Miguel Angel Porras Ojeda Juan Pablo Ramírez Díaz

Oscar Vanegas Angarita

Director

Bucaramanga, Noviembre de 2012

AGENDA

Introducción

Objetivos

Parafinas

Daño de Formación

Enzimas Biológicas

Enzima GreenZyme AG-280

Metodología Experimental

Resultados

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía

INTRODUCCIÓN

El daño en la formación producto de la depositación de

sólidos orgánicos es una de las causas principales de la

disminución en la producción de los pozos petroleros

debido a que disminuye la permeabilidad en las zonas

cercanas a la cara del pozo.

No existe una metodología única en la definición de un

método de estimulación, hay diversas estrategias y

procedimientos frente a los diferentes escenarios que se

presentan.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la viabilidad técnica del uso de la enzima biológica GreenZyme AG-280 a escala de laboratorio para reducir el daño a la formación en una muestra berea con propiedades petrofísicas similares a las del pozo Colorado 25

OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Realizar pruebas de laboratorio para reconocer las

propiedades petrofísicas básicas de la muestra berea y pruebas de caracterización de la enzima biológica.

Restaurar la muestra por un periodo de 350 horas

aproximadamente, con el fin de dejarla a condiciones

de yacimiento.

Realizar pruebas de desplazamiento positivo y remojo a

condiciones de yacimiento con la enzima GreenZyme AG-280.

PARAFINA

Sitios potenciales de precipitación de parafinas, transporte

y almacenamiento

Fuente: Depósitos orgánicos en operaciones petroleras, Octubre de 2009.

DAÑO DE FORMACIÓN

El daño de formación se define como la pérdida de productividad o inyectabilidad de un pozo.

Fuente. Imagen Yacimientos .blogspot.com 2009 05 01.

DAÑO DE FORMACIÓN - CAUSAS

Durante la Perforación

Durante la Cementación

Durante la Terminación y Workover

Durante las Estimulaciones

Durante el Proceso de Producción

Durante la Inyección de Agua o Gas

ENZIMAS BIOLÓGICAS

Las enzimas biológicas modifican parcial o totalmente la mojabilidad del yacimiento, incrementando de esta forma la saturación de petróleo móvil en el reservorio y optimizando el potencial de producción del campo ya sea por flujo natural, o por levantamiento artificial.

Fuente: Enzyme Enhanced Oil Recovery (EEOR)

.

ENZIMAS BIOLÓGICAS

No Tóxicos

No Cancerígenos

No Patogénicos

No Combustibles

Ambientalmente Seguros

Compatibles con el Agua

C A R A C T E R Í S T I C A S

ENZIMAS BIOLÓGICAS –USOS

Incrementar la recuperación de crudo en pozos petroleros, tanto en tierra firme como costa afuera

Mitigación del daño de formación causado por factores orgánicos en los alrededores del pozo productor.

Humectante de las arenas de empaquetamiento y de la formación

Rompedor de parafinas y asfáltenos

Preventor de la formación de emulsiones.

Limpieza de pozos, estaciones de flujo y equipos en general

ENZIMAS BIOLÓGICAS

Comportamiento de las Enzimas Biológicas.

Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT- SPE. Marzo 2008.

Funcionamiento de las Enzimas Biológicas.

Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT-SPE. Marzo 2008

ACEITE

SÓLIDO

ACEITE ENZIMA BIOLÓGICA

SÓLIDO

GreenZyme AG-280

La enzima está compuesta por un producto enzimático biológico que resulta de la impregnación de altos nutrientes proteínicos con el ADN de los microbios cultivados selectivamente.

