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LA INYECCIN WAG EN EL CAMPO STATFJORDConsideracionesWAG: Inyeccin Alterna de Agua y Gas

WAG como su nombre lo dice (Water Alterning Gas) consiste en la inyeccin al yacimiento de gas y agua en forma alternada, todo proceso de inyeccin alternada de agua y gas comienza por la inyeccin de gas y culmina con inyeccin de agua.

Qu es WAG ?El aumento en la recuperacin de aceite por WAG, se fundamenta en mejorar la eficiencia microscpica de desplazamiento, debido a que el gas tiene mayor eficiencia de desplazamiento microscpica comparada con el agua, adems de las secuencias de gas y agua alternadas estabilizan el movimiento del frente de gas, mejorando la eficiencia de barrido vertical y horizontal.

Mejorar el barrido de la inyeccin de gasControlar la movilidad del desplazamiento de gas por medio del aguaEstabilizar el frente de desplazamiento. Mejorar la recuperacin de petrleo. Combinar la eficiencia de desplazamiento mejorada de la inyeccin de gas, con un barrido macroscpico mejorado por la inyeccin de agua.

Se propuso para Heterogeneidad del yacimiento (estratificacin y anisotropa).Humectabilidad de la roca.Propiedades de los fluidos.Condiciones de miscibilidad.La frecuencia de los ciclos y tamao de la masa. La relacin de WAG.Velocidad de inyeccin.

Los factores que afectan Mecanismos de desplazamiento Desplazamiento Miscible: Desplazamiento Inmiscible: Dos fluidos son miscibles, si al ser combinados de igual proporcin, todas sus mezclas forman una fase homognea. Por lo que no existir tensin interfacial entre ellos, y la saturacin residual de petrleo tendera a cero en la zona barrida.

Dos fluidos son inmiscible, si al ser combinados de igual proporcin, forman dos fases separadas. Si estas dos fases fluyen a travs del medio poroso, el comportamiento del flujo est en funcin de las permeabilidades relativas, la estructura porosa, la mojabilidad del medio, y la tensin interfacial entre el agua y el aceite.

Efectos del agua y el gas en procesos WAGEfectos del gas: Efectos del agua: El gas por ser menos denso que el agua, tiende a ocupar los espacios estructuralmente ms altos, desplazando por segregacin el petrleo que se encuentra en el tope del yacimiento. El gas al no mojar la roca, siempre va a ocupar espacios ms grandes en el yacimiento, ayudando o desplazando el aceite residual que se encuentra inmvil.El agua reduce la movilidad del gas, impidiendo la canalizacin del mismo, de esta manera se asegura un mayor contacto gas petrleoEl agua por ser ms densa que el gas ocupa los estratos ms bajos del yacimiento desplazando el petrleo presente. la irrupcin de agua se reduce, ya que se disminuye el volumen de agua a inyectar y la relacin de agua- aceite producida decrece.

Efectos del gas: Efectos del agua:

HidrocarburosNo hidrocarburos CO2 Gases de inyeccin

La inyeccin alternada de agua y gas es un mecanismo que aumenta tanto la taza de produccin como el factor de recobro final. Segn resultados de operaciones realizadas y datos obtenidos de simuladores se puede obtener un recobro de hasta 13% del petrleo original en sitio solo con la aplicacin de inyeccin WAG.

WAG: Inyeccin Alterna de Agua y Gas

Inyeccin WAG en el campo StatfjordWAG: Inyeccin Alterna de Agua y Gas

GeneralidadesHistoriaDesarrollo del campoEstructura geolgicaImplementacin de inyeccin WAG.rea piloto de WAGPotencial WAGEquipo de vigilancia WAGProduccin de aceite incremental total y tasa de aceite incremental promedio del efecto WAG en los yacimientos Brent.

Respuesta a la inyeccin WAGRendimiento de la inyeccin WAGProblemas operacionalesObservaciones del proceso WAGRendimiento de la produccin del pozo B-07, debido la inyeccin WAG en B-05.Estimacin de la incrementacin del petrleoCorte de agua vs produccin acumulada de petrleo.

