Date post: | 12-Apr-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | dacardonar |
View: | 147 times |
Download: | 18 times |
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Taller Sobre Recuperación
Mejorada de Crudos C/L/M
CIED, 5-al17 de Abril de 1999
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
Esquema del Taller
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Eficiencia de Recobro (%)
R
ela
ció
n P
y/P
i (%
)
.
100
0 10 20 30 40 50 60
0
20
40
60
80
EXPANSIÓN
DE LA ROCA
GAS EN
SOLUCIÓN EXPANSIÓN
CAPA DE GAS
EMPUJE
HIDRAULICO
SEGREGACION
GRAVITACIONAL
Mecanismos de Producción Primarios
Grandes volumenes de
crudo serían dejados en
sitio si los yacimientos
fuesen producidos solo por
mecanismos primarios
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
“Todos los procesos que incrementen
económicamente el recobro de hidrocarburos,
mediante la inyección de fluidos y/o energía al
yacimiento.”
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Recuperación
no
convencional
Métodos
químicos
• Alcali (A)
• Polímero (P)
• Surfactantes (S)
• Combinados:
(AP, AS, SP y ASP)
• Espumas, Geles,
Emulsiones
Gases
(Misc. / Inmisc.)
• CO2
• Nitrógeno
• De combustión
• WAG o AGA
• Aire
Otros
• Micro-organismos
• Vibrosísmica
• Electromagnéticos
• Térmicos
Iny. de agua Recuperación
convencional
Iny. de
gas
hidrocarburo
• Inmiscible
• Miscible
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
POES de Crudos C/L/M (MMMBLS)
POES Sometido A Inyección de Agua y/o Gas
RM en PDVSA
ORIENTE 59
28% 72%
OCCIDENTE 127
43% 57%
TOTAL
186 38% 62%
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Recobro por Tipo de Proceso
REMANENTE
ACTUAL
OCCIDENTE 52
40 35
29
GAS A/F A/G A/P
N. DE MONAGAS 51
46
GAS A/F
3 3
3.7 7.4
8 37 9 13
7.8 29.8 13.0 4.0
Proyectos
POES
MMMBls
ORIENTE A. TRADICIONAL
46
35
GAS A/F
81 28
4.4 0.4
0
10
20
30
40
50
60
RE
CO
BR
O (
%)
RM en PDVSA
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Comparación con proyectos de USA
0 10 20 30 40 50 60 RECOBRO (%)
(1) PATRONES
(2) FLANCOS
REMANENTE
TEXAS AGUA (1)
WYOMING AGUA (1)
LOUSIANA AGUA (1)
LOUSIANA AGUA (2)
TEXAS AGUA (2) 56
55
51
45
40
PDVSA GAS 50
PDVSA AGUA (2)
PDVSA AGUA (1) 29
39
TEXAS GAS 44
RM en PDVSA
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
PRODUCIDAS 100%
PRIMARIAS = 9918
SECUNDARIAS = 7956
RES.REM. 7135 90%
PRODUCIDAS 821 10%
RES. RECUPERABLES= 17874
RES. PRIM..
9918 56%
RES. SEC.
7956 44%
SE TIENE UN POTENCIAL DE PETROLEO DE 1000 MBD
GRACIAS A LA RECUPERACION SECUNDARIA
(CIFRAS A DIC. „98)
Reservas Recuperables en Proyectos de RM de Crudos
C/L/M (MMBNP)
RM en PDVSA
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Esquema del Taller
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Principios Básicos
DESPLAZAMIENTO MICROSCOPICO DE FLUIDOS INMISCIBLES
AGUA Y PETROLEO SON I NMISCIBLES BAJO CUALQUIER
CONDICION DE YACIMIENTO O SUPERFICIE
PRICIPIOS QUE GOBIERNAN LA INTERRELACION ROCA FLUIDOS
TENSION INTERFACIAL (INTERFASE FLUIDO - FLUIDO)
MOJABILIDAD (ITERACION ROCA - FLUIDO)
PRESION CAPILAR ( MEDIDA DE LA CURVATURA DE DOS
FASES EN EL MEDIO POROSO
GAS Y PETROLEO SON I NMISCIBLES CUANDO LA PRESIÓN
DEL YACIMIENTO ES MENOR A LA NECESARIA PARA ALACANZAR
MISCIBILIDAD INSTANTANEA O POR CONTACTOS MÚLTIPLES
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
TENSION INTERFACIAL (INTERFASE FLUIDO - FLUIDO)
Tension Interfacial
metano/n-pentano a 100°F
La tensión interfacial es una medida de miscibilidad.
