Campos petrolferos y Proyectos de Inyeccin de Aguas. Editar 06 Inyeccin de AguaLa recuperacin asistida es generalmente considerada como la tercer o ltima etapa de la secuencia de procesamiento del petrleo, en ciertos casos se la considera como una produccin terciaria. El primer paso o etapa inicial del procesamiento del petrleo comienza con el descubrimiento del yacimiento, utilizando los mismo recursos que la naturaleza provee para facilitar la extraccin y la salida del crudo a la superficie (generalmente se utiliza la expansin de los componentes voltiles yo el pumping o bombeoforzado para removerlo !acia la superficie. "uando se produce una considerable disminucin de esta energ#a, la produccin declina y se ingresa en la etapa secundaria donde energ#a adicional es administrada al reservorio por inyeccin de agua. "uando la inyeccin de agua de$a de ser efectiva por laevaluacin entre una peque%a extraccin de crudo y un elevado costo de la operacin, se considera de mayor provec!o el tratamiento del pozo. &e inicia en este punto el tratamiento terciario o recuperacin asistida del pozo de petrleo. El pozo se encuentra en la etapa final de su !istoria utilizable y por lo tanto se comienza a entregarle al mismo energ#a qu#mica y t'rmica con el fin de aprovec!arlo y recuperar al mximo la produccin. (ctualmente el desarrollo de la t'cnica de recuperacin permite aplicar este m'todo en cualquier momento de la !istoria til del pozo, siempre y cuando sea obvia la necesidad de estimular la produccin.El total de la produccin de petrleo, combinando el proceso o etapa primaria y secundaria es del orden del )* + respecto dela cantidad original de materia prima en el lugar. ,or eso, la recuperacin asistida esde trascendental importancia en el traba$o con el pozo para aprovec!ar al mximo el rendimiento econmico y til del mismo.(ntes de iniciar la recuperacin asistida, el operador debe recoger tanta informacin como le sea posible acerca del pozo y del estatus y de las condiciones de saturacin del reservorio. Este estudio se realiza mediante ensayos que involucran t'cnicas anal#ticas y geolgicas acerca de la morfolog#a del terreno. -oda esta cadena de informacin fundamenta las bases racionales para la prediccin de reservas recuperables de petrleo mediante las distintas t'cnicas que puede involucrar una recuperacin asistida. Los procedimiento de recuperacin involucran la inyeccin de compuestos qu#micos disueltos en agua, inyeccin de gases miscibles en alternacin con las aplicaciones de agua, la inyeccin de las denominadas micellar solutions (que son microemulsiones compuestas por sulfactantes, alco!oles y aceites crudos.., la inyeccin de vapor, y la combustin in/situ.0uizs el dato ms cr#tico acerca de la recuperacin asistida es la saturacin de los reservorios de petrleo. El inversionista debe evaluar la recuperacin estimable de petrleo por aplicacin de la recuperacin asistida en funcin de los gastos que se generaran a consecuencia de la implantacin de esta t'cnica, o de los estudios que se deben realizar, o de los equipos nuevos que se deben adaptar a las instalaciones existentes. La eleccin del proceso tambi'n se !alla relacionada con la cantidad de petrleo que se estima en el lugar, la profundidad del reservorio, la viscosidad del crudo, etc'tera. "onsecuentemente, numerosos m'todos de recuperacin !an sido descubiertos recientemente para la me$or adaptacin a las necesidades y requerimientos del reservorio saturado.1igura 2.23 4ecuperacin (sistidaEl procedimiento qu#mico general de una recuperacin asistida se ilustra en la figura 2.2, utilizando el m'todo espec#fico de pol#meros alcalinos. ,or lo general , la introduccin de productos qu#micos a un pozo se encuentra precedidas por un preflus! (esto consiste en la inyeccin de agua de ba$a salinidad o de contenidos salinos determinados por adicin a la misma