5/20/2018 Inyeccin de Polimeros
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Recuperacin Secundaria yMejorada
I nyeccin de Polmeros
Miguel Miranda Vzquez
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Polmeros
Los polmeros son macromolculas (generalmente orgnicas) formadas por launin de molculas ms pequeas llamadas monmeros.
En la industria petrolera los polmeros tienen tres usos particulares
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Inyeccin de Polmeros
Es una modificacin de la inyeccin de agua y consiste en aadir alagua de inyeccin un tapn de polmeros, de 200 a 1000 ppm, de un
alto peso molecular (2 hasta 5 MM) antes de que esta sea inyectada en
el yacimiento.
Este proceso mejora la razn de movilidad aguapetrleo lo cual da
como resultado un aumento en la eficiencia de barrido, debido a que seforma un tapn viscoso y este con la inyeccin de agua va a generar un
alto factor de recuperacin porque este arrastra con mayor facilidad
los fluidos presentes en el yacimiento.
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Descripcin del Proceso
Los pasos cruciales en el diseo del proceso es la seleccin del polmero y
la concentracin. Se requieren pruebas de laboratorio cuidadosas y aun,
despus de esto, los resultados se deben relacionar con el campo. Los
polmeros mas utilizados son los solubles en agua e insolubles en aceite y
alcohol.
Actualmente, se usan tres tipos de polmeros: Los poliacrilamidas, los
polisacridos y los polioxidos de etileno. Los dos primeros son los mas
aplicados en pruebas de campo, siendo los poliacrilamidas los mas
populares, debido a que, adems de aumentar la viscosidad, alteran lapermeabilidad de la roca en las zonas invadidas, lo cual tambin baja la
movilidad efectiva del agua inyectada.
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Descripcin del Proceso
La inyeccin de polmeros (generalmente poliacrilamidas parcialmente
hidrolizadas o HPAM) provee un mejor desplazamiento mejorando la
eficiencias de barrido areal y vertical, incrementado la recuperacin debido
al aumento de la viscosidad del agua, lo que produce una disminucin de la
movilidad de agua.Los polmeros tales como las poliacrilamdas o polisacridos se pueden
adicionar al agua de inyeccin. Proyecto tpicos requieren de 2 a 3 lb, de
polmero por barril de petrleo producido.
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Descripcin del Proceso
Ya que muchas veces el agua de formacin afecta a los polmeros
adversamente, la solucin polmera es frecuentemente precedida por una
solucin de baja salinidad (preflush).
La solucin polmera es usualmente inyectada como un slug, seguido poruna agua de baja salinidad, y con agua de alta salinidad usada para
desplazar el agua de baja salinidad.
Este procedimiento se realiza para reducir la mezcla de la solucin
polmera con agua de alta salinidad. Para disminuir el contraste de
movilidad entre la solucin polmera y el agua detrs de esta, la
concentracin polmera puede ser gradualmente reducida al final del
slug.
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Descripcin del Proceso
El efecto primario del polmero es hacer densa al agua de tal manera que sea
ms eficiente en desplazar el petrleo. La inyeccin polmera probablemente
no reduce la saturacin residual del petrleo, pero reduce la cantidad de
agua que debe ser inyectada antes de alcanzar la saturacin residual.
El uso de polmero tambin puede incrementar el porcentaje del patrn deinyeccin que es barrido por el fluido inyectado. Algunos procesos usan un
slug surfactante adelante de la solucin polmera. Los requerimientos tpicos
de qumicos para este proceso son de 15 a 25 lb, de surfactante por lb de
petrleo producido. Los surfactantes reducen la tensin interfacial tal que la
saturacin residual del petrleo se reduce.
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Comparativo con otros mtodos derecuperacin
Recuperacin por desplazamiento con agua con polmeros.(Recuperacin Mejorada) Se obtiene de un 50 a 55%.
Mtodo de Inyeccin de Agua Llana (Recuperacin Secundara) (3040% de Recuperacin)
Inyeccin de Vapor (Cclica) (Recuperacin Mejorada)(1530% deRecuperacin adicional) Es un mtodo trmico. El mismo pozo inyectores el productor.
Desplazamiento con gas enriquecido (con condensados)(Recuperacin Mejorada) Recuperacin de 10-20% siendo un total de50-60%.
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FACTIBILIDAD DE APLICACIN Aceite
Gravedad > 25 API Viscosidad < 150 cp
(preferiblemente < 100) Yacimiento Saturacin de petrleo < 10 % del
VP de petrleo mvil
Espesor neto No critico Profundidad < 9000 pies Razn de movilidad 240 Permeabilidad > 20 md Factor de Heterogeneidad 0,5 - 0,85 Agua Congnita
Salinidad preferiblemente baja. Litologa Areniscas preferiblemente. Se deben evitar las calizas con alta
porosidad.
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FACTIBILIDAD DE APLICACIN
Factores Favorables Condiciones apropiadas para La
inyeccin de agua. Alta saturacin del petrleo mvil. Alto capacidad de almacenamiento.
