Métodos de Recuperación de Petróleo

 




Se consideran tres tipos de recobro o Mecanismos de recuperación en la etapa de vida de un yacimiento, a saber:

-Producción Primaria: El pozo/yacimiento produce por energía propia o flujo natural.

-Producción Secundaria: Se introduce energía externa al sistema. Esta comprende el levantamiento artificial e inyección de agua fría o gas

-Producción Terciaria: Además de energía, el fluido o la roca sufre un cambio en sus propiedades. En este grupo se consideran: la inyección de agua caliente, gas, químicos, combustión in-situ, etc.


Producción Primaria

Expansión roca-fluido

 Un petróleo crudo es sub saturado cuando contiene menos gas que el requerido para saturarlo a la presión y temperatura del yacimiento. Cuando es altamente sub saturado mucha de la energía del yacimiento se almacena por la compresibilidad de la roca y de los fluidos y, como consecuencia, la presión declina rápidamente a medida que se extraen los fluidos hasta que se alcanza la presión de burbujeo. El empuje por gas en solución se transforma en la fuerza de energía para el desplazamiento de los fluidos. Un yacimiento sub saturado se puede definir por los datos de presión del yacimiento realizando un análisis de sus fluidos o mediante un comportamiento PVT.


Empuje capa de gas
Cuando un yacimiento tiene una capa de gas muy grande, debe existir una gran cantidad de energía almacenada en forma de gas comprimido que provoca la expansión de la capa a medida que los fluidos se extraen, de modo que el petróleo se desplaza por el empuje de gas ayudado por el drenaje de gravedad. Los yacimientos con capa de gas muy grande no se consideran como buenos candidatos para la inyección de agua; en su lugar, se utiliza la inyección de gas para mantener la presión dentro de la capa.


Empuje hidráulico
Un yacimiento con empuje hidráulico tiene una conexión hidráulica entre el y una roca porosa saturada con agua, denominada acuíferos, que pueden estar por debajo de todo el yacimiento o parte de el.
El agua en un acuífero esta comprimida, pero a medida que la presión del yacimiento se reduce debido a la producción de petróleo, se expande y crea una invasión natural de agua en el límite yacimiento-acuífero. La energía del yacimiento también aumenta por la compresibilidad de la roca en el acuífero.
Cuando este es muy grande y contiene suficiente energía, todo el yacimiento puede ser invadido con esa agua manejando apropiadamente las tasas de extracción.


Drenaje gravitacional
Este empuje no es muy común que se presente en los yacimientos, pero cuando se tiene, es el mecanismo de producción más eficiente que se ha encontrado en los yacimientos alrededor del mundo.
El gas libre a medida que sale del petróleo, se mueve hacia el tope del yacimiento mientras que el petróleo drena hacia abajo a través del yacimiento bajo la influencia de la gravedad y la permeabilidad vertical.
Para que esto ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical para permitir que las fuerzas gravitacionales sean mayores que las fuerzas viscosas, aunque algunos de estos yacimientos no tienen una capa de gas inicial, la recuperación será mayor si esta existe.
 

Empuje por gas en solución
El petróleo crudo bajo ciertas condiciones de presión y temperatura en los yacimientos puede contener grandes cantidades de gas disuelto.
Cuando la presión disminuye debido a la extracción de los fluidos, el gas se desprende, se expande y desplaza el petróleo hacia los pozos productores.
La eficiencia de este mecanismo de empuje depende de la cantidad de gas en solución, de las propiedades de la roca y del petróleo, y de la estructura geológica del yacimiento.
Los yacimientos con empuje de gas en solución son, usualmente, buenos candidatos para la inyección de agua.



Recuperación Secundaria

 Segunda etapa de producción de hidrocarburos durante la cual un fluido externo, como agua o gas, se inyecta en el yacimiento a través de pozos de inyección ubicados en la roca que tengan comunicación de fluidos con los pozos productores. El propósito de la recuperación secundaria es mantener la presión del yacimiento y desplazar los hidrocarburos hacia el pozo.

Las técnicas de recuperación secundaria más comunes son la inyección de gas y la inundación con agua. Normalmente, el gas se inyecta en el casquete de gas y el agua se inyecta en la zona de producción para barrer el petróleo del yacimiento. Durante la etapa de recuperación primaria, puede comenzar un programa de mantenimiento de la presión, pero es una forma de recuperación mejorada.

La etapa de recuperación secundaria alcanza su límite cuando el fluido inyectado (agua o gas) se produce en cantidades considerables de los pozos productores y la producción deja de ser económica. El uso sucesivo de la recuperación primaria y la recuperación secundaria en un yacimiento de petróleo produce alrededor del 15% al 40% del petróleo original existente en el lugar.


Recuperación Mejorada o Terciaria
Método para mejorar la recuperación de petróleo que usa técnicas sofisticadas que alteran las propiedades originales del petróleo. Clasificadas alguna vez como una tercera etapa de la recuperación de petróleo que se efectuaba después de la recuperación secundaria, las técnicas empleadas durante la recuperación de petróleo mejorada pueden realmente iniciarse en cualquier momento durante la vida productiva de un yacimiento de petróleo.

Su propósito no es solamente restaurar la presión de la formación, sino también mejorar el desplazamiento del petróleo o el flujo de fluidos en el yacimiento.

Los tres tipos principales de operaciones de recuperación de petróleo mejorada son la inundación química (inundación alcalina o inundación con polímeros micelares), el desplazamiento miscible (inyección de dióxido de carbono [CO2] o inyección de hidrocarburos) y la recuperación térmica (inyección de vapor o combustión en sitio).

La aplicación óptima de cada tipo depende de la temperatura, la presión, la profundidad, la zona productiva neta, la permeabilidad, el petróleo residual y las saturaciones de agua, la porosidad y las propiedades del fluido del yacimiento, tales como la gravedad API y la viscosidad. La recuperación de petróleo mejorada también se conoce como recuperación de petróleo ampliada o recuperación terciaria y se abrevia EOR.


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