de cantidades espec#ficas.. para producir un buffer acuoso compatible entre el reservorio de alta salinidad y las soluciones qu#micas, las cuales pueden ser adversamente afectadas por las sales en solucin. Los aditivos qu#micos son del tipo de detergentes (generalmente petrleosulfonados.., pol#meros orgnicos (para incrementar la eficacia del removido en un reservorio !eterog'neo.. y micellar solutions. La solucin alcalina u otras soluciones son inyectadas luego de que se !alla realizado el preflus! del pozo. 5ic!a inyeccin se !alla proseguida por la inyeccin de una solucin de pol#meros (usualmente un poliacrilamida o polisacrido. para incrementarla viscosidad del fluido, ganar espacio y minimizar p'rdidas por dilucin o c!anneling. 1inalmente, la salinidad del agua adicionada que siga a la inyeccin del pol#mero es aumentada respecto de la concentracin normal que caracterizan a los fluidos petroqu#micos.1igura 2.63 4ecuperacin (sistida con 7nyeccin del "868tro tipo de recuperacin asistida de reservorio saturado, consiste en la inyeccin de gas y desplazamiento del crudo por soluciones miscibles como se observa en la figura 2.6. La adicin de dixido de carbono es una de las t'cnicas ms utilizadas en las instalaciones de recuperacin en la actualidad. El mecanismo principal para la movilizacin del petrleo por gases miscibles son3 5isminucin de la viscosidad del fluido !asta solubilizacin del gas en el crudo, (umento del volumen de la fase oleica.La solucin de dixido de carbono, la cual es altamente soluble en el petrleo crudo cuando se aplica a alta presin, provoca una apreciable ondulacin del petrleo. -res tipos de inyeccin de dixido de carbono !an sido descubiertas y aplicadas32. 2. 7nyeccin del gas en porciones seguidas de la adicin de agua, como se ilustra en la figura 2.696. 6. inyeccin de agua saturada con el dixido de carbono9 y finalmente,:. :. inyeccin del gas a presin elevada.5iversas t'cnicas !an emergido de m'todos t'rmicos de recuperacin asistida y la eleccin de uno u otro depende de la evaluacin del reservorio y de la econom#a. Los procedimientos t'rmicos, son especialmente utilizados en la recuperacin de crudos pesados, del orden (,7;< 6*.Tipos de inyeccin:inyeccion en arreglos o dispersa3 consiste en inyectar el agua dentro de la zona de petroleo a traves de un numero apreciable de pozos inyectores que forman un arreglo geometrico con los pozos productores.Caracteristicas:la seleccion del arreglo depende de la estructura y limites del yacimiento, de la continuidad de la arena, de la permeabiladad, de la porosidady del numero y posici=n de pozos existentes.Se emplea, particularmente, en yacimientos con poco buzamientoy una gran extensin areal. a n de obtener un barrido uniforme, los pozos inyectores se distribuyen entre los pozos productoresEcoeficienciaEcopetrol enfoca su ,rograma de Ecoeficiencia en la minimizacin de los impactos ambientales generados por los vertimientos, emisiones y residuos slidos, lo mismo que en la maximizacin o implementacin de oportunidades de me$oramiento ambiental.La compa%#a Ecopetrol confirm el !allazgo de un nuevo yacimiento de petrleo en el departamento del >uila, en el pozo ?unda 2, en el municipio de -ello.5e acuerdo con la informacin entregada, la produccin es de tan solo @6 barriles por d#a en la etapa inicial.El pozo forma parte del "onvenio de Exploracin y Explotacin "uisinde, suscrito entre Ecopetrol y la (gencia ?acional de >idrocarburos, (?