MECANISMOS DE PRODUCCIÓN
Una vez determinado el tipo de yacimiento que estamos perforando y haber haber calcul calculado ado los volúmen volúmenes es de hidro hidrocar carbur buros, os, y conoce conocerr si es rent rentab able le lla a prod produc ucci ción ón de de éste éste,, proc proced edem emos os a prod produc ucir ir e ell yacimiento. Cuando el yacimiento produce de una forma natural sin necesidad de aplica aplicarle rle algún algún tipo tipo de mecani mecanismo smo de recupe recuperac ración, ión, se dice dice que prod produc ucim imos os el yaci yacimi mien ento to por por recu recupe pera raci ción ón prim primar aria ia,, cuan cuando do el yacimiento produce por la inyección inyección de otros fluidos con la intención intención de ejer ejerce cerr mov movil ilid idad ad al petr petról óleo eo en el yaci yacimi mien ento to se dice dice que que estamos estamos produciendo produciendo con método de recuperaci recuperación ón secundaria secundaria,, y sí alteramos las propiedades físicas y químicas del hidrocarburo se dice que es una recuperación terciaria. De los primeros mecanismos de producción por los cuales podríamos explotar nuestro yacimiento se encuentra encuentra Compresibilidad de la roca. COMPRESIBILIDAD DE LA ROCA Y DE LOS FLUIDOS
Cuando Cuando ocurre ocurre una disminución disminución de presión presión en el yacimiento yacimiento la roca porosa porosa dond donde e se encue encuentr ntra a nuestr nuestro o fluido fluido puede puede ser ser modific modificada ada físicament físicamente e por medio medio de los esfuerzos esfuerzos de presión presión que se se ejercen ejercen sobre esta, al disminuir la presión la roca va a tender a expandirse, pero pero,, tien tiende de a expa expand ndir irse se haci hacia a dond donde e esta esta encu encuen entr tre e me meno noss dificultad dificultad y en donde ella encuentra encuentra menos menos dificultad dificultad es sus poros. poros. Estos Estos poros poros podrí podrían an o no estar saturaos saturaos de de fluido, fluido, si si lo están están este efec efecto to de redu reducc cció ión n de poros porosid idad ad por la co comp mpre resi sión ón de la roca roca genera genera la expulsión expulsión del fluido fluido que en encuent encuentra ra en estos espacios espacios vacios hacia una zona donde tenga menor presión que será nuestro pozo. De una forma similar ocurre ocurre con el fluido que que se encuentra en los los poro poross de nuest nuestra ra roca, roca, al redu reduci cirr la presi presión ón y co comp mpri rimi mirr el volumen volumen poroso, poroso, este fluido fluido tiende tiende expandirse expandirse y desplazarse desplazarse hacia hacia donde exista un menor diferencial de presión.
Donde: dv= diferencial de Volumen V= Volumen a la presión inicial dp= diferencial de Presión
Comprensibilidad de la roca
Comprensibilidad del fluido
LIBERACIÓN DE GAS EN SOLUCIÓN
Este tipo de mecanismo el empuje se genera gracias a la expansión y liberación de gas disuelto en el petróleo. A medida que se reduce la presió presión n en el yacimi yacimient ento o el volumen volumen de petról petróleo eo se comienza comienza a expandir expandir hasta hasta alcanzar alcanzar el punto punto de burbu burbuja, ja, una una vez allí comienza comienza la libera liberació ción n de gas, gas, en en una una prime primera ra etapa etapa son burbuj burbujas as de gas aisladas que todavía todavía no forman una fase continua continua (igual se genera un pequeñ pequeño o empuje empuje de petróleo petróleo hacia hacia zonas zonas de menor menor presió presión), n), al continuar la diminución diminución el gas gas alcanza alcanza la saturación critica y pasa a formar formar una fase fase contin continua ua y por efectos efectos de la permea permeabil bilida idad d el gas empuja empuja el petróleo petróleo hacia el pozo. pozo. Si tuviéramos tuviéramos una permeabi permeabilidad lidad vertical mayor a la permeabilidad horizontal se formaría formaría una capa de gas en el yacimiento lo que genera otro tipo de empuje.
SEGREGACIÓN GRAVITACIONAL
Este Este tipo tipo de de meca mecani nism smo o se gen gener era a por por efect efectos os de de grav graved edad ad y den densid sidad de los los fluid luido os que que se encu encuen enttran en el yaci yacimi mien entto. Generalmente nuestros yacimientos podemos encontrar 3 tipos de flui fluido doss agua, agua, petr petról óleo eo y gas, gas, el gas gas por ser ser men menos os den denso so y por condiciones estructurales junto con características de la roca como la permea permeabil bilida idad, d, podre podremos mos encont encontrar rarlo lo en la parte parte superi superior or del yacimiento es decir lo más cercano a la superficie, dependiendo de las característ características icas de nuestro nuestro petróleo, petróleo, generalment generalmente e se encuentra ubicad ubicado o entre entre la capa de gas y el volumen volumen de agua agua en el nuestro nuestro yacimi yacimient ento. o. Si tenemo tenemoss una una buen buena a perme permeabi abilid lidad ad vert vertical ical y es mayo ma yorr que que la perm permea eabi bili lida dad d hori horizo zont ntal al al tene tenerr una una estr estruc uctu tura rall geológ geológica ica favorab favorable le como un anticl anticlina inall y según la disposic disposición ión de nuestr nuestros os fluido fluidoss descri descritos tos anteri anterior ormen mente, te, podrí podríamo amoss obtene obtenerr un mecanismo de segregación gravitacional.
