INDICE

INTRODUCCION.PagRECUPERACION TERMICA. 5INYECCION DE VAPOR............. 8DISTRIBUCIN EFECTIVA DE VAPOR.... 8MONITOREO EN EL YACIMIENTO............ 9PROCESO DE GENERACIN DE VAPOR... 9DETERMINACIN DE LA CALIDAD DEL VAPOR.... 13TIPOS DE INYECCION DE VAPOR 15CONCLUSION... 35ANEXOS...... 36

INTRODUCCION

Existen varios mtodos de recobro que son implementados en el yacimiento una vez que los mecanismos de produccin primarias son agotados, cuando los yacimientos agotan su energa y disminuyen su presin es necesario implementar algn mtodo de recobro. Los mtodos trmicos de recuperacin mejorada son un subgrupo de estos mtodos de recobro y estos forman parte de los procesos de inyeccin de agua caliente, vapor y combustin in situ, se puede decir que los mtodos trmicos consisten en un proceso por el cual, intencionalmente, se introduce calor dentro de las acumulaciones subterrneas de compuestos orgnicos, con el propsito de producir combustibles por medio de los pozo. La inyeccin de vapor es el mtodo ms utilizado a nivel mundial y el que ms altos recobros reporta. El principal objetivo de la inyeccin de vapor es mejorar el factor de recobro, cuando se implementan estos mtodos algunas de las finalidades principales es la de reducir la viscosidad del crudo para que esta tenga una mejor movilidad. En los yacimientos, por ser la que ms porcentaje de recobro arroja, la inyeccin de vapor es uno de los mecanismos de recuperacin de hidrocarburos trmica ms utilizado, esta consiste en suministrar energa trmica al yacimiento inyectando vapor de agua. El proceso puede ser de forma continua o alternada o cclica. La inyeccin de vapor de forma continua, consiste en inyectar vapor en forma continua a travs de algunos pozos y producir el petrleo por otros. En este mtodo se usan dos pozos uno inyector y otro productor en esta parte a su vez existen 3 mecanismos principales de inyeccin continua de vapor los cuales son: destilacin por vapor, reduccin de la viscosidad y expansin trmica, para el clculo de la recuperacin del petrleo por inyeccin continua de vapor existen algunos simuladores y de los cuales tenemos algunos como: Therm, Stars, Soak, entre otros. Como ventaja de la utilizacin de inyeccion continua de vapor tenemos que nos ayuda a tener altos recobros de petrleo por encima del 50%. Tambin tenemos la inyeccin alterna de vapor o inyeccin cclica, esta tcnica consiste en la estimulacin individual a cada pozo mediante inyeccin intermitentemente de vapor, son muchas veces utilizados en la recuperacin de petrleo pesado, los mecanismos de inyeccin alterna de vapor. El mecanismo de recuperacin es el principal responsable del xito de la inyeccin alternada o cclica de vapor de agua, esto pueden variar de un yacimiento a otro. Existen consideraciones de importancia de la inyeccin cclica de vapor como los son la cantidad de vapor inyectando por pie de formacin, Periodo de tiempo que el pozo debe estar cerrado mximo beneficio y Tipo de completacion del pozo para obtener un mejor beneficio del uso del vapor. Durante la inyeccin de vapor se reduce la viscosidad del petrleo, lo cual permite que aumente el flujo del mismo hacia el fondo del pozo. De esta forma la taza de produccin es aumentada sustancialmente. Es la actualidad existen mtodos de recobro como la inyeccin de vapor que son realmente importante en la fase rentable de nuestro yacimientos ya que es uno de los mtodos ms econmicas y que ms tasa de porcentaje de recobro posee, por lo tanto los Mtodos de recuperacin trmica, especficamente la inyeccin de vapor han demostrado ser los ms eficientes en la recuperacin de petrleos.

RECUPERACIN TRMICA.

