Recuperacion secundaria y mejorada.

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- Introducción

En la industria del petróleo siempre ha sido de vital importancia la maximización de la recuperación de hidrocarburos que se encuentran almacenados en el yacimiento, es por ello que siempre se ha buscado el poder obtener la mayor cantidad de petróleo. La vida productiva de un yacimiento puede ser dividida en tres etapas como se muestra en la Figura 1.1:

Primaria. Esta etapa comienza desde el inicio de la explotación de un yacimiento y es aquella en la cual se aprovecha la energía natural con la que cuenta el yacimiento. En esta etapa se puede considerar el uso de tecnologías tales como el fracturamiento hidráulico de la formación o el uso de sistema artificiales.

Secundaria. Durante esta etapa, el objetivo es inyectar al yacimiento energía adicional, ya sea por medio de la inyección de agua o de gas natural, ambos procesos actúan como un mantenimiento de presión.

Mejorada. Es la etapa, en la que para continuar explotando el yacimiento se requiere implantar tecnologías que modificaran las propiedades tanto de la roca como de los fluidos almacenado en el yacimiento.

En términos generales, uno de los grandes retos que tiene la ingeniera petrolera es la de incrementar la vida productiva de un yacimiento.

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Figura 1.1. Clasificación de los procesos de recuperación de hidrocarburos (Lake, 1992).

- Métodos miscibles:

Representa el sector de más rápido crecimiento en el desarrollo de la recuperación mejorada, ya que es un método para mejorar la recuperación del petróleo usando técnicas sofisticadas que alteran las propiedades originales del petróleo, clasificadas como una tercera etapa de la recuperación de petróleo que se efectuaba después de la recuperación secundaria.

Las técnicas empleadas durante la recuperación mejorada de petróleo pueden realmente iniciarse en cualquier momento durante la vida productiva de un yacimiento de petróleo. La inyección miscible utiliza un disolvente que se mezcla con el aceite residual para vencer la fuerzas de capilaridad y aumentar la movilidad del aceite.

Estudios complementarios de la recuperación mejorada con la inyección de gas muestran que en los últimos veinte años los proyectos de inyección miscible han aumentado de 28% en 1984 a 70% en 2004, esto se debe principalmente al éxito mostrado en diversos campos. Los métodos de inyección de gas, como son la inyección de gases hidrocarburos, de dióxido de carbono (CO2), de nitrógeno (N2), de aire, se ha venido practicando desde principios de 1920 para la recuperación de aceite ligero. La selección de uno de estos gases como agente desplazante estará en función de las condiciones de yacimiento.

- Criterios de escrutinio.

Una de las claves para el éxito de un proyecto de EOR es la selección adecuada del yacimiento, pues no todos los yacimientos son convenientes para llevar a cabo la aplicación de un proyecto de EOR con inyección de CO2, los yacimientos para almacenar CO2, además de ser geológicamente adecuados, deben de ser económicamente viables, técnicamente posible y aceptado socialmente. Existen varios criterios que permiten realizar una preselección de los métodos de recuperación mejorada aplicables a un cierto yacimiento. El escrutinio técnico está basado en la experiencia a nivel mundial en pruebas de campo exitosas reportadas en la literatura.

Dentro de los principales criterios se tienen los siguientes:

- Método de Taber.

- Método del programa Selector.

- Método con base en sistemas expertos.

1.3.1 Método de taber.

Para establecer estos criterios de escrutinio, los autores se han basado en información tanto con estudios de laboratorio como de resultados publicados de aplicaciones de campo de diferentes procesos de recuperación mejorada, en el cual se identificaron los parámetros críticos que, conforme a ciertos criterios, tuvieron mayor impacto en el éxito o fracaso de dichos procesos.

Los criterios de selección utilizados para identificar yacimientos favorables son: la profundidad del yacimiento, la gravedad del aceite, la presión del yacimiento, la temperatura del yacimiento y la viscosidad del aceite

1.3.2 Método del programa selector.

A través del paso de tiempos se fueron desarrollando herramientas para la preselección de procesos de recuperación mejorada, como el programa EOR Selector (Mata, 2010), el cual es una herramienta que permite realizar una selección automatizada de procesos potenciales. Este programa realiza analogías a nivel mundial existentes para un determinado campo en estudio, este programa cuenta con una base de datos que contiene información de yacimientos en los cuales ya ha sido implementado algún proceso de recuperación mejorada.

El uso de programas para la preselección brinda una comparación automatizada de los parámetros de un campo en estudio, con diferentes criterios de selección, y ofrece como resultado, de manera jerarquizada, los procesos potenciales que pueden llegar a ser implementados.

El programa EOR Selector utiliza parámetros como son: densidad, viscosidad, saturación de aceite, espesor neto, permeabilidad, porosidad, profundidad, temperatura, echado y tipo de formación. Cada parámetro tiene la misma importancia dentro de la jerarquización de los procesos considerados.

1.3.3 Método con base en sistemas expertos.

La evaluación de yacimientos candidatos a un método de recuperación mejorada con métodos expertos se basa en la utilización de técnicas de inteligencia artificial, algoritmos de clusters, redes neuronales, convirtiendo complejas correlaciones de múltiples variables en mapas de dos dimensiones, conocidos como mapas expertos. El objetivo es hacer más eficiente el proceso de toma de decisiones.

1.4 Capacidad de almacenamiento del CO2.

La capacidad de almacenamiento del CO2 de un yacimiento incluye el CO2 remanente en el yacimiento al final de la operación de EOR y todo el CO2 extra que puede ser inyectado después del proyecto de EOR. La experiencia de Estados Unidos indican que aproximadamente el 40% del CO2 originalmente inyectado es comenzado a producirse en los pozos productores y