inyección del agua

7/27/2019 Inyeccin del agua

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Este mtodo se utiliza para aumentar larecuperacin del aceite de un depsito existente.

La inyeccin de agua es un mtodo de

recuperacin secundaria.

Normalmente el solamente 30% del aceite en undepsito se pueden extraer, solamente losaumentos de la inyeccin del agua que elporcentaje y mantiene el ndice de la produccinsobre un perodo del tiempo ms largo.


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1. Para la ayuda de la presin del depsito(tambin conocido como reemplazo delvoidage).

2. Para barrer o desplazar el aceite deldepsito, y empujarlo hacia una produccin

petrolfera bien.


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Los mtodos ms usuales son:

1.- Heterogeneidad en el yacimiento.

2.-Efectos de rea de barrido 3.-Mtodos numricos. 4.-Soluciones empricas. -Recuento de un mtodo de prediccin

perfecto.


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Efectos de flujo de fluido: incluye la influenciade las caractersticas de permeabilidad

relativa agua-aceite. Segn su mojabilidaddistribucin de poros y saturacionescongnitas. Se analiza una zona en dondeaumenta abruptamente la saturacin de agua

(frente de invasin), asi como, cualquieraceite que fluya detrs de esta. Y el cambioen la conductividad del flujo a medida queavanza la invasin. Se analizar tambinalguna saturacin inicial de gas, formada por

el agotamiento del empuje del gas disuelto opor inyeccin de gas, antes de la inyeccin deagua.


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Efecto del arreglo de los pozos: Con respecto auna relacin de movilidad sobre la eficienciaareal de barrido a la surgencia de agua, y el areabrrida posterior a la surgencia, con inyeccincontinua de agua. Dicho mtodo tambin prediceinyecciones perifricas y de pozos localizadosirregularmente.

Efecto de heterogeneidad: Incluye variacionesareales y verticales de permeabilidad, incluyendolas consideraciones de flujo cruzado entresegmentos adyacentes de diferentepermeabilidad. Tambien considerando

viscosidad, capilaridad y la gravedad sobre elmovimiento de los fluidos.


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Metodos referentes al efecto de la variacin de inyectividad, capapor capa, en porcin radial del yacimiento que rodea al pozo deinyeccin.

Mtodo de Yuster-Suder-Calhoun Mtodo de Prats-Matthews-Jewett-Baker

Mtodos de recuperacin de aceite, capa por capa.

Mtodo de Dykstra-Parsons.

Metodos que caracterizan las heterogeneidades del yacimiento por

su distribucin de permeabilidad y que calcula un efecto general.

Stiles.


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Mtodo de Muskat: para determinar lasdistribuciones de lneas de flujo y deisopotenciales de diferentes arreglos deinyeccin, dando la eficiencia de area de barridaa la surgencia de agua , para una relacin demovilidad unitaria.

Mtodo de Hurst: Amplio los trabajos de Muskatpara 5 pozos, para encontrar una saturacin de

gas inicial anterior a la inyeccin de agua. Seconsidero la formacin de un banco de aceite, ymovilidad de agua y aceite.


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Mtodo de Caudle : Aplicada a arreglos de inyeccin

incluyendo 4,5 y 9 pozos y arreglos para empuje en

lnea, con fluidos miscibles (aplican condicionesdonde NO fluye aceite detrs del frente de invasin).Se midi la variacin de inyectividad durante lainvasin para muchos de estos arreglos.

Mtodo de Aronofsky: La eficiencia de rea de barridaest en funcin de la movilidad. Limitado alcomportamiento de surgencia de agua. Se suponedesplazamiento de aceite tipo pistn.

Mtodo de Deppe-Hauber: se considera lainyectividad de un modelo de invasin comocorrespondiente de una serie de sistemas lineales yradiales.


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Son los mtodos relacionados con los empujesfrontales, es decir, los que reflejan la posiblepresencia de un gradiente de saturacin y deaceite mvil detrs del frente de invasin.

Mtodo de Buckley.Leverett

Mtodo de Craig-Geffen-Morse


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A medida que los ingenieros se familiarizaban conlas computadoras y los mtodos sofisticadospara resolver complicados modelos matemticos,solamente era cuestin de tiempo para que se

desarrollaran modelos matemticos de inyeccinde agua, tales son los casos, por mencionaralgunos de ellos:

-Metodo de Hiatt. -Mtodo de Duglas-Peaceman-Reachford -Mtodo de Warren y Cosgrove.


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Analizando los distintos mtodos, indicandola consideracin de sus diferentes facetas deefectos de flujo de fluidos, el arreglo y laheterogeneidad.

Se indica que ninguno de los mtodos deprediccin desarrollados hasta la fecha, con

excepcin de los modelos matemticos msrecientes, satisfacen las necesidades delmtodo perfecto.


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Encontramos una amplia gama de tcnicas declculo. Las mas simples son las querequieren del tiempo mnimo para elaborarsey las mas detalladas son las mas costosas,

tanto en tiempo como en dinero.

