República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular Para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De la Fuerza Armada INYECCÓN DE VAPOR Bolivariana NITROGENO UNEFA. Núcleo Barinas.
Y
EN POZOS PETROLEROS
Profes Ing.ora: Francys
Contreras
Bachille Barriosres: Marglis
Ramírez Alix 7/6/12
INYECCION DE VAPOR Es un método que se emplea para estimular pozos productores y para luego ponerlos otra vez en producción.
Es el método más utilizado a nivel mundial y el que más altos recobros reporta (50 – 60 por ciento)
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PARAMETROS DE LA INYECCION DE VAPOR Cambio de las propiedades, a condiciones de yacimiento, del crudo. Propiedades Propiedades
de la roca tales como permeabilidad absoluta, porosidad y compresibilidad. compresibilidad.
Propiedades
de interacción roca fluido.
Propiedades
térmicas de la formación.
Condiciones
del yacimiento y sus alrededores. alrededores.
Geometría
del flujo, patrones de flujo, espaciamiento, localización y espesor inyección-producción. inyección-producción.
Condiciones
relacionados al programa programa implementado como tasa de inyección de vapor, presión y calidad del vapor, 7/6/12
proceso
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El agua utilizada para generar vapor debe ser limpia para evitarla corrosión corrosión del equipo y partículas sólidas suspendidas en el vapor. Debe ser de dureza menor a 1 parte por millón (ppm), sólidos totales disueltos menores a 20 por ciento y menos de 5 ppm de sólidos suspendidos, con un pH entre 7 y 12.
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Cada sistema consiste de los siguiente: Generadores de Vapor para
campos petroleros
Generador de Vapor de un solo paso (OTSG) Patín
de acondicionamiento de Gas
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Control
de combustión
EFECTIVIDAD DEL Método DE LA Inyección DE VAPOR Reduce
la saturación de petróleo residual y mejora el valor de permeabilidad relativa al petróleo (Kro).
Permite Permite
la vaporización y destilación de las fracciones más livianas de hidrocarburo, hidrocarburo, que luego se convierten en condensados y pueden ser s er producidos.
Provee
un mecanismo de empuje por gas debido al frente de vapor que se desplaza y lleva al crudo hacia los pozos productores
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factores clave para una operación efectiva y eficiente de recuperación Generación eficiente mejorada: de vapor. Distribución
efectiva de vapor, en la superficie y en el
subsuelo. Monitoreo Monitoreo
efectivo de la producción. producción.
Monitoreo Monitoreo
efectivo del calor y la saturación en el yacimiento.
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Inyección DE VAPOR Continúa La
inyección continua de vapor implica el uso de dos pozos, uno inyector y otro productor, el yacimiento es enfrentado a un frente continuo de vapor que entra en él y propicia el cambio en propiedades tanto de los fluidos como de la roca. roca.
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Características de la inyección continúa de vapor: Espaciamiento
entre pozo es menor que para una inyección de agua.
Los
costos de capital son mayores mayores que la inyección cíclica pero la recuperación recuperación de petróleo es mayor.
Si
la viscosidad es alta puede ser necesario precalentar el pozo con vapor antes de iniciar la inyección.
Un
valor grande de calor latente tiende a 7/6/12
Criterios para un Proceso de Inyección Continua de Vapor
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Ventajas Aumenta el factor de recobro de 2 a 10 veces comparado con la recuperación primaria de crudo pesado. Ingresos anuales adicionales en línea con los aumentos de producción. El rango de la eficiencia térmica está entre el 75-85% Se puede utilizar en medio poroso suficientemente largo inicialmente saturado con petróleo y agua connata. •
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Desventajas Depende básicamente del tamaño del arreglo, ya que las pérdidas de calor hacia las rocas adyacentes pueden consumir una gran Porción del calor inyectado. La inyección continua de vapor es de gran costo a nivel mundial. No es recomendable utilizar en pozos con viscosidad baja. Puede no ser factible usar inyección continua de vapor en formaciones •
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Inyección ALTERNA de Vapor Básicamente consiste en inyectar vapor a un pozo de petróleo el cual el mismo pozo es inyector y productor, este proceso se realiza durante un determinado tiempo.
