Yacimientos Arcilloso Arenosos Cinco Ley

24 Noviembre, 2006

Nuevas Tecnologas para la Produccin Nuevas Tecnologas para la Produccin de Hidrocarburos de Hidrocarburos

Dr. Hber Cinco Ley

Seminario: Las Limitaciones tcnicoSeminario: Las Limitaciones tcnico--econmicas de las opciones econmicas de las opciones energticas para el siglo XXI en el sector energtico energticas para el siglo XXI en el sector energtico MexicanoMexicano

ContenidoContenido

IntroduccinIntroduccin

Las Reservas en Mxico Las Reservas en Mxico

Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos

Ejemplos de Aplicaciones TecnolgicasEjemplos de Aplicaciones Tecnolgicas Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado Yacimientos en Aguas Profundas Yacimientos en Aguas Profundas

ConclusionesConclusiones

IntroduccinIntroduccin

IntroducciIntroduccinn

En Junio de 2006, la produccin de aceite en Mxico alcanz En Junio de 2006, la produccin de aceite en Mxico alcanz 3.293.29 millones de barriles por da y millones de barriles por da y 5.2755.275 miles de millones de miles de millones de pies cbicos por da de gas natural.pies cbicos por da de gas natural.

Para responder al creciente consumo mundial de aceite, se Para responder al creciente consumo mundial de aceite, se estn desarrollando nuevas tecnologas para incrementar la estn desarrollando nuevas tecnologas para incrementar la recuperacin de aceite de campos maduros, de aceite recuperacin de aceite de campos maduros, de aceite pesado, de yacimientos naturalmente fracturados, pesado, de yacimientos naturalmente fracturados, yacimientos arenoyacimientos areno--arcillosos, y la explotacin de yacimientos arcillosos, y la explotacin de yacimientos en aguas profundas, principalmente.en aguas profundas, principalmente.

IntroducciIntroduccinnMxico es uno de los diez pases productores mas importantes y gran porcentaje de sus recursos petroleros provienen de yacimientos naturalmente fracturados, de yacimientos areno-arcillosos, y en menor medida de aceite pesado. Existen numerosos prospectos en aguas profundas del Golfo de Mxico.

Las Reservas in MLas Reservas in Mxicoxico

Ciclo de vida de las Reservas

La incertidumbre en la estimacin de reservas se La incertidumbre en la estimacin de reservas se reduce con la vida productiva.reduce con la vida productiva.

Nuevas tecnologas incrementan la Recuperacin.Nuevas tecnologas incrementan la Recuperacin.

TIEMPO

Exploracin Desarrollo yProduccin

Plataforma

Gasto Econmico

GA

STO

Extensin del Ciclo

de vida

Los recursos petroleros en MLos recursos petroleros en Mxicoxico(Enero 1(Enero 1roro, 2006), 2006)

77%

3%4%4%

12%Recursos Contingentes:222.2

Volumen Original de Aceite (N): 288.8 miles de millones de barriVolumen Original de Aceite (N): 288.8 miles de millones de barrilesles Reservas Probadas: 45.4 miles de Reservas Probadas: 45.4 miles de millonesmillones de barriles (16% de N) de barriles (16% de N) EstimaciEstimacin de la n de la RecuperacinRecuperacin Final: 66.6 miles de Final: 66.6 miles de millonesmillones de de

barriles (23% de N)barriles (23% de N)

RecuperaciRecuperacin de reservas probadas 74%:n de reservas probadas 74%:

Producidos:33.6

Probada Remanente:11.8

*Probable:11.6

*Posible:9.6

*IncrementalFuente: Reservas de Hidrocarburos de Mxico, SPE/PEP (2006)

Miles de Millones de barriles

RecuperacinRecuperacin de Reservas Probadas en los principales de Reservas Probadas en los principales campos del campos del paspas (Enero 1(Enero 1roro, 2006), 2006)

70.30

53.70

94.90

65.90 65.6074.00

ReservasProbadas producidas (%)

Campos Maduros Campos Maduros Incorporacin de ReservasIncorporacin de Reservas Exploracin en Aguas ProfundasExploracin en Aguas Profundas Incremento en Factores de recuperacinIncremento en Factores de recuperacin Explotacin de aceite pesadoExplotacin de aceite pesado

Mantener y/o incrementar la Mantener y/o incrementar la produccin de aceiteproduccin de aceite

Recuperacin de Reservas Probadas > 50%:Recuperacin de Reservas Probadas > 50%:

