PROCESOS DE RECUPERACIÓN MÉTODOS MISCIBLES

Manuel García GuillénYolanda Gamboa Quintal

Frida Ruíz GómezPedrogilberto Vargas

Juan VeraFernando Aragón

Luis Antonio GarcíaOscar Medina

Víctor Narváez

Desplazamiento por Hidrocarburos Miscibles

La inundación por miscibles involucra inyectar un gas o un solvente que es miscible con el aceite. Como resultado, la tensión interfacial entre los dos fluidos (aceite y

solvente) se vuelve muy baja y toma lugar un desplazamiento microscópico bastante eficiente.

En el caso de INUNDACIÓN POR HIDROCARBUROS MISCIBLES, este consiste en inyectar hidrocarburos ligeros a través del yacimiento para formar una inundación

miscible. En la tabla a continuación se usan tres diferentes métodos.

• A veces en el primer método de bache de Gas LP, se inyecta agua con el gas de forma alternada para mejorar la relación de movilidad entre el bache solvente y

el gas presente. • En el segundo método de Gas Enriquecido (Condensante), los comp0onentes enriquecidos son transferidos del gas al aceite. Se forma una zona miscible entre

el gas inyectado y el aceite del yacimiento, esta zona desplaza el aceite que se encuentra más adelante.

• En el tercer método de Gas a Alta Presión (vaporizante), los componentes del aceite crudo se desplazarán como resultado de múltiples contactos miscibles.

Desplazamiento por Hidrocarburos Miscibles

Rangos de viscosidad del aceite:• 0.1-1 cP (Muy buena-buena)• 1-300 cP (Más difícil)• >300 cP (No aplica)

Rangos de Permeabilidad:• No se afecta la permeabilidad si es uniforme

Limitación por profundidad: • 0-2000 ft (No aplica)• 2000-5000 ft (Muy difícil su aplicación)• >5000 ft (Profundidad suficiente para la presión requerida.

Desplazamiento por Hidrocarburos Miscibles

Tabla 8.11 Inundación de Hidrocarburo Miscible

Descripción

Hidrocarburos de inundaciones miscibles consiste en inyectar hidrocarburos ligeros a través del yacimiento para formar una inundación miscible. Se utilizan tres métodos diferentes.

Un método utiliza alrededor del 5% PV de aceite de gas licuado de petróleo (GLP) como propano seguido del gas natural o de gas y agua.

Un segundo método, llamado Enriquecido (condensación) unidad de gas consiste en inyectar un PV 10-20% del gas natural que se enriquece con etano a través hexano (C2 a C6), seguido de gas pobre (seco, sobre todo metano) y posiblemente agua. Los componentes enriquecedores se transfieren desde el gas al aceite.

El tercer método, llamado de alta presión (vaporización) unidad de gas, consiste en inyectar gas pobre a alta presión para vaporizar componentes C2-C6 del petróleo crudo siendo desplazado.

Mecanismos

Inundación de hidrocarburo miscible recupera aceite crudo 

Miscibilidad generada (en la condensación y vaporización de unidad de gas) 

Incremente el volumen de aceite 

Decremento de la viscosidad del aceite 

Guias Tecnicas de Detección

Aceite Crudo

   Gravedad >35° api

Viscosidad <10 cp

Composición Alto porcentaje de hidrocarburos ligeros

   

 Yacimiento

Saturación de Aceite >30% PV

Tipo de Formación Areniscas y carbonatos con un mínimo de fracturas y alta permeabilidad

Espesor neto Formacion relativamente delgada

Permeabilidad promedio No critica pero si uniforme

Profundidad No critica

Limitaciones 

La profundidad mínima es tomada de la presión necesaria para mantener la miscibilidad generada. Los rangos de presión requeridos son alrededor de 1200 psi para el proceso LPG a 3000-5000 psi para la unidad de gas de alta presión, dependiendo del aceite.

Una formación de buzamiento es muy deseable para permitir una cierta estabilización gravedad del desplazamiento que normalmente tiene una relación de movilidad desfavorable

Problemas

Resultados de digitación viscosa en pobre eficiencia de barrido horizontal y vertical

Se requieren grandes cantidades de productos caros 

Disolvente puede atrapar y no recuperarlos

El CO2 es generalmente soluble en aceites crudos a presiones y temperaturas de yacimiento.

Cuando se alcanza la miscibilidad como resultado de múltiples contactos, tanto la fase aceite y la de CO2 (que contiene componentes intermedios de aceite) pueden fluir juntas debido a la baja tensión interfacial.

El CO2 se puede disolver en agua, de esta manera, puede disminuir la tensión interfacial entre el aceite y el agua. Sin embargo, este proceso también puede conducir a más problemas de corrosión.

La inyección de CO2 es el método de recuperación mejorada de más rápido crecimiento en los Estados Unidos, y los proyectos de campo continúan mostrando un buen incremento de recuperación de aceite en respuesta a la inyección de CO2.