La recuperacin asistida es generalmente considerada como la tercer o ltima etapa de la secuencia de procesamiento del petrleo, en ciertos casos se la considera como una produccin terciaria. El primer paso o etapa inicial del procesamiento del petrleo comienza con el descubrimiento del yacimiento, utilizando los mismo recursos que la naturaleza provee para facilitar la extraccin y la salida del crudo a la superficie (generalmente se utiliza la expansin de los componentes voltiles y/o el bombeo forzado para removerlo hacia la superficie. Cuando se produce una considerable disminucin de esta energa, la produccin declina y se ingresa en la etapa secundaria donde energa adicional es administrada al reservorio por inyeccin de agua. Cuando la inyeccin de agua deja de ser efectiva por la evaluacin entre una pequea extraccin de crudo y un elevado costo de la operacin, se considera de mayor provecho el tratamiento del pozo. Se inicia en este punto el tratamiento terciario o recuperacin asistida del pozo de petrleo. El pozo se encuentra en la etapa final de su historia utilizable y por lo tanto se comienza a entregarle al mismo energa qumica y trmica con el fin de aprovecharlo y recuperar al mximo la produccin. Actualmente el desarrollo de la tcnica de recuperacin permite aplicar este mtodo en cualquier momento de la historia til del pozo, siempre y cuando sea obvia la necesidad de estimular la produccin. El total de la produccin de petrleo, combinando el proceso o etapa primaria y secundaria es del orden del 40 % respecto de la cantidad original de materia prima en el lugar. Por eso, la recuperacin asistida es de trascendental importancia en el trabajo con el pozo para aprovechar al mximo el rendimiento econmico y til del mismo. Antes de iniciar la recuperacin asistida, el operador debe recoger tanta informacin como le sea posible acerca del pozo y del estatus y de las condiciones de saturacin del reservorio. Este estudio se realiza mediante ensayos que involucran tcnicas analticas y geolgicas acerca de la morfologa del terreno. Toda esta cadena de informacin fundamenta las bases racionales para la prediccin de reservas recuperables de petrleo mediante las distintas tcnicas que puede involucrar una recuperacin asistida. En la actualidad existen mtodos para producir, tratar, almacenar y transportar crudos pesados eficientemente, tambin existen modelos matemticos y metodologa probada para obtener las condiciones mnimas de viscosidad de los crudos en el fondo del pozo, de tal manera que un pozo de petrleo pesado podra ser producido como un pozo de petrleo mediano, incrementando de esta manera las reservas recuperables del yacimiento. Los Mtodos de recuperacin trmica han demostrado ser los ms eficientes en la recuperacin de petrleos pesados tienen como objetivo principal llevar calor al yacimiento, de tal manera que se genere un aumento en la temperatura promedio de la zona de inters disminuyendo la viscosidad del fluido, lo cual se refleja en la disminucin de la resistencia al flujo de fluidos en el medio poroso.Por mltiples razones se utilizan los mtodos trmicos en lugar de otros mtodos de extraccin. En el caso de petrleos viscosos, los cuales actualmente son los de mayor inters para la aplicacin de estos procesos, se utiliza calor para mejorar la eficiencia del desplazamiento y de la extraccin. La reduccin de viscosidad del petrleo que acompaa al incremento de temperatura, permite no slo que el petrleo fluya ms fcilmente sino que tambin resulte una razn de movilidad ms favorable.Consideraciones Generales para Implantar un Proceso de Recuperacin Trmica Profundidad: Esta es una consideracin primordial. A medida que la profundidad aumenta, la presin de inyeccin requerida normalmente aumenta. Para vapor esto se traduce en la necesidad de generadores de mayor capacidad y de mejor calidad del agua de alimentacin. Petrleo In Situ: Una vez iniciado el proyecto trmico esta consideracin es importante. La cantidad de petrleo que debe existir en sitio para iniciar un proyecto de recuperacin trmica aun no se conoce. Sin embargo, como regla prctica, la cual tiene muchas excepciones, se considera que no es recomendable iniciar un proyecto trmico en una formacin que contenga menos de 1.000 bls/acre-pie de petrleo in situ. Porosidad: A medida que aumenta la porosidad, mayor es el volumen de petrleo que se calienta y menor el volumen de roca que se calienta. Saturacin de agua: En yacimientos donde se haya efectuado una inyeccin de agua exitosa, son pocas las posibilidades de que un proyecto trmico sea exitoso; sin embargo existen muchas excepciones a la regla, especialmente si el precio del crudo es alto. Segregacin: En yacimientos producidos por empuje por gas en solucin donde haya ocurrido segregacin gravitacional, puede presentar problemas cuando son sometidos procesos trmicos. Heterogeneidad del Yacimiento: La estratificacin y/o lenticularidad severa en un yacimiento, hace difcil correlacionar propiedades de pozo a pozo. Esto puede resultar en clculos errneos del petrleo in situ, al mismo tiempo que dificulta la prediccin de la eficiencia areal y vertical. Espesor de arena: Para inyeccin de vapor o de agua caliente es conveniente tener espesores moderadamente altos, ya que de esta manera las prdidas de calor hacia las formaciones adyacentes son bajas. Movilidad del Petrleo: En algunos yacimientos, el petrleo en sitio es esencialmente inmvil. Cuando esto ocurre es difcil, sino imposible, de iniciar un frente mvil de petrleo y la nica forma de calentar un rea considerable del yacimiento es creando una fractura. El incremento de temperatura resultante hace que el petrleo se haga mvil en otras reas del yacimiento.