>, en el a%o 6**A, y en el cual la empresa tiene el 2**+ de participacin.La perforacin del pozo se inici el 6B de Enero de 6*22 y luego de casi tres semanas alcanz una profundidad total de B.:B2 pies, que equivale a 6.6C Dilmetros desde la superficie.Los resultados de las pruebas iniciales realizadas en la formacin >onda alcanzaron caudales de :2E barriles de fluido por d#a con un corte de agua del B2+, lo que corresponde a @6 barriles de petrleo por d#a en promedio.En las prximas semanas Ecopetrol iniciar la etapa de evaluacin del descubrimiento para lo cual prev'la realizacin de pruebas extensas, con el propsito de determinar el potencial de produccin de la formacin >onda y el volumen de !idrocarburos recuperables.En este mismo sentido, el mane$o de las aguas residuales industriales que se reutilizan en los campos >uila ?orte y -ello consiste en una planta de inyeccin de agua (,7(., en donde es tratada !asta cumplir las condiciones para ser reinyectada. En el proceso de inyeccin en el a%o 6**E se reutilizaron A.EB@.EEC m:a%o y en 6**@, A.)@*.):* m:a%o, correspondientes al E)+ y E6+ del agua, respectivamente. (ctualmente se construyen plantas similares en otros campos de produccin.(dicionalmente, algunos campos contemplan la reduccin de estaciones de recoleccin, buscando la minimizacin de vertimientos y la reinyeccin del agua de formacin extra#da de los pozos como sistema de recobro secundario para aumentar la produccin de !idrocarburos. -ambi'n se !an empezado a desarrollar programas para recircular el agua que sale de formacin, como prctica para evitar vertimientos a cuerpos superficiales.,royectos de inyeccion de agua en campos petroliferos en el valle superior del magdalenaLa inyeccin de agua es el proceso por el cual el petrleo es desplazado hacia los pozos de produccin por el empuje del agua. Esta tcnica no es usada en campos petroleros que tienen un empuje natural de agua. La primera operacin conocida de inyeccin de agua fue efectuada hace mas de 100 aos en el rea de ithole !ity al "este de ennsyl#ania. $in em%argo& el uso de esta tcnica no fue muy usada hasta la dcada de los cuarenta.'ajo condiciones fa#ora%les& la inyeccin de agua es un mtodo efecti#o para recuperar petrleo adicional de un reser#orio. Los factores que son fa#ora%les para una alta recuperacin por inyeccin de agua incluye( %aja #iscosidad del petrleo& permea%ilidad uniforme y continuidad del reser#orio. )uchos proyectos de inyeccin de agua son *patrones de inyeccin* donde los pozos de inyeccin y produccin son alternados en un patrn regular.+na de las primeras consideraciones en la planificacin de un proyecto de inyeccin de agua es localizar una fuente accesi%le de agua para la inyeccin. El agua salada es usualmente preferida ala agua fresca& y en algunos casos s prohi%e desde el punto de #ista contractual el uso de agua fresca para la inyeccin."(F,8 (?5(LG"7( &G4CARACTERSTICAS QUE DEVN DE TENER LAS AGUAS DE INYECCIN(1. El agua no de%e ser corrosi#a. El sulfuro de hidrgeno y el o,-geno son dos fuentes comunes de pro%lemas de corrosin... El agua no de%e depositar minerales %ajo condiciones de operacin. El encostramiento /$cale0 se puede formar de la mezcla de aguas incompati%les o de%ido a cam%ios f-sicos que causan que el agua se con#ierta en super saturada. El encostramiento mineral depositado por el agua usualmente consiste de uno o ms de los siguientes compuestos qu-micos( 'a$"1& $r$"1& !a$"1 2 .3."& !a!"4& )g!"4& 5e$ y 5e.$4. El encostramiento mineral dentro del sistema deinyeccin no solo reduce la capacidad de flujo sino tam%in proporciona un medio para que ocurra corrosin.4. El agua no de%e contener slidos suspendidos o l-quidos en suficiente cantidad para causar taponamiento de los pozos de inyeccin. Los materiales que pueden estar presentes como material suspendido son los compuestos que forman encostramiento tal como los mencionados en el punto anterior& limo& petrleo& microorganismos y otro material orgnico.1. El agua inyectada no de%e reaccionar para causar hinchamiento de los minerales arcillosos presentes en la formacin. La importancia de esta consideracin depende de la cantidad y tipo deminerales arcillosos presentes en la formacin& as- como de las sales minerales disueltas en el agua inyectada