Fuente. El Autor

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

Inicio

Pruebas Petrofísicas Básicas

• Diámetro • Longitud • Volumen • Peso • Densidad • Permeabilidad • Porosidad • Limpieza y Secado Caracterización

Enzima Biológica

• Solubilidad • Densidad • pH • Índice Refracción • Sludge • Mojabilidad Visual • Emulsiones • Compatibilidad Restauración de

la Mojabilidad

Desplazamiento

Fin

Tiempo: 14 días a condiciones de yacimiento P= 1300 psi T= 90 °C

K1< K2

K1= Crudo COL 25

K2 = Tratamiento Biológico

RESULTADOS

Pruebas Petrofísicas Básicas

Fuente: El Autor

Diámetro [cm] 3.828

Longitud [cm] 7.183

Volumen [cc] 82.668

Peso [gr] 181.767

Densidad [gr/cc] 2.65

Permeabilidad

[md]

49.66

Porosidad [%] 18

Volumen poroso 14.88

PROPIEDADES ANTES DE LA LIMPIEZA DESPUÉS DE LA LIMPIEZA

Permeabilidad [md] 49.66 50.642

Porosidad [%] 18 18.05

Volumen poroso 14.88 15

RESULTADOS

Caracterización de la enzima GreenZyme AG 280

Solubilidad: Completamente soluble

Densidad: 1,0263 [gr/mL]

pH: 4,2

Conductividad: 10,45 [mS/cm]

Índice de refracción: 1,35

Sludge: pocas partículas sólidas retenidas en la malla 100 mesh

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Mojabilidad Visual

Medio aceitoso Medio acuoso

Fuente: El Autor

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Emulsiones

Prueba emulsiones proporción 75:25

Fuente: El Autor

Concentración 3% 6%

Tiempos Cantidad de agua separada proporción 75:25 (ml)

t1 = 0 min 0 0

t2 = 15 min 24 30

t3 = 1hr 30 41

t4 = 24hr 58 61

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5

Agu

a se

par

ada

Tiempo

Prueba al 3%

Prueba al 6%

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO

Prueba compatibilidad productos blancos

Fuente: El Autor

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO

Compatibilidad Enzima 3% - Agua de Formación

Fuente: El Autor

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO

Compatibilidad Enzima 6% - Agua de Formación

Fuente: El Autor

RESULTADOS

Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280

Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO

Compatibilidad alícuota enzima - Crudo COL 25

Fuente: El Autor

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO

Equipo de desplazamiento positivo Core Pet Sample Restoration System

Fuente. El Autor

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO- Protocolo

Fuente. El Autor

Orden Producto Volumenes Porosos Sentido

1

Crudo 5

Inyección

Agua

Crudo 5

Agua

Crudo 5

Agua

Crudo 5

Agua

Crudo 5

Agua

Estabilización del Delta de presión (K Referencia 1)

2 Crudo + Enzima 6% en

salmuera 5 Inyección

Tiempo de Agitación = 48 horas

3 Crudo + Enzima 6% en

salmuera 5 Inyección

Tiempo de Agitación = 96 horas

4 Crudo + Enzima 6% en

salmuera 5 Inyección

Comparar kf1 y Kf2

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO Ciclos Crudo COL 25-Agua

Fuente: El Autor

Ciclos Fluido Q= cm^3/s ΔP psi

ciclo 1

oil 0,8 89

0,4 44

water 0,8 122

0,4 57

ciclo 2

oil 0,8 70

0,4 37

water 0,8 123

0,4 56

ciclo 3

oil 0,8 63

0,4 34

water 0,8 75

0,4 34

ciclo 4

oil 0,8 61

0,4 31

water 0,8 83

0,4 43

ciclo 5 oil 0,8 59

0,4 32

Parámetros Valores

q [cm3/s] 0.8

µ [cp] 8.39

L [cm] 7.183

A [cm2] 11.508

ΔP1 [psi] 59

ΔP2 [psi] 53

Kef1 < Kef2

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO

Permeabilidad Vs tiempo en días

`

Fuente: El Autor

Permeabilidad con tratamiento enzima biológica GreenZyme

Permeabilidad al crudo Colorado 25.

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO

Permeabilidad relativa Vs Saturación de Agua

Fuente: El Autor

• 0< mojabilidad < 0.5 Mojado por aceite

• Mojabilidad = 0.5 Mojabilidad mixta o intermedia.

• 0.5< mojabilidad < 1 Mojado por agua.