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Característica Caracterí stica de la inyección inyección AL ALTERNA TERNA de vapor 1. Reducción Reducción de viscosidad viscosi dad del crudo durante la inyección inyecci ón de vapor y el remojo. remojo. 2.
El período de remojo tiene como objetivo impulsar la condensación parcial de todo el vapor inyectado para calentar la roca y los fluidos, además de permitir la distribución uniforme del calor.
3.
Al inyectar un fluido (vapor) a alta tasa se genera la presurización de la arena 7/6/12
EL PROCESO HASD
FIGURA (A)
FIGURA (C)
podemos observar cómo se genera la cámara de vapor
muestra el impacto de la inyección progresiva de vapor por ambos pozos
FIGURA (B) 7/6/12
el pozo que inicialmente era productor fue cambiado a inyector
Criterios de diseño de inyección alterna de vapor
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Ventajas
Desventajas Riesgo de que la expansión térmica cause daños al casing mientras el vapor esta siendo inyectado. Recuperación del 15% al 20% de petróleo. Solo del 30% al 50% del agua de vapor inyectada es producida. La expansión de arcilla sensible puede ocasionar daños al caising durante la inyección. La recuperación de petróleo por inyección alterna de vapor es usualmente menor que la que se puede obtener •
Incluye el bajo costo de probar el proceso en el campo •
costos de desarrollo son menores que los procesos termales alternativos. •
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Inyección de nitrógeno Como consecuencia, el primer frente de gas puede alcanzar un grado de enriquecimiento tan alto que se convierte en solución o se hace miscible con el crudo de la formación. Con la inyección continua de nitrógeno se logra desplazar el frente miscible a lo largo del yacimiento, moviendo el crudo hacia los pozos pozos productores. Por otro lado, si se inyecta nitrógeno en un yacimiento cuya presión sea menor a la mínima necesaria para alcanzar miscibilidad instantánea o por múltiples contactos, el desplazamiento del petróleo por el nitrógeno será inmiscible. 7/6/12
EQUIPOS A UTILIZARSE EN LA INYECCIÓN
El sistema de generación de Nitrógeno en sitio está basado en la tecnología de membranas filtrantes o tamices moleculares. El Aire está compuesto de aproximadamente aproximadamente 78% de Nitrógeno, 21% de Oxígeno y 1% de Gases raros e impurezas.
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Desventajas
Ventajas La facilidad de obtención es mayor respecto al gas natural (GN) y CO2. Al sustituir el gas natural, se incrementa la disponibilidad del mismo, por lo que aumentan su oferta en el mercado y el flujo de caja consecuencia de su comercialización. Sus propiedades físicas tales como densidad, viscosidad y factor volumétrico son favorables. Si se compara con el gas natural, el nitrógeno ocupa 38% más espacio poroso por unidad de volumen que el gas natural. Es un gas no corrosivo. Amplia disponibilidad (separado del aire, cuya composición presenta un 78,1 % de nitrógeno) 7/6/12 •
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La miscibilidad es alcanzada a altas presiones y en crudos livianos. Es necesaria la separación del nitrógeno de las corrientes de producción de gas natural. Reducción del poder calorífico del gas natural producido al mezclarse con nitrógeno. •
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Características para la inyección de nitrógeno El crudo del yacimiento: • Debe ser rico en fracciones comprendidas entre el etano y el hexano (C2 - C6) o hidrocarburos livianos. Estos se caracterizan por ser crudos livianos con gravedad API mayor a 35º (> 35º). • Tiene un factor volumétrico alto por la capacidad de absorber el gas inyectado en condiciones de yacimiento. • Está saturado de metano (C1).
El yacimiento: • Debe estar a una profundidad igual (o mayor) a los 5000 pies, a fin de mantener las altas presiones de inyección (≥ 5000 lpc) necesarias para alcanzar la miscibilidad del crudo con el N2 sin fracturar la formación. 7/6/12
Criterios de diseño de la inyección de nitrógeno
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