CC CAPCCKKMZ JTCAJB PEP

Source: Reservas de Hidrocarburos de Mxico,

SPE/PEP (2006)

DesafosDesafos TecnolgicosTecnolgicos

Tecnologas en la explotacin petrolera

Tecnologas que crean valor: Mejoramiento de aceite pesado Ssmica de 3D y 4D Recuperacin Mejorada Reactivacin de Campos Maduros

Tecnologas que mejoran eficiencia: Automatizacin de instalaciones Pozos horizontales y multilaterales Monitoreo en tiempo real

Tecnologas que reducen costos: Pozos horizontales y multilaterales Optimizacin de desarrollo

Tecnologas para el control: Medicin de la produccin Control de emisiones Instrumentos de seguridad

Sin embargo, la adquisicin y aplicacin de tecnologas, encuentran obstculos en el entorno nacional, debido a:

Esquemas de contratacin rgidos Legislacin Exclusividad de patentes Recursos humanos especializados limitados Niveles insuficientes de inversin Entorno laboral

Yacimientos Naturalmente Yacimientos Naturalmente FracturadosFracturados

Complejidad de los Yacimientos Naturalmente Complejidad de los Yacimientos Naturalmente FracturadosFracturados

Caracterizacin de matriz, fracturas y vgulos Interaccin entre matriz, fracturas y vgulos Alta saturacin de aceite residual en matriz. Movimiento de fluidos.

Tecnologas EmergentesTecnologas Emergentes Caracterizacin mediante Modelos de Triple Porosidad Simulacin mediante Modelos de Triple Porosidad Productos para el control de movimiento de fluidos Pozos no convencionales

Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos Caracterizacin y Modelado de fracturas Recuperacin Mejorada Cuantificacin y localizacin de las reservas remanentes

Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados

TecnologTecnologas que se aplican en Mas que se aplican en Mxico xico Anlisis de Datos, y Estudios Anlisis de Datos, y Estudios

Tcnicos.Tcnicos.Modelado de YacimientosModelado de Yacimientos

Modelado Geolgico

Simulacin de Yacimientos

0

20000

40000

60000

80000

0 5 10 15 20Year

Pro

duct

ion

Rat

e (S

TB

PD

)

OIL

WATER

Gas

Rat

e(M

SC

FPD

)

0

200

400

800

0 5 10 15

Pre

ssur

e(P

SI)

1000

2000

3000

5000

Year

DesarrolloDesarrollo Inyeccin de Nitrgeno Pozos Altamente inclinados

Yacimientos Naturalmente FracturadosYacimientos Naturalmente Fracturados

ESCALA GRAFICA

0 30 Km.

DOS BOCAS

CARMEN CITY

200 m.

100 m.

50 m.

25 m.

2130

2170

2090

2050

FRONTERA

NITROGEN PLANT

NUEVO PROGRESO

ATASTA

CANTARELCANTARELLL

1

L-36

97

Km

L-24"

N

ATASTAESTATION

KUTZ CHAC-101

EKBALAMKU

L-36

85

K

m

NOHOCHNOHOCH--AA

INJECTION INJECTION PLATFORMPLATFORM

InyecciInyeccin de Nitrn de NitrgenogenoComplejo CantarellComplejo Cantarell

Centro de produccin de Nitrgeno mas grande del mundo

Gas

to In

yecc

in/

prod

ucci

n, M

Msc

f/d

Year

N2

conc

entr

aci

n, m

ol fr

acci

n

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Dec-02 Dec-03 Dec-04 Dec-05 Dec-06 Dec-07 Dec-08 Dec-09 Dec-10 Dec-11 Dec-12 Dec-13 Dec-14 Dec-150

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Injected nitrogen

Total produced associated gas

Hydrocarbon produced gas

Nitrogen concentration

Modelado NumModelado Numrico del proceso de rico del proceso de inyecciinyeccin de Nitrn de Nitrgenogeno

Limitaciones TecnolLimitaciones Tecnolgicasgicas

El volumen de aceite esta controlado por las saturacin residual deaceite, Sorg y Sor

Las tecnologas de recuperacin Las tecnologas de recuperacin mejorada para extraer el aceite de mejorada para extraer el aceite de la matriz, representan uno de los la matriz, representan uno de los grandes retos para la industria grandes retos para la industria petrolera mexicana.petrolera mexicana.