INYECCION DE VAPOR. Es un mtodo que se emplea para estimular pozos productores y para luego ponerlos otra vez en produccin. Es el mtodo ms utilizado a nivel mundial y el que ms altos recobros reporta (50 60 por ciento). Se clasifica en: Inyeccin continua de vapor e inyeccin alterna de vaporDISTRIBUCIN EFECTIVA DE VAPOR.El vapor que se inyecta en los campos petroleros es saturado (hmedo) y tiene dos fases lquido y vapor, lo que lo hace difcil de medir y controlar. Adems, los sistemas de distribucin de vapor regularmente lo suministran a cientos de pozos de inyeccin. Cuatro problemas interrelacionados se asocian con esta distribucin.El flujo de vapor debe ser medido y controlado, tanto en la superficie como en el subsuelo, y la calidad del vapor (cociente de masa de fase vapor sobre fase lquida) tambin debe ser medida y controlada conforme el vapor se distribuye a travs del campo. A lo largo de muchos aos, Se han desarrollado y optimizado econmicamente soluciones para este tipo de problemas.El mtodo de estranguladores de orificio fijo en flujo crtico es el preferido para el control y medicin del flujo de vapor. Su desempeo se basa en las ecuaciones desarrolladas en los laboratorios de flujo de vapor, verificadas en condiciones de campo. La medicin de la calidad de vapor en el cabezal de pozo se realiza combinando una placa de orificio y un estrangulador fijo. Las ecuaciones para la combinacin de placa y estrangulador se resuelven simultneamente para el flujo y la calidad de vapor. La instrumentacin de medicin es simple, compacta y de bajo costo. Puede ser operada mediante el uso de paneles solares como fuente de energa y movilizada fcilmente de pozo a pozo por una persona.El control de la calidad de vapor en sistemas de distribucin superficiales complejos se realiza mediante un dispositivo, que suministra el vapor, de una calidad especfica, a los ramales del sistema de distribucin y que se coloca en las interconexiones de dicho sistema. De esta manera, el dispositivo impactar el desempeo del yacimiento e influir de forma positiva en la economa del proyecto.Ahora, considerando el subsuelo, la distribucin apropiada de vapor a las zonas individuales es importante si se quiere alcanzar una recuperacin y un desempeo econmico ptimo de inyeccin de vapor en arenas mltiples. Se han desarrollado herramientas de pozo para controlar la distribucin de calor y el desempeo del campo y se han demostrado los beneficios de una distribucin apropiada del mismo.Una vez que se trata el volumen inicial de agua, los costos adicionales de tratamiento estan limitados por aquellos asociados con el agua de reemplazo, es decir, las operaciones petroleras de campo requieren grandes cantidades de vapor para la inyeccin continua y por largo tiempo en los yacimientos. Como esencialmente en estos casos no hay agua condensada limpia para ser reutilizada se requiere que el costo de tratamiento del agua sea relativamente bajo.