Inyección de Dióxido de Carbono

Tabla 8-12. Inyección de Dióxido de Carbono.Descripción: La inyección de dióxido de carbono es llevada a cabo inyectando grandes cantidades de dióxido de carbono (15% o más del hidrocarburo PV) en el yacimiento. Aunque el dióxido de carbono no es realmente miscible con el aceite crudo, el dióxido de carbono extrae los componentes ligeros intermedios del aceite, y si la presión es lo suficientemente alta, desarrolla la miscibilidad para desplazar el aceite crudo del yacimiento. MecanismosEl CO2 recupera el aceite crudo mediante:• Generación de miscibilidad.• Hinchando el aceite crudo.• Disminuyendo la viscosidad del aceite.• Disminuyendo la tensión interfacial entre el aceite y el dióxido de carbono-

fase aceite en las regiones cercanas a lo miscible.GUÍAS TÉCNICAS DE ESCRUTINIO

Aceite CrudoGravedad >26°API (preferentemente >30°)Viscosidad <15 cp (preferentemente <10 cp)Composición Porcentaje alto de hidrocarburos intermedios (C5-C20)

YacimientoSaturación de Aceite

Tipo de Formación

Espesor Neto

Permeabilidad Promedio

>30% PV

Areniscas o carbonatos con un mínimo de fracturas y permeabilidad alta.Relativamente delgado a menos que la formación tenga un buzamiento alto.No crítica si las tasas suficientes de inyección pueden ser mantenidas.

Suficientemente profundo para permitir presión suficientemente alta (> aproximadamente de 2,000 ft), la presión requerida para las tasas de producción óptimas (algunas veces llamada presión de miscibilidad mínima) varía de 1,200 ft para una gravedad de aceite alta (> 30°API)a bajas temperaturas cercanas a las 4,500 psi para aceites pesados a altas temperaturas. No es crítica debido a los incrementos de presión requeridos.

Profundidad

Temperatura

Limitaciones Viscosidades muy bajas de dióxido de carbono dan

como resultado un control de movilidad pobre. Disponibilidad de dióxido de carbono.

Problemas La ruptura temprana de dióxido de carbono

ocasiona problemas severos. Corrosión en los pozos productores. La necesidad de separar el dióxido de carbono de

los hidrocarburos vendibles. Volver a presionar para reciclar el dióxido de

carbono. Un alto requerimiento de CO2 por incremento de

barrido producido.

Recuperación por Desplazamiento con Nitrógeno y Gases de Combustión

• La inyección de o gases de combustión son métodos que utilizan dichos gases para desplazar aceite en yacimientos donde puede o no presentarse la miscibilidad.

• La miscibilidad f( Pr y Composición del aceite).• Debido a sus bajos costos, grandes volúmenes de estos gases

pueden ser inyectados.

• El desplazamiento con o gases de combustión es menos eficiente que el desplazamiento con gases hidrocarburos.

• El tiene una baja viscosidad, es poco soluble en el aceite y requiere presiones altas para alcanzar la miscibilidad.

• Los métodos de desplazamiento con y gases de combustión se encuentran posicionados entre métodos con HC’s miscibles y desplazamiento con debido a que el proceso puede proporcionar recuperación d aceite aun si no se presenta la miscibilidad.

Mecanismos de RecuperaciónVaporización de los componentes ligeros del aceite y la

generación de procesos miscibles si la presión es lo suficientemente alta.

Desplazamiento por gas cuando una parte significativa del volumen del yacimiento se encuentra libre de esta.

Mejoramiento de la segregación gravitacional en yacimientos inclinados.

TABLA 8-13

TABLA 8-13. INUNDACIONES CON NITRÓGENO Y GAS DE COMBUSTIÓN

Descripción:

Los métodos de inyección por nitrógeno y gas de combustión para la recuperación de aceite que se emplean distintos a los hidrocarburos son de bajo costo para

desplazar el petróleo de sistemas que pueden ser miscibles o inmiscibles, dependiendo de la presión y la composición del aceite. A causa de su bajo costo,

pueden ser inyectados grandes volúmenes de estos gases. El nitrógeno o el gas de combustión también se consideran gases de expulsión para su uso en

hidrocarburos miscibles e inyecciones de .

Mecanismos:

La recuperación de aceite por inyección de nitrógeno y gas de combustión se da por:

• Vaporizando los componentes livianos del petróleo crudo y generando una presión alta para alcanzar la miscibilidad.

• Proporcionando un empuje por gas donde una porción significante del volumen del yacimiento es llenado con gases de bajo costo.

Criterios de diseñosPetróleo crudoGravedad > 24 API (> 35 para nitrógeno)

Viscosidad < 10 cp

Composición Alto porcentaje de hidrocarburos ligeros

Yacimiento

Saturación de Aceite > 30% VP

Tipo de formación Areniscas o Carbonatos con algunas fracturas y vetas con alta permeabilidad.

Espesor neto Relativamente delgada a no ser que este inmersa

Permeabilidad Promedio No crítica

Profundidad > 4,500 ft

Temperatura No critica

Limitaciones:• El desarrollo de la miscibilidad sólo puede lograrse con aceites ligeros y con altas presiones; por lo

tanto se necesitan yacimientos mas profundos.• Un yacimiento con alto buzamiento permite obtener una estabilización por gravedad del

desplazamiento, que tiene una relación de movilidad muy desfavorable.Problemas:• Resultados de digitación viscosa con mala eficiencia de barrido vertical y horizontal.• El método de gas de combustión puede causar problemas de corrosión.• Los gases que no son hidrocarburos deben ser separados del gas que se producirá para vender.