Inyeccin WAG en el campo Statfjord

El Campo Statfjord fue descubierto en el Mar del Norte en 1973, tiene 25 km de largo y 4 km de ancho.El Campo se encuentra en el rea de Tampen Spur, en la parte Norte del Viking Graben sobre la frontera entre Noruega y Reino Unido y es el mayor descubrimiento de petrleo hasta la fecha en Europa.

GeneralidadesEl petrleo original en sitio (STOOIP) se estima en aproximadamente 1 billones de Sm y el factor de recobro esperado es del 65%.Se alcanz una tasa de produccin normal de 110.000 Sm / da de petrleo, en el 2002, hoy en da la produccin de petrleo est en un rpido descenso y la tasa actual de petrleo es de aproximadamente 29.000 Sm / da.El reto fue identificar y desarrollar el aceite remanente.La inyeccin WAG, comenz en los yacimientos Brent con el pozo piloto B-05 en Febrero de 1997, y segn los resultados exitosos se ampli para cubrir toda el rea del campo.Grandes volmenes de petrleo fueron identificados en las reas superiores del yacimiento.HISTORIA

El campo es desarrollado mediante tres plataformas completamente integradas.Statfjord A comenz a producir en 1979, Statfjord B en 1982, y Statfjord C en 1985.Las ventas de gas en el Reino Unido y en el continente europeo comenzaron en octubre de 1985.

Desarrollo del campo

La mayora de las reservas originales se encuentran en el East flank.Los dos intervalos del yacimiento ms importantes son el Grupo Brent Jurasico Medio y Trisico hasta la formacin Statfjord y Jurasico inferior.Los yacimientos Brent, contienen aproximadamente el 80% del petrleo original en sitio.El Grupo Brent, esta dividido en el Brent Superior e Inferior. El Brent superior, consiste en la formacin Tarbert en el tope y la formacin Ness en el fondo. El Brent inferior consiste en la formacin Etive en el tope, rodeado por las formaciones Rannoch y Broom.

Estructura geolgica

En 1997, la inyeccin de agua en Brent fue complementada por inyeccin WAG para desplazar el petrleo remanente en las reas superficiales, y para mejorar la eficiencia de barrido en las reas de inyeccin de agua. En los yacimientos que han sido inyectados de agua, an es posible recuperar una parte significativa del petrleo remanente mediante la inyeccin WAG.En el tiempo en que la inyeccin WAG comenz, el factor de recobro en el grupo Brent fue de 56% y el corte de agua era del 70%.La estructura geolgica del campo Statfjord, es propicia para el xito de la inyeccin WAG.Un efecto de WAG importante es el desplazamiento de aceite a partir de las reas crestales del main field hacia los pozos de produccin ubicados en el east flank.

Implementacin de inyeccin WAGSe cree que la inyeccin WAG, incrementa el barrido microscpico en el yacimiento al reducir la saturacin del petrleo residual despus de la inyeccin.Se espera que los ciclos WAG mas cortos pueden favorecer la presencia de las tres fases, lo que resulta en una reduccin en la permeabilidad relativa del gas, dando una mejor relacin de movilidad del gas-petrleo y un mejor proceso de desplazamiento en comparacin con el flujo de dos fases petrleo y gas.Para los yacimientos Brent, un desplazamiento de gas miscible a alta presin, slo poda ser alcanzado por encima de 414 bar, o aproximadamente 28 bar por encima de la presin inicial del yacimiento.La presin del yacimiento esta actualmente alrededor de 330 bar, por lo que el proceso WAG en el Grupo de Brent es un desplazamiento inmiscible.Tanto el ciclo de agua y gas, contribuyen a la recuperacin del petrleo incremental en el proceso WAG.El petrleo del tico, es drenado principalmente por el gas, desplazando el petrleo hacia reas que son drenadas por el bache de agua posterior.Este mecanismo, ha sido observado en los pozos de produccin, as como la produccin de petrleo se ha incrementado despus de que los pozos de inyeccin son cambiados de inyeccin de gas a inyeccin de agua.