Factores Desfavorables Fracturas extensivas. Empuje fuerte de agua. Capa de gas. Alto contraste de permeabilidad.
Agua de formacin altamente salina. Problema de inyectabilidad severo. Alto contenido de arcilla y calcio.
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USODE POLMEROS
Ventajas de polmeros
Mejoran el barrido vertical
Son muy viscosas cuando son
altamente diluidas. Mejora la razn de movilidad
agua- petrleo.
Son los ms aplicables enpruebas de campo.
Factor econmico
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DELUSO DE POLMEROS
Desventajas de polmeros Son sensibles a la salinidad. Taponamiento que se origina
en la formacin. Es muy susceptible al ataquebacterial.
Son muy costosas almomento de tenerproblemas.
Efecto de esfuerzos y altastemperaturas.
Agua de alta calidad.
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ECUACIONES QUE DESCRIBEN ELPROCESO DE INYECCIN DE POLMEROS
Avance horizontal del frente de invasin en yacimientoshorizontales
En este caso =0 y, adems, se considera que los efectoscapilares son muy pequeos, Pc/x0
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ECUACIONES QUE DESCRIBEN ELPROCESO DE INYECCIN DE POLMEROS
Avance del frente de invasin buzamiento arriba
Ecuacin: En este caso >0 y Pc
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ECUACIONES QUE DESCRIBEN ELPROCESO DE INYECCIN DE POLMEROS
Avance vertical del frente de invasin
Ecuacin: En este caso =90, sen()=1 y Pc/x0
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Mecanismo de Movilidad
Con este mtodo se pretende aumentar la viscosidad del agua y por lo tanto
mejorar la relacin de movilidades del agua con respecto al aceite. Los
polmeros son del tipo lineal forman pequeos filamentos por lo tanto sonsusceptibles a la fuerza ( por eso no se usan aspas con filo en los agitadores) son
una sucesin de monmeros clulas que se unen unas a otras en forma lineal,
los polmeros acrlicos son los mas aprovechados.
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Evaluacin de Inyeccin de Polmeros
en el Bloque Grimbeek II, ManantialesBehr, ChubutEl rea de estudio se encuentra ubicada al sur de la Repblica Argentina,Provincia de Chubut, Cuenca del Golfo San Jorge, rea de Reserva
Manantiales Behr.
Autor: AuroraAutor: Aurora CortzCortz
50 S50 S
40 S40 S
75W 55W 45W65W
Autor: AuroraAutor: Aurora CortzCortz
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Autor: AuroraAutor: Aurora CortzCortz
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Autor: AuroraAutor: Aurora CortzCortz
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Autor: AuroraAutor: Aurora CortzCortz
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http://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-33.625&ns=North&lon=77.7083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-33.625&ns=North&lon=77.7083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-27&ns=North&lon=71.3333&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-28.25&ns=North&lon=64.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-27&ns=North&lon=57.9167&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-27&ns=North&lon=57.9167&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-27&ns=North&lon=57.9167&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-33.625&ns=North&lon=77.7083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-33.625&ns=North&lon=77.7083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-35.4167&ns=North&lon=70.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-35.8333&ns=North&lon=64.5833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-35.4167&ns=North&lon=58.5833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-33.6667&ns=North&lon=51.5&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-27&ns=North&lon=57.9167&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-36.8333&ns=North&lon=87.5833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-39.75&ns=North&lon=77.4583&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-40.7083&ns=North&lon=70.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-41&ns=North&lon=64.5833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-40.7083&ns=North&lon=58.5833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-39.75&ns=North&lon=51.75&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-36.9167&ns=North&lon=41.75&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-42.875&ns=North&lon=88.4167&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-44.625&ns=North&lon=78.1667&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-45.25&ns=North&lon=70.9583&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-45.4583&ns=North&lon=64.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-45.2917&ns=North&lon=58.25&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-44.625&ns=North&lon=51.0833&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-42.9167&ns=North&lon=40.875&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.2083&ns=North&lon=92.5417&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-49.4167&ns=North&lon=79.875&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-49.7917&ns=North&lon=71.7083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-49.9167&ns=North&lon=64.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-49.7917&ns=North&lon=57.5417&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-49.4167&ns=North&lon=49.375&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.25&ns=North&lon=36.875&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.2083&ns=North&lon=92.5417&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-54.9583&ns=North&lon=83.8333&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-55&ns=North&lon=73.2083&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-55.0417&ns=North&lon=64.625&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-55&ns=North&lon=56.0417&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-54.9583&ns=North&lon=45.5&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.25&ns=North&lon=36.875&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.2083&ns=North&lon=92.5417&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-54.9583&ns=North&lon=83.8333&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-63&ns=North&lon=77.8333&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-62.5833&ns=North&lon=64.6667&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-63&ns=North&lon=51.5&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-54.9583&ns=North&lon=45.5&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://f/cgi-bin/uncgi/Earth?imgsize=1024&opt=-l&lat=-48.25&ns=North&lon=36.875&ew=West&alt=986&img=learth.evifhttp://www.fourmilab.ch/earthview/nopan.map5/20/2018 Inyeccin de Polimeros
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Objetivo del Proyecto
Avanzar en la maduracin de la tecnologa de polmeros en YPF,mejorando la calidad predictiva en procesos EOR.