y permea%ilidad de la roca.6. La salmuera de%e ser compati%le con el agua presente inicialmente en la formacin. El agua producida e inyectada de%e ser manipulada separadamente& si no son completamente compati%les.La geometr-a y continuidad del reser#orio son importantes consideraciones en el diseo de una inyeccin de agua. $i el reser#orio tiene %uzamiento& una inyeccin perifrica podr-a tener una mayor eficiencia de %arrido que un patrn de inyeccin. La eficiencia de %arrido puede ser definida como la fraccin de la formacin que esta en contacto con el fluido inyectado. La continuidad desde el pozo de inyeccin hacia el productor es esencial para el ,ito de la inyeccin& y reser#orios muy fallados son frecuentemente po%res candidatos para la inyeccin.La profundidad del reser#orio es otro factor que de%e ser considerado en el diseo de una inyeccin de agua. El agua de%e ser inyectada a una presin de tal manera que no fracture la formacin. $i la presin de fracturamiento se e,cede& el agua fluir a tra#s de la fractura hacia el pozo de produccin.La #iscosidad del petrleo es la mayor consideracin para determinar el comportamiento de la inyeccin. $i todos los otros factores son los mismos& la recuperacin de petrleo para un petrleo ligero ser mayor que para un petrleo pesado. La mo#ilidad de un fluido en una roca esdefinida como la relacin de la permea%ilidad efecti#a a la #iscosidad.La eficiencia de cualquier proceso de desplazamiento es un reser#orio de petrleo es influenciado fuertemente por la relacin de mo#ilidad )& definido como la relacin de la mo#ilidad del fluido desplazante a la mo#ilidad del fluido desplazado.La cantidad de petrleo en sitio es directamente proporcional a la porosidad& saturacin de petrleo y espesor del reser#orio. La magnitud y la #aria%ilidad de la permea%ilidad son consideraciones importantes. $i la permea%ilidad es muy %aja no ser posi%le inyectar agua a altas tasas. !apas con alta permea%ilidad y que son continuas entre el pozo inyector y productor causarn temprana irrupcin del frente de agua en los pozos de produccin y dejarn de lado petrleo en zonas de %aja permea%ilidad. El78hati% concluy a partir de un modelo matemtico que el flujo cruzado entre capas /crossflo90 mejora la recuperacin de petrleo para sistemas conrelaciones de mo#ilidad fa#ora%leTipos de inyeccin.5e acuerdo con la posicin de los pozos inyectores y productores, la inyeccin de agua se puede llevar a cabo de dos formas diferentesInyeccin perifrica o externa."onsiste en inyectar el agua fuera de la zona de petrleo, en los flancos del yacimiento.&e conoce tambi'n como inyeccin tradicional y en este caso, el agua se inyecta en el acu#fero cerca del contacto agua petrleo.Caractersticas.2. &e utiliza cuando no se posee una buena descripcin del yacimiento yo la estructuradel mismo favorece la inyeccin de agua.6. Los pozos de inyeccin se colocan en el acu#fero, fuera de la zona de petrleo.Inyeccin en arreglos o dispersa."onsiste en inyectar el agua dentro de la zona de petrleo. El agua invade esta zona y desplaza los fluidos del volumen invadido !acia los pozos productores. Este tipo de inyeccin tambi'n se conoce como inyeccin de agua interna, ya que el fluido se inyecta en la zona de petrleo a trav's de un nmero apreciable de pozos inyectores que forman un arreglo geom'trico con los pozos productores.Caracterstica.2. La seleccin del arreglo depende de la estructura y limites del yacimiento, de la continuidad de las arenas, de la permeabilidad, de la porosidad y del numero y posicinde los pozos existentes.6. &e emplea, particularmente, en yacimientos con pozo buzamiento y una gran extensin areal.:. ( 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 propsito es obtener una distribucin uniforme de los pozos, similar a la utilizada en la fase primaria de recobro.CAMPOS QUE ACTUAME!TE I!"ECTA! A#UA!:)" ;