Implementacin de inyeccin WAG

El pozo B-05 fue considerado como ptimo para inyeccin WAG, y los pozos de produccin WAG potenciales se localizaron en una posicin estructuralmente alta.Los resultados a partir del piloto WAG, fueron positivos y llevaron a la decisin de expandir la implementacin de WAG a todo el grupo Brent. Hasta la fecha hay 9 pozos de inyeccin activos WAG, y el efecto observado es positivo en 22 pozos de produccin.La cantidad de gas disponible, para inyeccin en el campo Statfjord es limitada.La utilizacin de gas se distribuye entre la exportacin de gas, la inyeccin de gas en los yacimientos Brent e inyeccin de gas en los otros yacimientos. Por lo tanto la optimizacin del uso de gas es importante con el fin de maximizar la ganancia.

rea piloto de WAG

La estrategia de desarrollo del yacimiento, se modifico en 1997, cuando se implemento inyeccin WAG buzamiento abajo, como parte de la estrategia de drenaje. La estrategia WAG a la fecha ha sido convertir los inyectores de agua verticales existentes, en Brent inferior en inyectores WAG en Brent superior, mientras los nuevos inyectores WAG en Brent inferior, son en su mayora perforados como pozos horizontales justo por debajo del CAP original.Implementacin de WAG en Brent superior e inferior.La estrategia es perforar los inyectores profundamente en la formacin, de manera que el gas contacte, tanto aceite como sea posible en su camino hacia los productores, y perforar y aplicar sidetrack a los productores, de manera que el aceite barrido por el gas pueda producirse, sin excesiva produccin de gas o agua.En el caso de los inyectores WAG dedicados a Brent inferior, los pozos se localizan y se perforan profundamente en la formacin Rannoch, para lograr tan alta eficiencia de desplazamiento vertical como sea posible. Los productores existentes dictan la estrategia de inyeccin en los pozos inyectores de WAG.Con respecto al tiempo de duracin de los ciclos, la estrategia a la fecha a sido correr baches de gas de 1 3 aos. Un prerrequisito para cambiar de inyeccin de gas a inyeccin de agua en los inyectores WAG ha sido, en la mayora de los casos, lectura de gas y/o recirculacin de gas en los productores.Implementacin de WAG en Brent superior e inferior.El potencial WAG en Brent es significativo.Una gran parte de las reservas de petrleo restantes se espera que sea realizada por la Inyeccin WAG.Este potencial se deriva de estudios de modelos de simulacin, la cartografa de superficie y el aceite tico (en el campo principal y el flanco oriental), y de 5 aos de experiencia WAG.Los esfuerzos se centran en el uso de modelos de elementos reticulares finas, la Vigilancia WAG y la adquisicin de datos para identificar las reas con alto potencial de WAG.Potencial WAGSe estableci un equipo de vigilancia WAG multidisciplinario, a cargo de monitorear la inyeccin WAG, analizar respuestas, recomendar operaciones de pozos, y establecer y seguir el programa de adquisicin de datos relacionado al WAG.Adems, monitorear los frentes de fluidos, y evaluar perfiles potenciales y de produccin debido al efecto WAG.

Equipo de vigilancia WAGEquipo de vigilancia WAGPlataforma BEquipo de estrategia y soportePlataforma APlataforma CIngenieros de yacimientos y gelogosIngenieros de yacimientosIngenieros de yacimientos y geofsicosIngenieros de yacimientos e Ingenieros de produccin

Despus de 5 aos de inyeccin WAG, los resultados son alentadores. A Mayo de 2002, la produccin de aceite incremental total estimado debido a inyeccin WAG es de casi 3.5 millones de Sm3/da. Aproximadamente 45% del gas inyectado ha sido producido. Los volmenes totales producidos en respuesta a la inyeccin WAG hasta ahora han confirmado el potencial WAG esperado. La tasa de aceite incremental diaria promedio debido a WAG en 2001 fue de aproximadamente 3600 Sm3/da.