MONITOREO EN EL YACIMIENTOLa identificacin del vapor, la saturacin de crudo y los registros de temperatura provenientes de pozos de observacin se utilizan para desarrollar geomodelos de variaciones temporales de saturacin de petrleo y temperatura. Esta informacin se utiliza posteriormente para identificar las reas que necesitan vapor adicional o las que han alcanzado un estado de maduracin de la inyeccin de vapor. En otros campos, donde resulta apropiado, se han utilizado mtodos de monitoreo indirecto. Estos incluyen medidores de inclinacin, sensores remotos por satlite y monitoreo de ssmica 4D.PROCESO DE GENERACIN DE VAPOREn su forma ms simple (convencionales), un sistema de generacin de vapor consiste de dos partes esenciales: La cmara de destilacin o evaporador, donde el agua es calentada y convertida en vapor. El condensador, en el cual el vapor es convertido en lquido.La fuente de calor empleada para vaporizar el agua en las plantas generadora de vapor es vapor de alta o baja presin, el que a su paso por lo serpentines de calentamiento, se condensa, cediendo su calor latente al agua cruda q va ser evaporada. As, en un evaporador existen dos fuentes de agua destilada. Una, es el condensado de vapor que se ha empleado en calentar el agua, la cual reemplaza al vapor usado por el evaporador u no puede , por lo tanto, ser considerada como ``repuesto``. La otra, es el vapor condensado que se convierte en vapor y posteriormente se condensa, los slidos en suspensin o disuelto en el agua permanecen en la cmara de destilacin, a menos q sean arrastrado mecnicamente por el vapor o que pasen en forma de gases.Los generadores de vapor utilizados en los campos petrolferos difieren significativamente de las calderas convencionales. Estas, por lo general, se utilizan para generar vapor saturado o quizs vapor sobrecalentado para mover turbinas de vapor.Debido a las altas velocidades del fluido es necesario separar el vapor del lquido antes de que el vapor sea dirigido a las turbinas, pues de lo contrario las gotas de lquido las daara. Como alternativa se puede utilizar el vapor sobrecalentado para evitar la separacin liquido vapor. La separacin se puede lograr mediante tambores giratorios, haciendo uso de las fuerzas centrifugas y de inercia, resultante de su rotacin. El agua condensada es recogida corriente debajo de las turbinas para reutilizarla, por lo cual requiere muy poca agua de reemplazo.Los generadores de vapor del tipo de una sola bombeada o de un solo paso se conocen tambin como generadores de vapor hmedo y se utilizan exclusivamente en los campos petroleros. Especficamente fueron desarrolladas para aplicaciones en los campos petroleros en los inicio de los aos 60 y difieren de una caldera autentica en que no tienen un tambor de separacin, no requieren recirculacin ni purga.Debido a que los generadores carecen de un tambor de separacin la calidad mxima del vapor debe ser limitada alrededor de un 80% para evitar la precipitacin y deposicin de slidos disuelto sobre los tubos, y por lo tanto reducir la posibilidad de vaporizacin localizada de la pelcula de agua y la subsecuente falla de los tubos. Existen generadores que son calentados indirectamente, sin embargo, utilizan como alimento agua que no han sido ablandadas o agua extrada del subsuelo. Estos tipos de generadores de vapor no han tenido amplia aceptacin.El sistema de vapor utilizado en los campos petrolferos, estn formados principalmente por calentadores y calderas. Calentadores: Con sus quemadores y un sistema de aire de combustin, sistema de tiro o de presin para extraer del horno el gas de chimenea, sopladores de holln, y sistemas de aire comprimido que sellan las aberturas para impedir que escape el gas de la chimenea. Los calentadores utilizan cualquier combustible o combinacin de combustible, como gas de refinera, gas natural, fuel y carbn en polvo. Calderas: las calderas son dispositivos utilizados para calentar el agua o generar vapor a una presin superior a la atmosfrica. Las calderas se componen de un comportamiento donde se consume el combustible y otro donde el agua se convierte en vapor.Son instalaciones industriales que aplicando el calor de un combustible slido, liquido o gaseoso, vaporizan el agua para aplicaciones en la industria.La Mayora de las Calderas o Generadores de Vapor tienen muchas cosas en comn. Normalmente en el fondo est la cmara de combustin o el horno en donde es ms econmico introducir el combustible a travs del quemador en forma de flama. El quemador es controlado automticamente para pasar solamente el combustible necesario para mantener la presin en el vapor deseada. La flama o el calor es dirigido o distribuido a las superficies de calentamiento, que normalmente son tubos, fluxes o serpentines.En algunos diseos el agua fluye a travs de los tubos o serpentines y el calor es aplicado por fuera, este diseo es llamado "Calderas de Tubo de Agua". En otros diseos de calderas, los tubos o fluxes estn sumergidos en el agua y el calor pasa en el interior de los tubos, estas son llamadas "Calderas de Tubos de Humo". Si el agua es sujeta tambin a contacto con el humo o gases calientes ms de una vez, la caldera es de doble, triple o mltiples pasos. El agua de alimentacin de las calderas debe ser bien tratada de lo contrario pudiera causar los siguientes problemas: Formacin de costra Corrosin Formacin de burbujas de aire Adherencia del vapor al cilindro.Por los daos que causa utilizar agua no tratada es que existe una unidad de tratamiento de las impurezas del agua la cual opera de la siguiente manera:Como ya se mencion el objetivo es reducir la dureza del agua hasta cero por los daos que estos generan, con el objeto de utilizarla como agua de alimentacin de las calderas. El agua normalmente contiene una cierta cantidad de sales, entre las ms importantes para la utilizacin en la generacin del vapor se tienen: carbonato de calcio y carbonato de magnesio. Estas sales de no eliminarse antes de ser usada en las calderas pueden producir incrustaciones en los tubos. Las incrustaciones es la formacin de depsitos slidos y duros sobre la superficie interna de los tubos. Para evitar esta formacin en la planta de tratamiento de agua se tiene el proceso de suavizacin en caliente que consiste en la formacin de flculos producto de la reaccin de la cal con las sales y lodos que contiene el agua. Este proceso es llamado Termocirculador.Luego del proceso termocirculador, se filtra el agua en filtros de carbn y finalmente se efecta el intercambio inico en los suavizadores de zeolita, en donde se disminuye el contenido de carbonato de calcio hasta valores de cero, despus de esto el agua se almacena para alimentar las calderas segn la demanda de vapor.Las calderas son los equipos encargados de generar el vapor necesario para la operacin de la refinera y el calentamiento de los tanques de almacenamiento. El agua tratada se enva a un desaereador en donde se disminuye el contenido de oxigeno disuelto hasta valores muy bajos, luego se enva directamente a las calderas para la produccin de vapor. En relacin a tratamientos de agua para calderas, se ha estudiado ampliamente en el desarrollo de compuestos inorgnicos tales como: fosfatos, sulfitos, aminas, etc., sin embargo todos estos compuestos se comportan exclusivamente como preventivos, esto significa que cuando una caldera ya se encuentra incrustada, estos productos evitarn que dicha incrustacin contine creciendo, pero la incrustacin formada no sufrir disminucin alguna (al contrario, tiende a aumentar cuando existen errores en la dosificacin) por tanto la desincrustacin se deber realizar manualmente o por medio de recirculacin de cidos , teniendo estricto control de niveles de pH , durezas, alcalinidad y otros parmetros recomendados por el suplidor de productos qumicos para el tratamiento interno del agua; en ambas opciones se tendr que parar el funcionamiento del equipo.Existen tambin otros procedimientos para el tratamiento del agua entre los cuales destacan los siguientes: Destilacin: es un proceso de purificacin de agua de eficacia comprobada durante mucho tiempo en que el agua es tratada hasta que se evapora y el vapor se condensa y recoge. El equipo necesario no es muy caro, pero consume mucha energa. Adems las impurezas voltiles tales como el dixido de carbono, slice, amoniaco, y varios compuestos orgnicos pasaran el destilado. Intercambio inico: el intercambio inico se utiliza en gran medida en los laboratorios para proporcionar agua purificada bajo demanda. Los desionizadores de laboratorio incorporan cartuchos de lecho mixto de resina de intercambio inico que, o bien pasan a una estacin de regeneracin para su recarga cuando se agotan o bien se desecha. Osmosis inversa: el objetivo de la osmosis inversa es obtener agua purificada partiendo de un caudal de agua que est relativamente impura o salada. Esto se logra separar de este caudal de agua contaminada con sales, un caudal menor de agua pura. En este proceso se aplica presin que tiene ms alta concentracin de sales para forzar un caudal menor de agua pura. Presiones en la caldera: La temperatura y la presin en la operacin de cada caldera definitivamente estn relacionada.A presin atmosfrica normal el agua tiene un punto de ebullicin a 100C, a mayor presin el punto de ebullicin se incrementa, hasta alcanzar un mximo punto de ebullicin a 374C a una presin de 3200 libras por pulgada2 (220.63 bar). Por encima de esta temperatura el agua no existe como lquido.Capacidades de Caldera: Las calderas son catalogadas en base a la cantidad de vapor que ellas pueden producir en un cierto periodo de tiempo a una cierta temperatura. Las calderas mas grandes producen 1000,000 de libras por hora o son catalogadas en base a 1 "caballo de fuerza " o "caballo vapor caldera" por cada 34.5 libras de agua que pueden ser evaporadas por hora. Otra definicin es 1 "caballo de fuerza" por cada 10 pies2 de superficie de calentamiento en una caldera de tubos de agua o 12 pies2 de superficie de calentamiento en una caldera de tubos de humo.

