección de agua. La inyección de agua es un elemento clave en las operaciones de campos petroleros modernos. Muchos de los planes de prospección submarina de campos petroleros requieren inyección de agua en los reservorios de petróleo mediante barridos con agua (barrer el aceite a los productores) y para el soporte de presión (llenado de la fracción de huecos dejados por los fluidos producidos), manteniendo así el depósito y también las presiones de fondo fluyente encima de la presión del punto de burbuja de los fluidos. Un esquema exitoso de inyección de agua por lo tanto, puede conducir al desarrollo óptimo del campo mediante.
Maximización de la recuperación global, de modo que una línea de costa uniformemente distribuida barre el resto de los hidrocarburos hacia los productores. Acelerando la producción de hidrocarburos mediante el mantenimiento de la presión alta del yacimiento de petróleo y la de barrido, en lugar de la del agua, hacia los productores. Reducir al mínimo la producción de agua y el cose asociado a la gestión del agua. Mejorar tanto l perfil ambiental y técnico de la empresa exploradora.
Factores que controlan la recuperación por Inyección de Agua.•
Profundidad del yacimiento
•
Localización de los pozos
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Permeabilidad de la formación
•
Propiedades de las rocas y de los fluidos
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Continuidad Vertical y Lateral de las arenas
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Razón de movilidad
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Viscosidad del Petróleo
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Tasa de Inyección
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Buzamiento de la formación
Proceso •
Sistema constituido por el yacimiento (roca y fluidos). El comportamiento la perforación y la operación de pozos , el manejo de los fluidos gerencia provee hechos ,información y conocimiento para maximizar rentabilidad
Las predicciones del comportamiento del proceso se realizan utilizando los métodos analíticos y simuladores que consideran datos aproximados de los yacimientos • Las predicciones no concuerdan con el comportamiento real debido a que son aproximaciones de la realidad • El seguimiento promueve resolver las diferencias entre predicciones y resultados reales par mejorar el comportamiento •
El programa de seguimiento de proyecto de inyección de agua comprende • • • • • •
Caracterización del yacimiento Comportamiento del yacimiento que incluye las historias de producción e inyección Calidad de agua inyectada y producida Facilidades superficiales Comportamiento del pozo Problemas del pozo índices económicos trabajo en equipo
1. Tipos de inyección. De acuerdo con la posición de los pozos inyectores y productores, la inyección de agua se puede llevar a cabo de dos formas diferentes.
1.1. Inyección periférica o externa. Consiste en inyectar el agua fuera de la zona de petróleo, en los flancos del yacimiento. Se conoce también como inyección tradicional y en este caso, el agua se inyecta en el acuífero cerca del contacto agua petróleo.
Características. - Se utiliza cuando no se posee una buena descripción del yacimiento y7o la estructura del mismo favorece la inyección de agua. - Los pozos de inyección se colocan en el acuífero, fuera de la zona de petróleo.
Ventajas. - Se utilizan pocos pozos. - No requiere de la perforación de pozos adicionales, ya que se pueden usar pozos productores viejos como inyectores. Esto disminuye la inversión en áreas donde se tienen pozos perforados en forma irregular o donde el espaciamiento de los pozos es muy grande. - No se requiere buena descripción del yacimiento para iniciar el proceso de invasión de agua. - Rinde un recobro alto de petróleo con un mínimo de producción de agua. En este tipo de proyecto, la producción de agua puede ser retrasada hasta que el agua llegue a la última fila de pozos productores. Esto disminuye los costos de las instalaciones de producción de superficie para la separación agua-petróleo.
Desventajas. - Una porción de agua inyectada no se utiliza para desplazar el petróleo. - No es posible lograr un seguimiento detallado del frente de invasión, como si es posible hacerlo en la inyección de agua en arreglos. - En algunos yacimientos, no es capaz de mantener la presión de la parte central del mismo y es necesario hacer una inyección en arreglos en esa parte de yacimientos. - Puede fallar por no existir una buena comunicación entre la periferia y el centro del yacimiento. - El proceso de invasión y desplazamiento es lento, y por lo tanto, la recuperación de la inversión es a largo plazo.
1.2. Inyección en arreglos o dispersa. Consiste en inyectar el agua dentro de la zona de petróleo. El agua invade esta zona y desplaza los fluidos del volumen invadido hacia los pozos productores. Este tipo de inyección también se conoce como inyección de agua interna, ya que el fluido se inyecta en la zona de petróleo a través de un número apreciable de pozos inyectores que forman un arreglo geométrico con los pozos productores.
Características.