En el siguiente gráfico apreciamos la disposición de los pozos para el rec eco obro de hidrocarburos por mec eca anismo de segrega egación gravitacional.
Es impor importante tante destacar destacar que a medida medida que que disminu disminuimos imos la presión presión en el yacimiento se liberará gas disuelto en el petróleo, lo que mejora aun más más este este tipo tipo de recobro recobro ya que el gas funcionaria funcionaria como como una especi especie e de émbolo émbolo empuja empujando ndo nuestr nuestro o petr petróle óleo o hacia hacia zonas zonas de de menor presión como nuestro pozo, igualmente si tenemos un acuífero relacionado a nuestro yacimiento que mantenga el nivel de presión en el yacimiento yacimiento el em empuje puje del petró petróleo leo será será mayor mayor.. Otro Otro aspecto aspecto impo imporrtan tante es la incl inclin inac ació ión n que tien tienen en nues nuesttros estr estrat ato os (buzamient (buzamiento) o) a mayor ser esta esta inclinación inclinación el petróleo se desplazar desplazará á mucho más rápido si la permeabilidad de la roca lo permite. Es por esto que que este tipo tipo de mecanismo mecanismo de producció producción n es uno de los que tienen mayor factor de recobro ya que puede combinar varios tipos de mecanismos.
EMPUJE POR CAPA DE GAS
Cuando Cuando encontramo encontramoss en nuestro nuestro de yacimiento yacimiento de petróleo petróleo una capa de gas gas asociada, podemos obtener obtener una producción producción mediante el método de capa de de gas. Al estar estar por debajo de la presión de burbuja y tener una una capa de gas, al reducir reducir la presión presión y por diferencias diferencias de de densidades densidades el gas gas que se libera libera del petróleo petróleo junto con con el gas que se encontraba originalmente en el yacimiento, generan una especie de pistón que empujará nuestro petróleo hacia zonas de menor presión que será nuestro pozo.
EMPUJE HIDRÁULICO Ó POR AGUA
Generalmente en este tipo de yacimientos no existe capa de gas y se encu encuen entr tra a un ac acuí uífe fero ro asoc asocia iado do al yaci yacimi mien ento to.. La prod produc ucció ción n se genera genera mediante mediante el despla desplazam zamien iento to que genera genera el agua agua sobre sobre el petróleo, petróleo, este proceso proceso se genera genera debido debido a que el volumen de agua que se encuentra en el yacimiento es restituido de una manera natural, esto ayuda a mantener la presión en el yacimiento. Este es el mecanismo más eficiente de producción natural llegando a tener un fact facto or de rec eco obro de hast asta 60% 60% y 70% 70% incl inclus uso o más. ás. Par ara a ste ste mecanismo es importante que el frente de contacto agua petróleo se mantenga mantenga unido para el espacio espacio que deja el volumen volumen de petróleo petróleo empujado hacia la superficie sea ocupado por agua. En este tipo de yacimiento yacimiento se tiende a produc producir ir una una gran gran cantid cantidad ad de barriles barriles de agua por barriles barriles de de petróleos petróleos producidos producidos pero vale la pena ya que que se aprovecha la energía natural del acuífero acuífero y mantiene la presión presión en el yacimiento.
INYECCIÓN DE FLUIDOS
Cuando Cuando se han agotad agotado o el mecanis mecanismo mo de producc producción ión natura naturall de nuestro nuestro yacimiento yacimiento procedemo procedemoss con el mecanismo mecanismo de recuperación recuperación secund secundari aria, a, como como son la inyecció inyección n de fluido fluidoss en el yacimie yacimiento nto.. Debido al agotamiento a través del tiempo tiempo de nuestro nuestro yacimiento el mecani mecanismo smo natur natural al emplead empleado o dismin disminuir uirá á su su factor factor de recobr recobro o estimado y si todavía quedan volúmenes de petróleo importante en el yacimiento (que casi siempre es así y si el precio del barril lo permite) será necesario necesario aplicar aplicar un método método de inyección. inyección. Generalmente Generalmente estos estos métodos de inyección se encargan es de aumentar la presión en el yacimiento yacimiento,, ya sea inyectando inyectando agua en la base y sus laterales laterales ó inyect inyectand ando o gas en el tope tope ó aplicand aplicando o ambos ambos métodos métodos al mismo tiempo generando un empuje hidráulico y por capa de gas.
Todos estos mecanismos mencionados mencionados pueden considerarse considerarse como un método o la energía necesaria generada por el yacimiento para la producción de hidrocarburos, hidrocarburos, lo que que se puede reflejar reflejar de una mejor forma en la Ecuación de Balance De Materiales Vaciamiento = Energía del yacimiento
En la próxima publicación será explicado cada termino de la ecuación que modela el mecanismo de producción producción para predecir predecir el recobro de hidrocarburo con el tiempo. Bibliografía consultada: Clases de Ingeniería de Yacimientos II Prof. Ángel Da Silva. Barberii, Efraín E. “EL Pozo Ilustrado” versión digital. Craft,B.C.; Hawkins, M.F. “Ingeniería aplicada de yacimientos petrolíferos” 1ra Edición.