La seleccin del grado de detalle se basa en: -El tiempo disponible -El minimo detalle requerido para decidir elmomento en el que debe iniciarse una

inyeccin de agua, cuando debe ampliarse.


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El detalle que dan los mtodos de prediccin de lasinyecciones de agua varan desde el ms sencillo

hasta el ms complicado de la manera siguiente:

1.-Recuperacin total de aceite Con inyeccin deagua

2.-RAA


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La probabilidad de que el yac. Se comporte como unadserie de capas independientes o como zonas depermeabilidad diferente con flujo cruzado de fluidos.

Zonas de alta saturacin de gas o agua, que puedan servircomo canales para desviar el agua.

Fracturas largas o permeabilidad direccional en el yac. Que

puedan causar movimiento areal con preferencia en algunadireccin. Aras de alta y baja permeabilidad que puedan causar

desbalance de invasin. Estratificacin cruzada que impida la comunicacin entre

fluidos entre pozos productores e inyectores. Planos de debilidad o fracturas naturales cerradas, que

puedan abrirse con las presiones de inyeccin en el fondodel pozo.


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Que tengamos saturacin de gas, antes de lainyeccin de agua.

Que el yacimiento sea tan heterogneo que eldesplazamiento volumtrico sea reducido enel momento en el que la RAA alcanza sulimite econmico.


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Desde el punto de vista de mxima recuperacin acondisiones de tanque, la presin de burbujeo esoptima para inyectar agua al yac. Ya que a estapresin la viscosidad del aceite alcanza su valorminimo, lo que mejora la movilidad y el area debarrida.

Otros factores que favorecen la inyeccin de agua aesta presin:

Mximo ndice de productividad. No hay demora en las respuestas de inyeccin de

agua, por que evidentemente el yacimiento est llenode lquido al iniciarse la inyeccin.


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La inyeccin de agua es un mtodo aplicabledebido a:- La disponibilidad general de agua

- La facilidad con la que se inyecta debido a lacarga hidrosttica del pozo de inyeccin.- La eficiencia del agua para desplazar aceite


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En proyectos de inyeccin de agua, losarreglos simtricos de pozos es cuando elagua inyectada se mueve en la superficie a lolargo de una lnea de flujo mas corta, alcanza

el pozo productos antes de que el agua semueva a travs de otra lnea de flujo. Losarreglos inversos tienen un pozo de inyecciny los dems pozos son de produccin.


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Etapa 1.- es el periodo de flujo radial a partir de pozosinyectores, desde el inicio de inyeccin hasta que losbancos de aceite formados alrededor de los pozos

inyectores se juntan. A esto se le llama interferencia.

Etapa 2.- es el periodo desde la interferencia hasta elllenado de gas preexistente. El llenado es el inicio de larespuesta en produccin de aceite.

Etapa 3.- es el periodo de llenado hasta el comienzo dela produccin de agua (surgencia).

Etapa 4.- es el periodo desde la surgencia hasta lainundacin total.


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Datos:

Con los datos dados sacamos el Numero de Reynolds para saberque tipo de flujo es:

Como el Nre es mayor a 3100, el flujo es turbulento.


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El volumen poroso se calcula con:

Area= 7 pozos, 6 productores y 1 inyector. Con un radio de 400m, 102.7 acres

Espesor promedio de 30m. = 98.4 ft Porosidad = 12%

Para sacar el volumen de aceite a inicio de la recuperacin se tomala siguiente formula:


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Problemas que se presentan en lainyeccin de agua.Factores que provocan los problemas:-Slidos disueltos: generalmente provienen de

sales solubles mono o bivalentes; en altasconcentraciones se incrustan y corroen lasinstalaciones. Un estudio de factibilidad deun sistema de recuperacin debe considerarun anlisis de slidos disueltos


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-Slidos en suspensin: definicin:materiales acarreados como slidos nodisueltos en el agua. Estos materiales puedentaponar el pozo. Pueden ser removidos por

desarenacion, asentamiento, filtracin. -Medios corrosivos: para prevenirlo se usan

agentes inhibidores. P.e. pelicula molecularprotectora.

-Incrustaciones: para evitarlo se debecomprobar quee el agua sea compatible.

Caso de campo


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El Paleocanal Chicontepec, se encuentra ubicado en la porcin sur de la cuencageolgica Tampico Misantla, dentro de las coordenadas geogrficas: 20 18-21 08 de latitud norte y 97 10- 98 00 de longitud oeste. Se extiendedesde las cercanas de la ciudad de Cerro Azul, Ver., en el norte, hasta la parte

media de los ros Tecolutla y Nautla en la parte sur; al oriente est limitado enprofundidad por el Atoln de la Faja de Oro y al poniente, por las estribacionesde la Sierra Madre Oriental. Tiene una superficie aproximada de 3815 km2.El campo Agua Fra se localiza en la parte sur-central del PaleocanalChicontepec .

Caso de campo.