Produccin de aceite incremental total y tasa de aceite incremental promedio del efecto WAG en los yacimientos Brent.Dependen de:Complejidad del yacimiento/ espesor de la formacinComunicacin entre el campo principal y el flanco orientalCobertura del pozo de produccinDistancia entre el inyector WAG y los pozos de produccin.La alta produccin de aceite incremental inicial, es explicada con la respuesta WAG de los primeros productores con efecto WAG. Estos pozos tuvieron una tasa de aceite incremental de mas de 1.000Sm3/da, mientras que los otros productores experimentaron tasas de aceite incremental en el rango de 200 a 400Sm3/da.Respuesta a la inyeccin WAG

Se observa que en el periodo de abril de 1998 y enero de 1999, no se ve correspondencia entre la tasa de inyeccin de gas y la tasa de aceite incremental, este es el periodo de implementacin de la inyeccin WAG. Un efecto positivo se ha visto en las reas WAG una ves que los pozos cambian de inyeccin de gas a inyeccin de agua, (periodo de mayo de 2000 a julio de 2001.)Los efectos tpicos en productores de aceite a partir de inyeccin WAG, son corte de agua decreciente, tasa de aceite que se incrementa, y GOR que se incrementa con un posterior efecto de levantamiento.

Rendimiento de la inyeccin WAGObservaciones de campo, han indicado que hay una migracin de gas extensiva ascendente en la formacin. Esta migracin vertical resulta en un barrido volumtrico relativamente pobre de gas, un efecto que es frecuentemente subestimado en modelos de simulacin de yacimientos. Por eso la eficiencia de desplazamiento horizontal inferior, es un desafo. Las simulaciones de yacimiento indicaron tambin que los inyectores WAG horizontales daran mejor barrido volumtrico de gas comparados a inyectores WAG verticales, y observaciones de campo corroboran esta afirmacin.

Problemas operacionalesLa inyeccin WAG en los yacimientos Brent en el campo Statfjord ha sido un xito. A Mayo de 2002, casi 3.5 millones de Sm3/da, se estiman como la produccin de aceite incremental total debido al efecto de WAG. Aproximadamente el 45% del gas inyectado ha sido producido. La tasa de aceite incremental diaria promedio debido al efecto de WAG en 2011 fue aproximadamente 3600 Sm3/da.Los efectos tpicos observados en productores de aceite as como la respuesta a la inyeccin WAG son un corte de agua decreciente, tasa de aceite que se incrementa, y GOR que se incrementa con un posterior efecto de levantamiento. Reduccin del corte de agua del 90% al 20% ha sido registrada en algunos pozos.Muchos productores podran doblar e incluso triplicar su tasa de aceite.Un aumento en la produccin de petrleo a menudo se ha visto antes de la irrupcin de gas.Generalmente el primer ciclo WAG es el ms eficiente, un posterior segundo ciclo de gas no se espera que de tanto aceite incremental como el primer ciclo, debido a la reduccin de la saturacin de aceite residual con cada nuevo ciclo.La estructura geolgica del campo Statfjord es conducente al xito de la inyeccin WAG.

Observaciones del proceso WAG

Rendimiento de la produccin del pozo B-07, debido la inyeccin WAG en B-05.

El petrleo incremental debido a la inyeccin WAG se estima de 600000Sm3 por la comparacin de la declinacin estimada con la produccin actual de aceite. Al graficar el corte de agua vs produccin acumulada de petrleo, la inyeccin WAG potencial en el pozo tambin puede ser estimado.La lnea de tendencia de corte de agua se calcula antes y despus de la respuesta WAG.

Estimacin de la incrementacin del petrleo

La lnea de tendencia se extrapola para el corte de agua, y as la diferencia en produccin acumulada de petrleo se calcula.En algunos casos hay incertidumbre en esta estimacin ya que el corte de agua tiende a aplanarse cuando alcanza aproximadamente el 90-95%.La comparacin de estos dos volmenes incrementales estimados es una confirmacin de que el petrleo incremental asignado no ha sido optimo.

Corte de agua vs produccin acumulada de petrleo.El principio fundamental del mecanismo de recobro mejorado es la combinacin de desplazamiento del petrleo por empuje por parte del gas con la movilizacin por capilaridad por parte del agua.El mecanismo se aplica en yacimientos donde la fase mojante es el agua.La segregacin gravitacional puede influir positivamente en el proceso.Es un mecanismo que aumenta la tasa de produccin as como tambin el recobro final.Puede ser usado como mecanismo de recobro secundario o terciario, como es costumbre despus de la produccin por inyeccin de agua.El recobro solo por el mtodo es de hasta un 13%.La relacin de agua y gas depende en muchos casos del costo y la disponibilidad del gas.

Podemos concluir que