DETERMINACIN DE LA CALIDAD DEL VAPORLa calidad del vapor es un valor difcil de determinar con exactitud. En la actualidad existen varios mtodos para medir la calidad del vapor, sin embargo, no existe ninguno que pueda considerarse simple y sencillo. Entre los ms utilizados se pueden mencionar los siguientes: Mtodo del SeparadorPuede considerarse como el ms simple y se basa en la definicin de calidad. Se puede utilizar un recipiente cilndrico, horizontal o vertical, aislado con el fin de separar la fase vapor de la lquida, tal como un separador de petrleo y gas. Las medidas de las tasas de flujo por peso de las dos fases cuando ests dejan el separador, dan una indicacin directa de la calidad.Cualquier mtodo para medir el flujo de las dos fases puede resultar aceptable. Algunas instalaciones utilizan medidores de orificio en ambas lneas, sin embargo, un medidor de desplazamiento positivo o un medidor de turbina en el lado del lquido puede resultar satisfactorio si se realizan las correcciones por temperatura.Para calcular la calidad, la tasa de flujo en peso de vapor se divide entre las tasas de flujo en peso de las corrientes de agua y vapor. Si la unidad generadora de vapor opera bajo condiciones de flujo continuo, como generalmente lo hace la calidad, puede hallarse dividiendo la tasa de vapor en el separador por la tasa de agua entrante. Algunos generadores comerciales poseen separadores a fin de determinar la calidad. Mtodo de los ClorurosSe ha mencionado que una de las razones por las cuales se usa vapor hmedo en recuperacin trmica, es con el fin de prevenir la formacin de escamas en las calderas debido a la deposicin de slidos disueltos. Estos slidos presentes en el agua de alimentacin se concentran en la porcin lquida de la descarga del generador y sirven para proveer una medida del porcentaje de la alimentacin an en fase lquida.El in cloruro Cl- constituye un instrumento conveniente para este chequeo. Por medio de titulacin qumica, la concentracin del in cloruro en la parte lquida del vapor se compara con la concentracin del mismo in en el agua de alimentacin. Luego la calidad viene dada por:

Mtodo de la ConductividadLa conductividad del agua depende de la concentracin de sales disueltas en ella. Notando el incremento de la conductividad entre el agua de alimentacin y la parte lquida del vapor a la descarga de la caldera, se puede determinar la calidad, mediante la ecuacin:

Donde es la conductividad.

Este mtodo es similar al mtodo de determinacin de los cloruros, excepto que se toman en cuenta todas las sales disueltas en lugar de cloruros solamente. Sin embargo, el mtodo de la conductividad no es correcto si el Bicarbonato de Sodio NaHCO3 est presente en el agua de alimentacin. El bicarbonato de sodio se descompone en NaCO3 o NaOH, los cuales tienen oferentes conductividades, este error se corrige neutralizando la solucin.Dado que la comparacin bsica en este mtodo radica en que las sales disueltas son concentradas en la fase lquida en proporcin directa al volumen de agua vaporizado. El mtodo es til para el control y monitoreo continuo de la calidad. Mtodo del Medidor de OrificioLa calidad del vapor puede ser determinada por medio de un medidor de orificio si la tasa de flujo de vapor es conocida. Normalmente las unidades generadoras de vapor son diseadas para operar bajo condiciones de flujo continuo y la tasa de agua entrante puede determinarse por simple medicin. La calidad del vapor viene dada por la siguiente ecuacin:

Dnde:fst: Calidad del vapor, fraccinC: Constante del medidor de orificior s: Densidad del vapor seco, lbs/pie3h: Presin diferencial a travs de la placa de orificio, pulg. de agua.q: Tasa de flujo de vapor. gal/min.