El desarrollo formal del campo se realiz a partir de 1988, perforndose a lafecha un total de 77 pozos, cuatro de los cuales son horizontales. Laproduccin actual es del orden de 2400 BPD con 65 pozos operando conbombeo neumtico intermitente. Se tiene adems un pozo inyector de agua(AF-847) utilizado en la prueba piloto de recuperacin secundaria. En la figura1 se muestra la ubicacin del campo Agua Fra en el Paleocanal Chicontepec.

Se realiz una prueba piloto de inyeccin de agua del 6 de marzo de 1999 al 31de marzo del 2000, con un arreglo formado por un pozo inyector y cuatroobservadores (AF-827, AF-829, AF-849 y AF-867 ), los cuales fueronacondicionados para obtener informacin de los cuerpos arenosos AF 10 yAF-20.


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AGUA FRIA

Fig. 1: Ubicacin del campo agua fra.

Previo al desarrollo de la prueba se hizo la seleccin del rea del


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Previo al desarrollo de la prueba, se hizo la seleccin del rea delyacimiento ms adecuada para su realizacin, considerando principalmente unacaracterizacin esttica basada en la reciente interpretacin del cubo 3D delcampo, anlisis de registros geofsicos de pozos y correlaciones de seccionesestructurales; asimismo, se hizo un anlisis de la historia de produccin de los

pozos y de pruebas de presin, con el fin de definir las caractersticas de flujodel yacimiento. Se realizaron pruebas especiales de laboratorio para evaluar larespuesta del sistema roca-fluidos del yacimiento a la inyeccin de agua, talescomo la determinacin de la mojabilidad preferencial de la roca y la medicindel tamao de garganta de poro (diseo del tratamiento del agua).

Se realizaron pruebas de desplazamiento con el fin de evaluar el efecto

del hinchamiento de arcillas sobre la permeabilidad, utilizando diferentes tiposde aguas, desde el agua dulce hasta agua de formacin. Una vez seleccionada elrea para la prueba piloto mediante al anlisis de las condiciones geolgicas,petrofsicas, de pruebas de presin, de historias de produccin y de aspectosoperativos, se procedi al diseo de la prueba para conocer el nivel de admisiny los niveles de inyeccin en superficie en la prueba.


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En el diseo de la prueba se consideraron varias etapas de inyeccin,con pruebas Fall-off para realizar el diagnstico de un posible dao en lasvecindades del pozo inyector. Los objetivos de la prueba en primera instanciafueron, investigar la compatibilidad qumica del sistema roca-fluidos y elposible dao mecnico en las diferentes etapas con diferentes gastos deinyeccin. La informacin y la metodologa adquirida para el diseo, ejecucin y

evaluacin de la prueba en un rea representativa del yacimiento, as como larespuesta del mismo a la inyeccin, forman un conjunto de objetivosalcanzados que abren expectativas para hacer extensiva la aplicacin de esteproceso de recuperacin secundara a todo el campo Agua Fra, con el fin deincrementar y acelerar la recuperacin de aceite.


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Figura 2: rea seleccionada de la Prueba Piloto:pozo inyector AF847 y pozos observadores AF827,

AF829, AF849 y AF867.


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Diseo de la prueba y su desarrollo.En el diseo de la prueba piloto de inyeccin de agua congnita se realiz considerando los

objetivos iniciales siguientes:

1.-Evaluar el comportamiento de la recuperacin de hidrocarburos en un rea representativa del

yacimiento, mediante la inyeccin de agua congnita, buscando abrir expectativas de aplicar en

todo el campo, un proceso de recuperacin secundaria para aumentar la produccin de aceite yconsecuentemente, incrementar el factor de recuperacin final.

2.-Determinar la compatibilidad del agua congnita con el sistema roca-fluido del yacimiento.

3.- Pronosticar el comportamiento del yacimiento por efecto de la inyeccin del agua.

El diseo de la prueba piloto de inyeccin de agua, se concibi para desarrollarse en susetapas iniciales con diferentes gastos de inyeccin; cada etapa de una duracin de 7 das

con un gasto de inicial de 200 BPD de inyeccin, que se aumentara paulatinamente deacuerdo a la simulacin analtica, as como al comportamiento real de la presin en elfondo del pozo inyector. Al final de cada periodo de inyeccin se contempl la realizacinde una prueba fall-off, lo cual permiti conocer las propiedades de la formacin, ascomo el diagnstico de un posible dao a la formacin. La presin de inyeccin de fondoy la temperatura en el pozo inyector AF847 se midi en tiempo real a travs de unregistrador de presiones electrnico de alta resolucin.

El inicio de la prueba en sus primeras etapas fue con gastos bajos, y se realiz de estaforma con el objeto de ver si el agua que se inyectara era compatible con la formacin,para lo cual se midi la presin de fondo continuamente, as como la presin en la cabezadel pozo.


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10/05/16

22/09/17

04/02/19

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FECHA

PRODUCCION

ACUMULAD

A

(MBLS)

HISTORIA

PRONOSTICO

RECUPERACION

SECUNDARIA

RECUPERACION EXPLOTACION

ACTUAL

Rec=13.2%

Rec=2.9%

Fig. 3: Produccin acumulada por explotacin primaria y secundara, de acuerdo a la

simulacin numrica.

inyección del agua

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