República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular Para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica

De la Fuerza Armada BolivarianaUNEFA. Núcleo Barinas.

Ing. Francys Contreras Barrios Marglis Ramírez Alix

González Luis Bastida Luis

Colmenares Fabiola

INYECCÓN DE VAPOR Y NITROGENO

EN POZOS PETROLEROS Bachilleres:

Profesora:

INYECCION DE VAPOR

Es un método que se emplea para estimular pozos productores y para luego ponerlos otra vez en producción.

Es el método más utilizado a nivel mundial y el que más altos recobros reporta (50 – 60 por ciento)

PARAMETROS DE LA INYECCION DE VAPOR

Cambio de las propiedades, a condiciones de yacimiento, del crudo. Propiedades de la roca tales como permeabilidad absoluta, porosidad y

compresibilidad.Propiedades de interacción roca fluido.Propiedades térmicas de la formación.Condiciones del yacimiento y sus alrededores.Geometría del flujo, patrones de flujo, espaciamiento, localización y

espesor inyección-producción.Condiciones relacionados al programa implementado como tasa de

inyección de vapor, presión y calidad del vapor, cantidad acumulada de vapor, etc.

proceso

El agua utilizada para generar vapor debe ser limpia para evitarla corrosión del equipo y partículas sólidas suspendidas en el vapor. Debe ser de dureza menor a 1 parte por millón (ppm), sólidos totales disueltos menores a 20 por ciento y menos de 5 ppm de sólidos suspendidos, con un pH entre 7 y 12.

 

Generadores de Vapor para campos petroleros

Cada sistema consiste de los siguiente:

Generador de Vapor de un solo paso (OTSG) Patín de acondicionamiento de Gas Control de combustión Bombas de alimentación de agua de alta y baja

presión Intercambiador de Calor de agua de

Alimentación Separador de Vapor, con eficiencia de

separación de 99.95% Sistema de recirculación y purga Toda la tubería de Interconexión y Válvulas El sistema de control automáticamente ajusta la

relación de combustible agua para mantener una calidad de vapor del 80% todo el tiempo y manteniendo los niveles de operación.

EFECTIVIDAD DEL Método DE LA Inyección DE VAPOR

Reduce la saturación de petróleo residual y mejora el valor de permeabilidad relativa al petróleo (Kro).

Permite la vaporización y destilación de las fracciones más livianas de hidrocarburo, que luego se convierten en condensados y pueden ser producidos.

Provee un mecanismo de empuje por gas debido al frente de vapor que se desplaza y lleva al crudo hacia los pozos productores

factores clave para una operación efectiva y eficiente de recuperación mejorada:

Generación eficiente de vapor.Distribución efectiva de vapor, en

la superficie y en el subsuelo.Monitoreo efectivo de la

producción.Monitoreo efectivo del calor y la

saturación en el yacimiento.

Inyección DE VAPOR Continúa La inyección continua de vapor implica el uso de dos pozos, uno inyector y

otro productor, el yacimiento es enfrentado a un frente continuo de vapor que entra en él y propicia el cambio en propiedades tanto de los fluidos como de la roca.

Características de la inyección continúa de vapor:

Espaciamiento entre pozo es menor que para una inyección de agua.

Los costos de capital son mayores que la inyección cíclica pero la recuperación de petróleo es mayor.

Si la viscosidad es alta puede ser necesario precalentar el pozo con vapor antes de iniciar la inyección.

Un valor grande de calor latente tiende a incrementar la eficiencia térmica de vapor continua.

Se debe tener en cuenta para el diseño de un proyecto optimar la calidad de vapor y la tasa de inyección.

Criterios para un Proceso de Inyección Continua de Vapor

Ventajas Desventajas

•Aumenta el factor de recobro de 2 a 10 veces comparado con la recuperación primaria de crudo pesado.•Ingresos anuales adicionales en línea con los aumentos de producción.•El rango de la eficiencia térmica está entre el 75-85%•Se puede utilizar en medio poroso suficientemente largo inicialmente saturado con petróleo y agua connata.

•Depende básicamente del tamaño del arreglo, ya que las pérdidas de calor hacia las rocas adyacentes pueden consumir una gran Porción del calor inyectado.•La inyección continua de vapor es de gran costo a nivel mundial.•No es recomendable utilizar en pozos con viscosidad baja.•Puede no ser factible usar inyección continua de vapor en formaciones que contienen arcillas que son sensibles al agua fresca.