- La selección del arreglo depende de la estructura y límites del yacimiento, de la continuidad de las arenas, de la permeabilidad, de la porosidad y del número y posición de los pozos existentes. - Se emplea, particularmente, en yacimientos con pozo buzamiento y una gran extensión areal. - A fin de obtener un barrido uniforme, los pozos inyectores se distribuyen entre los pozos productores existentes en inyectores, o se perforan pozos inyectores interespaciados. En ambos casos, el propósito es obtener una distribución uniforme de los pozos, similar a la utilizada en la fase primaria de recobro.
Ventajas. - Produce una invasión más rápida en yacimientos homogéneos, de bajos buzamientos y bajas permeabilidades efectivas con alta densidad de los pozos, debido a que la distancia inyector es pequeña. Esto es muy importante en yacimientos de baja permeabilidad. - Rápida respuesta del yacimiento. - Elevadas eficiencias de barrido areal. - Permite un buen control del frente de invasión y del factor de reemplazo. - Disminuye el efecto negativo de las heterogeneidades sobre el recobro. - Rápida y respuesta de presiones. - El volumen de la zona de petróleo es grande en un periodo corto.
Desventajas. - En comparación con la inyección externa, este método requiere una mayor inversión, debido al alto número de pozos inyectores. - Es más riesgosa. - Exige un mayor seguimiento y control y, por lo tanto, mayor cantidad de recursos humanos. Es importante señalar que la práctica de arreglos geométricos regulares para ubicar los pozos inyectores es algo que cada día se usa menos, ya que con los avances en descripción de yacimientos, al tener una buena idea de las características de flujo y la descripción
sedimentológica, es posible ubicar productores e inyectores en forma irregular, pero aprovechando al máximo el conocimiento de las característica del yacimiento y optimizando el número de pozos.
Campos petroleros donde se realiza la recuperación secundaria por inyección de agua en Bolivia.
CAMPO CAM CAMIRI CCB CASCABEL LPN LA PEÑA RGD RIO GRANDE SIR SIRARI TDY TUNDY VBR VIVORA YPC YAPACANI CAR CARANDA CLP COLPA
POZOS INYECTADOS nuevo 17,58,72,82,16 nuevo 12 nuevo 43T,45T,53T,54 existente 20T,44,45,53,61 existente 3L y C8L nuevo 2,10-H existente 4C,5L,11L,12L,13L,17C existente 10T,11T existente 68 existente 45,50,51
5. PLAN DE TRABAJO. Para alcanzar los objetivos específicos del proyecto el plan de trabajo se realizara por etapas:
1. PRIMERA ETAPA: En esta primera etapa todos los integrantes del grupo coordinaran para quedar de acuerdo que dimensiones tendrá la maqueta para así luego ir donde una carpintería de vidrio y encargar dicho trabajo, para así recogerlo lo más antes posible. luego se realizara la organización de los integrantes del grupo, con la ayuda del encargado o jefe de grupo para asignar que tipo de trabajo debe realizar cada integrante para la construcción de la maqueta Los integrantes del grupo se reorganizaran en 2 subgrupos, conformado por cuatro estudiantes cada subgrupo, Los 2 subgrupos estarán conformados de la siguiente manera:
Primer subgrupo Madelen Caico Torrez Juan José Choque Guarachi Luis Miguel Navarro Cabello Irene García
Segundo subgrupo Raul Suxo Condori Fernando Leonel Chauque Velasquez Omar Roman Cordoba Einer Leonel Caucota
2. SEGUNDA ETAPA: En esta etapa se dará responsabilidades a cada subgrupo para poder realizar la construcción de la maqueta de una manera más rápida y cómodamente.