Campo Akal

Factor de recuperacin estimado despus de N2 ~ 0.46

Alrededor de 16,000 MMSTB de aceite inmvil se quedaran en el yacimiento

Sorg = 55%

Sorw = 70%Zona invadida de agua

Zona invadida de gas

Yacimientos ArenoYacimientos Areno--ArcillososArcillosos

Complejidad de los Yacimientos ArenoComplejidad de los Yacimientos Areno--ArcillososArcillosos Depsitos de baja permeabilidad Continuidad limitada y/o muy heterognea,

formaciones delgadas Presin inicial baja y cercana a la de

saturacin (Chicontepec). Medios deformables( permeabilidad

y conductividad de fractura variables) Baja transmisividad vertical Formacin reactiva a fluidos Baja productividad de pozos

Limitaciones de ModelosLimitaciones de Modelos Representacin limitada de la heterogeneidad Representacin limitada las fracturas hidrulicas

Yacimientos ArenoYacimientos Areno--Arcillosos Arcillosos

Tecnologas EmergentesTecnologas Emergentes Modelos sedimentolgicos a nivel de microfacies Pozos multilaterales y/o horizontales Recuperacin mejorada

Desafos TecnolgicosDesafos Tecnolgicos Caracterizacin geolgica de sistemas turbiditicos

Mejoramiento de las imgenes ssmicas Descripcin de la distribucin de heterogeneidades

Recuperacin Optimizada de Agua Pozos horizontales inyectores de agua Pozos horizontales productores de aceite


ASP (lcali-Surfactante-Polmero)ASP

AguaAgua PetrleoPetrleo((RemRem. / . / ResRes.).)ASPASPPP

ASP

AguaAgua PetrleoPetrleo((RemRem. / . / ResRes.).)ASPASPPP

OportunidadesOportunidades Grandes volmenes de reservas no

recuperadas (93% N) Grandes volmenes de aceite remanente de

aceite mediano y ligero en etapa de desarrollo Nuevas oportunidades de produccin Gran potencial a travs de proyectos de

Recuperacin Mejorada ( fuentes de CO2 y agua para inyeccin)

Aplicacin masiva de la perforacin multilateral y horizontal

Limitaciones TcnicoLimitaciones Tcnico--EconmicasEconmicas Cartera de proyectos con valor menor al de

fracturados Campos en reas sensibles ambientalmente Requiere de grandes inversiones de capital


Descripcin de canales enposicin estratigrfica


Planeacin del desarrollo

Yacimientos de Aceite PesadoYacimientos de Aceite Pesado

Oportunidades Tecnolgicas en Mexico en la explotacin de aceite pesado

Caracterizacin/Simulacin de YacimientosCaracterizacin/Simulacin de Yacimientos


Ssmica 4D, Ssmica 4D, Ssmica 3D de Fractura, Ssmica 3D de Fractura, Ssmica MulticomponenteSsmica Multicomponente Geoqumica de ProduccinGeoqumica de Produccin Ssmica de Pozo VSP 3DSsmica de Pozo VSP 3D Modelado de Aceites EspumantesModelado de Aceites Espumantes Simulacin ComposicionalSimulacin Composicional Simulacin Integral 2SSimulacin Integral 2S

Desarrollo de YacimientosDesarrollo de Yacimientos

Perforacin HorizontalPerforacin Horizontal Perforacin MultilateralPerforacin Multilateral Instrumentacin InteligenteInstrumentacin Inteligente Inyeccin de GelesInyeccin de Geles Inyeccin de EspumasInyeccin de Espumas FracPackFracPack Bombas ElectrocentrfugasBombas Electrocentrfugas


Recuperacin Secundaria y MejoradaRecuperacin Secundaria y Mejorada


Zona depetrleo

LGN Frentede

Extraccin

PozoInyector

PozoProductor

Inyeccin de Inyeccin de Nitrgeno y CONitrgeno y CO22 Inyeccin Optimizada de Agua Inyeccin Optimizada de Agua

Mejoramiento in SituMejoramiento in Situ

Inyeccin de SolventesInyeccin de Solventes

Inyeccin de DiluentesInyeccin de Diluentes

Recuperacin TrmicaRecuperacin Trmica

CCE

BTPK

JSK

N2 H2O

INYECCIN DE AGUA OPTIMIZADA

Yacimientos de Aceite Yacimientos de Aceite PesadoPesado

POZO PRODUCTOR

POZO INYECTOR

CAMARA DE VAPOR

5 MTS.

INJECTOR

PRODUCER

STEAM CHAMBER

INYECCIN DE VAPOR MEDIANTE PROCESO VAPEX



CRUDOCRUDOMEJORADOMEJORADO

25 25 APIAPI

Aplicacin de Tecnologa

CRUDO8 API

CRUDOCRUDOMEJORADOMEJORADO

25 25 APIAPI

Aplicacin de Tecnologa

CRUDO8 API

BENEFICIOSBENEFICIOS

Es una extraccin de las fracciones livianas del aceite, basado en la solubilidad diferencial de los componentes del aceite en el solvente utilizado