Inyección ALTERNA de Vapor

Básicamente consiste en inyectar vapor a un pozo de petróleo el cual el mismo pozo es inyector y productor, este proceso se realiza durante un determinado tiempo.

Característica de la inyección ALTERNA de vapor

1. Reducción de viscosidad del crudo durante la inyección de vapor y el remojo.

2. El período de remojo tiene como objetivo impulsar la condensación parcial de todo el vapor inyectado para calentar la roca y los fluidos, además de permitir la distribución uniforme del calor.

3. Al inyectar un fluido (vapor) a alta tasa se genera la presurización de la arena

4. Para formaciones de espesor considerable y escasas barreras al flujo vertical, el petróleo caliente fluirá al pozo por efecto de la gravedad.

5. El efecto favorable que la temperatura tiene sobre la permeabilidad relativa al petróleo y el incremento de la tendencia de mojabilidad de la roca por el agua.

EL PROCESO HASD

FIGURA (A)podemos observar cómo se genera la cámara de vapor

FIGURA (B)el pozo que inicialmente era productor

fue cambiado a inyector

FIGURA (C)muestra el impacto de la

inyección progresiva de vapor por ambos pozos

Criterios de diseño de inyección alterna de vapor

Ventajas Desventajas

•Incluye el bajo costo de probar el proceso en el campo

• costos de desarrollo son menores que los procesos termales alternativos.

•Riesgo de que la expansión térmica cause daños al casing mientras el vapor esta siendo inyectado. •Recuperación del 15% al 20% de petróleo.•Solo del 30% al 50% del agua de vapor inyectada es producida.•La expansión de arcilla sensible puede ocasionar daños al caising durante la inyección.•La recuperación de petróleo por inyección alterna de vapor es usualmente menor que la que se puede obtener por inyección continua de vapor

Como consecuencia, el primer frente de gas puede alcanzar un grado de enriquecimiento tan alto que se convierte en solución o se hace miscible con el crudo de la formación. Con la inyección continua de nitrógeno se logra desplazar el frente miscible a lo largo del yacimiento, moviendo el crudo hacia los pozos productores. Por otro lado, si se inyecta nitrógeno en un yacimiento cuya presión sea menor a la mínima necesaria para alcanzar miscibilidad instantánea o por múltiples contactos, el desplazamiento del petróleo por el nitrógeno será inmiscible.

Inyección de nitrógeno

EQUIPOS A UTILIZARSE EN LA INYECCIÓN El sistema de generación de Nitrógeno en sitio está basado en la tecnología de

membranas filtrantes o tamices moleculares. El Aire está compuesto de aproximadamente 78% de Nitrógeno, 21% de Oxígeno y

1% de Gases raros e impurezas.

Ventajas

• La facilidad de obtención es mayor respecto al gas natural (GN) y CO2.•Al sustituir el gas natural, se incrementa la disponibilidad del mismo, por lo queaumentan su oferta en el mercado y el flujo de caja consecuencia de su comercialización.•Sus propiedades físicas tales como densidad, viscosidad y factor volumétrico son favorables. Si se compara con el gas natural, el nitrógeno ocupa 38% más espacio poroso por unidad de volumen que el gas natural.•Es un gas no corrosivo.•Amplia disponibilidad (separado del aire, cuya composición presenta un 78,1 % denitrógeno)•Compuesto no tóxico y ambientalmente aceptable.

Desventajas

•La miscibilidad es alcanzada a altas presiones y en crudos livianos.• Es necesaria la separación del nitrógeno de las corrientes de producción de gas natural.• Reducción del poder calorífico del gas natural producido al mezclarse con nitrógeno.

Características para la inyección de nitrógeno

El crudo del yacimiento:

• Debe ser rico en fracciones comprendidas entre el etano y el hexano (C2 - C6) o hidrocarburos livianos. Estos se caracterizan por ser crudos livianos con gravedad API mayor a 35º (> 35º).• Tiene un factor volumétrico alto por la capacidad de absorber el gas inyectado encondiciones de yacimiento.• Está saturado de metano (C1).

El yacimiento:

• Debe estar a una profundidad igual (o mayor) a los 5000 pies, a fin de mantener las altas presiones de inyección (≥ 5000 lpc) necesarias para alcanzar la miscibilidad del crudo con el N2 sin fracturar la formación.

Criterios de diseño de la inyección de nitrógeno

Gracias por su atención.