72,3

79,2

0 0

20

40

60

80

100

120

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Pe

rme

abili

dad

re

lati

va [

K]

Saturación de agua [Sw]

K vs Sw

ACEITE A

AGUA A

ACEITE B

AGUA B

CONCLUSIONES

• Se comprobó en laboratorio la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280 al aumentar la gravedad API del crudo Colorado 25 y al disminuir su viscosidad.

• Se identificó la concentración más óptima de enzima biológica entre 3% y 6% utilizadas en la prueba de emulsiones, debido a que mayor concentración, mayor efectividad.

• Se evidenció que la enzima biológica GREENZYME AG-280 no presenta ninguna incompatibilidad en las pruebas realizadas durante el desarrollo del proyecto.

CONCLUSIONES

• Se probó que a mayor tiempo de agitación de la enzima biológica GREENZYME AG-280 con los fluidos del yacimiento mejora su eficiencia.

• La enzima biológica GREENZYME AG-280 es totalmente soluble en el agua de formación y no presenta ninguna incompatibilidad.

• Enzima biológica GREENZYME AG-280 no causa ninguna reacción química por ser un agente biológico, es totalmente inofensiva al ser humano, es biodegradable y amigable con el medio ambiente.

RECOMENDACIONES

• Realizar pruebas técnicas de tensión interfacial y cromatografía con el fin de evaluar y comprobar la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280.

• No utilizar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a una temperatura superior a 212 °F debido a que este es su punto de ebullición; por encima de ésta se perderá sus componentes.

• Utilizar muestras representativas del yacimiento o en su defecto muestras Bereas con propiedades petrofísicas similares a éstas, con la finalidad de obtener resultados representativos.

RECOMENDACIONES

• Para inyectar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a nivel de campo se recomienda cumplir con la regla 2 ½, según sus comerciantes “Apollo Separation Technologies Inc. de Houston, Texas”

• En formaciones de caliza según la profundidad total del pozo y su tasa de producción diaria se debe inyectar ácido clorhídrico HCl al 1% o 3% en volumen previamente a la aplicación de la enzima biológica.

• Utilizar únicamente salmuera compatible o idéntica a la de la formación para diluir la enzima biológica.

BIBLIOGRAFÍA

• ARIZA, Emiliano, Determinación del umbral de cristalización de las parafinas en el crudo del campo colorado, Bucaramanga 2008.

• OTERO, Zully; SALAMANCA, Mónica, Metodología para la selección de enzimas biológicas en procesos de estimulación de pozos, Bucaramanga, Tesis 2010.

• CHAVARRIA, Sandra Del Pilar, NIÑO, Angélica, Evaluación del daño a la formación por precipitación de parafinas y asfáltenos en el campo colorado, Bucaramanga, Tesis 2010.

• CRISTANCHO, Diana; HOYOS, Jorge, Procedimientos metodológicos para la caracterización de fluidos de campo maduros. aplicación a los fluidos de campo colorado, Bucaramanga, Tesis 2008.

• GONZALEZ, Oscar, Análisis de influencia de la enzima GreenZyme AGE 280 de global en la humectabilidad de las arenas y su influencia en la productividad, Abril 2002.

• PETROZYMA, Petrol solutions; Aplicación para el recobro mejorado en campos petroleros.

BIBLIOGRAFÍA

• Cavallaro, A.N., y otros; Laboratory investigation of an innovative solvent based enhanced recovery and in situ upgrading technique; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 7-9, 2005 Paper 2005-016.

• Moghadam, S., Nobakht, M. and Gu, Y.; Permeability Effects in Vapor Extraction (VAPEX) Heavy Oil Recovery Process; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 12-14, 2007, Paper 2007-95.

• Yazdani, A.J., Maini, B.B.; Further Investigation of Drainage Heigh Effect on Production Rate in Vapex; SPE 101684. 2006.

• Rostami, B., y otros; Effect of the Capillarity and Surface Tension on the Performance of VAPEX Process; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 12-14, 2007, Paper 2007-39.

• Lou, P., Wang, W., and Gu,Y.; Asphaltene Precipitation and Its Effects on the Vapor Extraction (VAPEX) Heavy Oil Recovery Process; SPE 117527. 2008.