TIPOS DE INYECCION DE VAPOR

INYECCION CONTINUA DE VAPOR. (ICV). La inyeccin continua de vapor es un proceso de desplazamiento, y como tal ms eficiente desde el punto de vista de recuperacin final que la estimulacin con vapor. Consiste en inyectar vapor en forma continua a travs de algunos pozos y producir el petrleo por otros. Los pozos de inyeccin y produccin se perforan en arreglos, tal como en la inyeccin de agua.En la actualidad se conocen varios proyectos exitosos de inyeccin continua de vapor en el mundo, muchos de los cuales fueron inicialmente proyectos de inyeccin cclica, que luego se convirtieron a inyeccin contina en vista de las mejoras perspectivas de recuperacin: 6-15% para cclica vs. 40-50% para continua.La inyeccin continua de vapor difiere apreciablemente en su comportamiento de la inyeccin de agua caliente, siendo esta diferencia producto nicamente de la presencia y efecto de la condensacin del vapor de agua. La presencia de la fase gaseosa provoca que las fracciones livianas del crudo se destilen y sean transportados como componentes hidrocarburos en la fase gaseosa.Donde el vapor se condensa, los hidrocarburos condensables tambin lo hacen, reduciendo la viscosidad del crudo en el frente de condensacin. Adems, la condensacin del vapor induce un proceso de desplazamiento ms eficiente y mejora la eficiencia del barrido. As, el efecto neto es que la extraccin por inyeccin continua de vapor es apreciablemente mayor que la obtenida por inyeccin de agua caliente. En otras palabras es un proceso de desplazamiento que consiste en inyeccin de vapor a travs de un cierto nmero de pozos adecuados para tal fin (inyectores) para producir petrleo por los pozos adyacentes (productores). El calor del vapor inyectado reduce la viscosidad del petrleo a medida que este es barrido hacia el pozo productor.Proceso de Inyeccin contina de vapor.La inyeccin continua de vapor es un mtodo de recobro mejorado, aplicado principalmente a crudos pesados. La tcnica consiste en la inyeccin de vapor continuamente al reservorio desde un pozo inyector, con el fin de aumentar la temperatura del petrleo y disminuir su viscosidad para propiciar el flujo hacia un pozo productor. Es utilizado especialmente en yacimientos someros, con arenas de alta permeabilidad o no consolidadas. El objetivo principal del mtodo es el aumento del recobro del crudo mediante la reduccin de la saturacin residual de petrleo, el aumento de la permeabilidad relativa al petrleo, el suministro de un empuje por gas como consecuencia del flujo de vapor en el reservorio y una alta eficiencia de barrido. Los factores que favorecen la aplicacin de este mecanismo son crudos con altas viscosidades, alta gravedad especfica y espesores de arena gruesos. Se deben disear cuidadosamente los planes de inyeccin para disminuir al mximo las prdidas de calor desde superficie hasta yacimientos adyacentes, principal falla de operacin. Aunque existen parmetros que limitan la aplicacin del mtodo, han sido implementados planes pilotos en campos con condiciones muy adversas donde se ha podido incrementar el recobro utilizando la inyeccin continua de vapo. Mecanismos de recuperacin de ICV Cuando se inyecta vapor en forma continua en una formacin petrolfera, el petrleo es producido por causa de tres mecanismos bsicos: destilacin por vapor, reduccin de la viscosidad y expansin trmica, siendo la destilacin por vapor el ms importante. Otros fenmenos que contribuyen a la recuperacin de petrleo son la extraccin con solventes, empuje por gas en solucin y desplazamientos miscibles por efectos de la destilacin por vapor. Las magnitudes relativas de cada uno de estos efectos dependen de las propiedades del petrleo y del medio poroso en particular.En la zona de agua caliente, la recuperacin de petrleo est gobernada bsicamente por las caractersticas trmicas del petrleo envuelto. Si la viscosidad del petrleo exhibe una drstica disminucin con aumento de la temperatura, la zona de agua caliente contribuir considerablemente a la recuperacin de petrleo. Si por el contrario, el cambio en la viscosidad del petrleo con temperatura es moderado, los beneficios obtenidos con el agua caliente sern solo ligeramente mayores que los obtenidos con inyeccin de agua fra convencional. Sin embargo, la expansin trmica del petrleo an ser responsable de una recuperacin del orden del 3% al 5% del petrleo in situ. En la zona de vapor, el efecto predominante es la destilacin con vapor. Este fenmeno bsicamente consiste en la destilacin por el vapor de los componentes relativamente livianos del petrleo no desplazado por las zonas de agua fra y caliente, los cuales se caracterizan por una alta presin de vapor. La presencia de la fase gaseosa y la alta temperatura originan la vaporizacin de los componentes livianos, los cuales son transportados hacia delante por el vapor, hasta que se condensan en la porcin ms fra del yacimiento. La recuperacin por la destilacin con vapor depende de la composicin del petrleo envuelto, y puede alcanzar hasta el 20% del petrleo en situ.El petrleo delante de la zona de vapor se hace cada vez ms rico en componentes livianos, lo cual causa efectos de extraccin por solventes y desplazamientos miscibles en el petrleo original del yacimiento, aumentando as la recuperacin. La magnitud de estos efectos an no ha sido posible de evaluar cuantitativamente. Otro mecanismo que opera en la zona de vapor es el empuje por gas en solucin ya que el vapor es una fase gaseosa. La recuperacin por este factor puede ser del orden del 3% de la recuperacin total..Como otros mecanismos importantes en la eficiencia de desplazamiento se pueden mencionar: como la temperatura disminuye la viscosidad del petrleo, la permeabilidad relativa al agua disminuye y la permeabilidad relativa al petrleo. Tambin al condensarse en la zona fra, las fracciones livianas de petrleo se mezclan con el petrleo fro y hacen un desplazamiento miscible; y el vapor condensado produce un desplazamiento inmiscible en el frente lo cual estabiliza el frente de invasin.