Aumento de la calidad del aceite (mayor oAPI) Alta recuperacin de aceite (70 % en laboratorio) Reduccin sustancial de fracciones pesadas y metales Aumento en la tasa de produccin No ocasiona dao a la formacin (areniscas) Se recupera hasta el 90% del LGN inyectado

Mejoramiento In-Situ

Visualizacin de Oportunidades Tecnolgicas para Ku, Maloob y Zaap


PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCINREGIN MARINA NORESTEACTIVO KU MALOOB ZAAP

PRONSTICO DE PRODUCCIN DE ACEITEPROMEDIO ANUAL

0

200

400

600

800

1000

1981

1984

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

2007

2010

2013

2016

2019

2022

2025

2028

Qo

(MB

PD

)

DESARROLLO + MANTTO. DE PRESIN

DESARROLLO, POZOS ACTUALES +FUTUROSBASE, EXPLOTACIN CON POZOS ACTUALES

HISTORIA promedio anual

Optimizacin de estrategias de explotacin (Bombeo neumtico, estimulacin con surfactantes viscoelsticos, acidificacin matricial, perforacin inclinada, BEC, perforacin horizontal y mutilateral)

Optimizacin de la Inyeccin de Nitrgeno (Espumas, Simulacin Integral 2S y Composicional)

Modelado de Fractura (Multicomponente, 3D de Fractura) Monitoreo de proyectos de inyeccin (Ssmica 4D, Instrumentacin Inteligente,

Geoqumica)


Limitaciones tcnico-econmicas para la aplicacinoportuna de nuevas tecnologas:

Gran porcentaje de la reserva de aceite pesado en Mxico se encuentra en yacimientos fuera de costa. La tecnologa existente para la explotacin de aceite pesado ha sido desarrollada parayacimientos localizados en el continente.

Dado que los precios del crudo dependen de su calidad, lacomercializacin del aceite pesado se facilita utilizando tecnologas de mejoramiento de crudo.

Yacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas

Complejidad del desarrollo de Yacimientos en Aguas Profundas

Altos costos de descubrimiento

Altos costos de desarrollo

Tecnologa incipiente en Mxico. Involucra un plan agresivo de

transferencia de tecnologa

Carencia de experiencia


OilGas

OilGas

Gulf of MexicoGulf of Mexico

S. AmericaS. America

W. AfricaW. Africa

Asia PacificAsia Pacific

NW EuropeNW Europe

MediterraneanMediterranean



Risers: Tecnologa avanzada en la produccin de aceite en aguasprofundas.

Los desarrollos y patentes pertenecen a operadoras lderes en explotacin de yacimientos en aguas profundas.

Mxico tiene limitados recursos financieros y tecnolgicos, y una legislacin rgida que dificultan el desarrollo, mediante alianzas, de sus yacimientos en aguas profundas

Profundidades de los nuevos desarrollosProfundidades de los nuevos desarrollos

0 / 0

1000 / 305

2000 / 610

3000 / 915

4000 / 1220

5000 / 1525

6000 / 1830

7000 / 2135

8000 / 2440

Atlantis & NaKikaSemisPies / Metros

Mad Dog SparMad Dog Spar

AngolaAngolaFPSO's FPSO's & TLP's& TLP's

DesarrollosDesarrollosActualesActualesProduccinProduccin

ThunderThunderHorseHorseSemiSemi

HooverDDCV

GirrasolFPSO

HolsteinHolsteinSparSpar

UrsaTLP

MarlinMarlinTLPTLP

MarsMarsTLPTLP

Ram/PowellTLP

FoinavenSchiehallion

FPSO

PompanoPompanoSS TBSS TB

N.Sea 1980 1995 2000 2005

El acceso y aplicacin de nuevas tecnologas en la explotacin de reservas petroleras en Mxico esta limitada por: Recursos financieros insuficientes Entorno social y laboral Legislacin Esquemas de contratacin Recursos humanos especializados escasos


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