El primer subgrupo realizara la compra de todo el material que se necesitara para la construcción de la maqueta, dichos materiales se dictaran a continuación. - Manguera transparente de diámetro pequeño - Silicona - Aserrín - Colorantes - Isocola - Motor de 12 V (para la mini bomba de agua) - Pegamento SuperGlue - Tubos y codos PVC - Vidrios - Pintura en aerosol - Acrilex - Cartulina dúplex - Goma Eva - Plásticos (para la impermeabilización) - Baterías (duracell) El segundo subgrupo se encargara de conseguir las herramientas e instrumentos que se necesitaran para la construcción de la maqueta ( consultando primeramente a todos los integrantes del grupo, quien pueda facilitar el préstamo de las herramientas a utilizar o algunas de estas herramientas o caso contrario llegar a la necesidad de comprarlas)
A continuación se dictaran las herramientas e instrumentos que se necesitaran para la construcción de la maqueta
-
Cortadora de vidrio Pistola de silicona Bañador Tijeras Estiletes Marcadores Pistola para soldar
3. TERCERA ETAPA: En esta tercera etapa ya se tendrán todos los materiales, herramientas e instrumentos a disposición para la construcción de la maqueta
El primer subgrupo se encargara del armado de una mini bomba de agua que se necesitara para la maqueta, ya que dicha maqueta es la representación de un mecanismo de producción secundaria por inyección de agua de un yacimiento de petróleo. Entonces es necesario una mini bomba de agua para poder impulsar el agua que se inyectara en el yacimiento a escala de la maqueta, El subgrupo tendrá una guía (ayuda) para el armado de la mini bomba de agua, mediante videos tutoriales descargados de la página de YouTube. Una vez construida la mini bomba de agua se realizara varias pruebas para la verificación de existencia de fallas, caso de que no se encuentre ninguna falla estará listo para su uso correspondiente en la maqueta. El segundo subgrupo se encargara del armado de la maqueta que consiste en: - Primeramente el pintado del aserrín que se utilizara como representación de las distintas formaciones, dicho pintado se realizara con los colorantes comprados (varios colores), se esperara que seque para luego utilizarlos. - Luego se comenzara el llenado del aserrín (diferentes colores) una vez seco para construir los distintos estratos, la formación que se construirá será una formación anticlinal como se ve en la siguiente imagen. - Se llenara solo la parte de debajo del yacimiento productor
4. CUARTA ETAPA:
El primer subgrupo se encargara de realizar las pruebas con la mini bomba de agua conectada a un recipiente de aceite para garantizar que este funcione correctamente sin fugas ni otras fallas, ( esta prueba se realizara fuera de la maqueta para evitar cualquier percance) El segundo subgrupo se encargara de impermeabilizar toda la zona del yacimiento productor (petróleo y agua) para evitar fugas de los fluidos hacia la formación, se utilizaran diferentes tipos de pegamentos para dicha impermeabilización.
5. QUINTA ETAPA:
una vez realizada las pruebas de verificación de fugas de la mini bomba conectada a un recipiente de aceite, llegando a la conclusión de que no se tiene ninguna fuga se procederá a la instalación de dicha mini bomba de agua a la maqueta. Luego el segundo subgrupo procederá a la continuación de la terminación del llenado del aserrín en la maqueta para así concluir la construcción de los estratos de la formación anticlinal. La maqueta quedara concluida de la siguiente manera : - Contará con un pozo productor con su respectivo revestimiento - Un pozo de inyección de agua - En la parte de la superficie del pozo productor se tendrá un cabezal de pozo (arbolito de navidad) - También se tendrá una tubería horizontal que conectara el cabezal de pozo con el separador y luego al tanque de almacenaje
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. MESES N°
ACTIVIDAD 1
1
Recopilación información obtención de bibliografía.
de y la
2
Realización del proyecto de perfil
3
Recopilación de los materiales y herramientas para la construcción de la maqueta
4
Construcción de la maqueta
8
Presentación de la maqueta terminada
ABRIL
MAYO
N° DE SEMANAS
N° DE SEMANAS
2
3
4
1
2
3
4
7. COSTO ECONOMICO.
N°
ITEM ACTIVIDAD
COSTO
COSTO
UNITARIO
TOTAL
[ Bs. ]
[ Bs. ]
2
10 p/m
20
UNIDAD
Manguera
1
transparente de diámetro pequeño
2
Silicona
12
1,5
18
4
Aserrín
1 bolsa
10
10
5
Colorantes
5
7
35
6
Isocola
5
10
50
7
Motor de 12 voltios
2
50
100
8
Pegamento súper glue
5
10
50
9
Tubo (pvc)
1
10
10
10
Codo (pvc)
5
3
15
11
Pintura aerosol
2
20
40
12
Acrilex
3
6
18
13
Cartulina dúplex
1
10
10
14
Goma eva
1
5
5
15
Caja de Vidrio
1
120
120
16
Baterías (duracell)
2
15
30
TOTAL
531
8. BIBLIOGRAFIA https://es.scribd.com/doc/44506438/INYECCION-DE-AGUA http://www.lacomunidadpetrolera.com/2009/01/inyeccin-de-agua.html parís de Ferrer , Magdalena. “Inyección de agua y gas en yacimientos petrolíferos”, cap. 2. Maracaibo, Venezuela. Editorial Astro Data. https://www.lacomunidadpetrolera.com%2F2009%2F01%2Finyeccin-deagua.html&usg=AFQjCNHUXp-WfsAnQXvUJM3XeMja5DFPeQ https://prezi.com/ldhx0dov47d5/inyeccion-de-agua-en-pozos-de-petroleo/ www.ing.unp.edu.ar/.../Ingeniería%20de%20la%20Inyección%20de%20Agua.pdf