Simuladores trmicos para calcular la recuperacin del Petrleo por inyeccin contina de vapor.THERMCaractersticas: Simulador multifsico - tridimensional para estudios de yacimiento bajo inyeccin de vapor (alternada y continua). Incluye efecto de compactacin. No considera influjo. No incluye efecto de cada de presin en pozos horizontales. Conexin Therm - Graf para post-procesamiento.STARSCaractersticas: Simulador multifsico-tridimensional para estudios de yacimiento bajo inyeccin de vapor (alternada y continua). Incluye efecto de compactacin. Acepta alta definicin geolgica. Incluye efecto de cada de presin en pozos horizontales. Pre y post procesador propio. Permite simular efectos de crudo burbujeante, efectos geomecnicos y SAGD entre otros.SEMOKCaractersticas: Estima la respuesta de un pozo inyectado para varios ciclos de vapor. Corto tiempo de ejecucin. Flujo monofsico. No considera compactacin. Modelo Geolgico muy simple.

SOAKPermite realizar ejercicios de planificacin de las actividades de inyeccin, reparacin y perforacin de pozos, optimizando dichas actividades en base a parmetros econmicos y restricciones de recursos fsicos y financieros.Es un modelo de programacin lineal donde se debe optimizar el potencial a fin de ao en funcin de la disponibilidad de taladros (perforacin y reparacin), de dinero (inversiones y costos) y disponibilidad de vaporHUNDCALCaractersticas: Sistema de prediccin de hundimiento. No considera el efecto de bloques vecinos. El hundimiento en superficie es calculado como la suma de las compactaciones de los yacimientos bajo cada bloque. Calcula los factores de compresibilidad de las arenas y arcillas en funcin de la cada de presin en cada bloque y el hundimiento en superficie.SOLGASCaractersticas: Analiza y predice comportamiento de yacimientos bajo empuje por gas en solucin o compactacin. Basado en el mtodo de Muskat y de compactacin de Schenk. til cuando hay poca informacin. PVT basado en Standing y Corey. Asume yacimientos homogneos, presin uniforme, segregacin gravitacional despreciable, sin intrusin o produccin de agua.

CYCLOPS Permite estudiar los sistemas de transporte de vapor para optimizar diseos de proyectos nuevos o mejorar los existentes. Simula el comportamiento del vapor a lo largo de la tubera del pozo (calidad del vapor en la cara de la arena). Permite calcular los esfuerzos experimentados por el revestidor y tubera de inyeccin. Corto tiempo de ejecucin (< 1 min.).

Criterios Generales para el Diseo de Proyectos de Inyeccin Continua de vapor Petrleo en Sitio (Bls/acres-pies) > 1.200 Es conveniente que sea del orden de 1.200 a 1.700 bls/acre-pie con el fin de que el proyecto resulte econmicamente atractivo. Espesor Neto Petrolfero (pies) > 20Esto, debido a las prdidas de calor que pueden ocurrir hacia las formaciones adyacentes. Sin embargo el proyecto si puede aplicarse para espesores menores, si se consideran otros parmetros que pueden ser importantes como un alto valor de permeabilidad. Porosidad (%)>30Con el fin de que exista una mayor cantidad de crudo a calentar, y menor sea el volumen de roca a calentar. Permeabilidad a (mD)>1000Para permitir una alta tasa de flujo de petrleo hacia el pozo productor. Profundidad (pies)