Determinar la inyectabilidad de agua y polmeros.
Evaluar los efectos de la geologa del yacimiento en el proceso, enparticular la eficiencia de barrido.
Ganar experiencia operativa.
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Datos Bsicos Grimbeek IIObjetivo Principal: miembro inferior San Diego (Complejo II) de la formacin Yac. El
Trbol.
Arenas de origen Fluvial.
Profundidad objetivo: (1020 m 1100 m)
Contacto Agua-Petrleo: Capas A10-20-30-40-50-A56 WOC: 444 mbnm. Capas A60-
65 WOC: 437 mbnm.
Capas A70-71-75-80-85-100 WOC: 430
Cantidad de capas productivas promedio por pozo: 3-4
Espesor til Promedio por capa: 3 mHu Promedio por pozo: 9 m
Porosidad: 28 %
Sw: 34,2%
Swcr: 25,7%
Permeabilidad: 1-4 Darcy.
Presin Original: 47 49 Kg/cm3 @ -400 mbnm
Temperatura: 61,5 CDensidad del Petrleo: 20 API
Presin de Burbuja: 37 Kg/cm2
Viscosidad en Cond. de fondo: 120 cp.
Rs: 11 m3/m3
Bo: 1.05 m3/m3
Pozos Perforados: 56 pozosPozos en Produccin de Petrleo: 50 pozos
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Incertidumbres geolgicas y petrofsicas:
Modelo petrofsico en un ambiente de alta heterogeneidad verticaly baja salinidad.
Proporcin de arenas buena calidad y de mediana calidad.
Permeabilidades absolutas.
Impacto de la geologa del campo en la eficiencia de barrido.
G.O.R actual del campo.
Incertidumbres Operativas:
Inyectividad del agua y el polmero.
Tasa Optima de Inyeccin.
Diseo Fit For Purpose de la Planta de Mezclado de Polmeros.
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Analisis de la Historia del Campo
___ Caudal Total de Produccin de Petrleo Caso Base (m3/da) ____ Corte de Agua Caso Base (m3/da)
___ Acumulada Total de Petrleo Caso Base (m3) ____ Acumulada Total de Agua Caso Base (m3)
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CARACTERISTICAS PRINCIPALESDEL PROYECTO
El proyecto piloto estar configurado por un arreglo central confinado (5 spotnormal) de 4 pozos inyectores en la zona de mejores propiedades petrofsicasdel yacimiento a una distancia de 200 mts. entre inyectores y a 141 metros delpozo productor central.
Adicionalmente cuatro arreglos perifricos (5 spot invertidos) permitiendo de
esta manera la toma de decisiones tempranas al evaluar el comportamiento deproduccin (caudales, presin, corte de agua, etc.) del pozo productor centralGbk-643, as como la evaluacin de los pozos en los arreglos perifricos quepermitirn la extrapolacin al caso de negocios.
Para la evaluacin del piloto se estima inyectar, 100 m3/d por pozo de agua
durante 8 meses, transcurso de tiempo durante el cual se estima se producir elrompimiento del frente de agua en el pozo productor central del arreglo ypermitir calibrar modelos.
Posteriormente la inyeccin de 100 m3/d de polmeros inicialmente hasta suestabilizacin en 40 m3/d por un periodo de 2 aos que permitir la toma de
decisin sobre la masificacin.
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Los requerimientos y produccin de agua disminuyen en un 67% alutilizar polmeros en la mezcla de inyeccin.
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
ene-10 ene-12 ene-14 ene-16 ene-18 ene-20 ene-22 ene-24
ProccionAguam3/d
Produccin Agua
Produccin de Agua (Secundaria) Produccin de Agua (Polimeros) SM3/DAY
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
ene-10 ene-12 ene-14 ene-16 ene-18 ene-20 ene-22 ene-24
AcumuladadePetrleo(m3)
Factor de Recobro
Se cundar ia Base Poli mer os
RESULTADOS
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25/25
0
200
400
600
800
1.000
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1.400
ene-10 ene-12 ene-14 ene-16 ene-18 ene-20 ene-22 ene-24
Produccind
ePetrleo(m3/d)
Produccin de Petrleo
Tasa de Petrleo (Base) SM3/DAY Tasa de Petrleo(Secundaria) SM3/DAY
Tasa de Petrleo (Polimeros) SM3/DAY
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
ene-10 ene-12 ene-14 ene-16 ene-18 ene-20 ene-22 ene-24
InyeccindeA
gua(m3/dia)
Inyeccin de Agua y Polmeros
Inyeccin de Agua (Secundaria) SM3/DAY Inyeccin de Polimeros (Polimeros) SM3/DAY