IFT 0 sistema miscible
Valores típicos para sistemas agua- crudo:
10 a 30 dinas/cm
IFT < 10 -3 Tensiones Ultrabajas
Inmiscible Miscible
Interfase IFT 0
Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
MOJABILIDAD (ITERACCION RACA - FLUIDO)
Superficie de la roca
Rock Surface
ow
ws os
Rock Surface cos =
ow
ws os
Medición de Humectabilidad
• Amot
• USBM
• Bartell-Slobod
• Amot-Harveyt
al agua
al petróleo
intermidia 90°
180°
0°
Rock Surface
Water-wet
Oil-wet
Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
PRESION CAPILAR : Es la diferencia de presión que existe entre las interfases que separan dos
fluidos inmiscibles Pc= P1 -P2
Desplazmiento de petróleo por agua en un
sistema mojado por petróleo (drenaje)
Desplazmiento de petróleo por agua en un
sistema mojado por agua (imbibición)
Curvas de presión capilar aceite-agua (1) por drenaje (2) e imbibición, en núcleos
de la arenisca Venango de mojabilidad al agua
Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
PRESION CAPILAR :
Saturación de Agua %
Pre
sió
n C
ap
ila
r, C
m H
g
Núcleo Berea, 2-MO 16-1K = 184,3 md
32
24
16
8
0
-8
-16
-24
0 20 40 60 80100
1
2
3
Ciclo dedrenaje
Imbibicionesespontáneas
Imbibicionesforzadas
Curvas de presión capilar Aceite-agua en
núcleos de berea de mojabilidad intermedia
Variación de las saturaciones de petróleo y
agua en la zona de transición
Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Desplazamiento Microscópico de Fluidos Inmiscibles
S W
1
K RO
0
S Wc 1-S OR
K RW
1
0
K ‟ro
K ‟rw
PERMEABILIDADES RELATIVAS
Sistema Petróleo-agua Sistema Gas-petróleo
Principios Básicos
Mojable al petròleo O
Ms =
K´rw
K´ro
Swf
Swi
w
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Eficiencia Areal
de Barrido (EA)
Inyector Productor
Factores que Afectan la Recuperación de Petróleo
Eficiencia Vertical
de Barrido (Eh)
Eficiencia de
Desplazamiento (Ed)
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
BUCKLEY LEVERETT
COREFLODDS Ev = 1
EA = AREA CONTACTADA POR EL FLUIDO DESPLAZANTE
AREA TOTAL
Eficiencia Areal de Barrido
Eh = AREA TRANSVERSAL CONTACTADA POR EL FLUIDO DESPLAZANTE
AREA TRANSVERSAL TOTAL
Eficiencia Vertical de Barrido
EV = VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO POR EL FLUIDO DEZPLAZANTE
VOLUMEN DE PETROLEO ORIGINALMENTE EN EL YACIMIENTO
Eficiencia Volumétrica de Barrido
EV = EA x Eh
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Np = Er. Soi. Vp/ Boi
Ed = VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO MOVILIZADO
VOLUMEN DE PETROLEO CONTACTADO
Eficiencia Microscópica de Desplazamiento
ER = Ed. Ev
Eficiencia de Recobro
Ed = 1 - SOR . BOi
SOi . BO
Ed = 1 - SOR /SOI Presión
constante
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Flujo Fraccional Sw
=
fwbt
Swbt
(1 - Sor)
fw
fw =1
Swc
Sw
fw = 1
1 + W kro
o krw
Npdbt = Widbt = ( Sw -Swc ) =
tbt = Widbt/qid
qid = qi/(LA )
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Saturación de AguaFracción del espacio poroso
Perm
eab
ilid
ad
rela
tiva
Kro
y K
rw Petróleo
Agua
Swc (1 - Sor)
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
( Sw - Swe ) = (1 - fwe)
Swe =
dfw
dSw
(Sw - Swe) =
(1 - fwe)
(1 - Sor) Sw
bt
fw
fw =1
Flujo Fraccional
Npd = ( Sw -Swc ) =
t = Wid/qid
Wid = ( Sw - Swe ) =
(1 - fwe)
-
Swe fwe Sw Wid Npd t =
Sw =
(Swe,fwe )
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Cambios Laterales y Verticales en Facies
( geometría, porosidad, permeablilidad)
Barreras estructurales ( fallas, fracturas, buzamiento)
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
Razón de Movilidad, Ms
Volúmenes Porosos Inyectados, Vp
Ms = MOVILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZANTE
MOVILIDAD DEL FLUIDO DESPLAZADO
Ms < 1 FAVORABLE
O
Ms =
K´rw
K´ro
Swf
Swi
w
Ms >> 1 DESFAVORABLE
PETRÓLEO
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Arreglos de Inyección
Volúmenes Porosos Inyectados, Vp
Patron P/I EA(%)*
Linea Directa 1 56
Linea Alterna 1 76
5-Pozos Invertido 1 70
7-Pozos Invertido 2
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
LINEA ALTERNA
Vp
LINEA DIRECTA
Vp
5- POZOS INV.
Vp
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
Gravedad
Fuerzas Capilares
Fuerzas Viscosas
Incondicionalmente estable M =1
Estable G > M-1
TONGUE UNDER
DESPLAZADO < DESPLAZANTE
Petróleo
Agua
TONGUE OVER
DESPLAZANTE < DESPLAZADO
Petróleo
Gas
G = NUMERO DE GRAVEDAD
G =
K krw A
KKrw A g sin
qt w
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
Perforación Interespaciada
Espaciamiento (Acres) 0 20 40 60 80
Reco
bro
Ad
ico
na
l (%
)
20
40
60
Streamlines
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica de Barrido
Perforación Interespaciada
40 Acres 20 Acres 10 Acres
40 60 80 100 120 140
5
10
15
20
Producción Acumulada (MBNP)
Ta
sa
de
Pe
tró
leo
(M
BD
)
Espaciamiento Recobro Ev
(Acres) MBNP (%)
40 97 59
20 119 73
10 138 85
San Andres Unit
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Mojabilidad
Distribución del tamaño de poros
Heterogeneidad microscópica de la roca
Factores que Afectan la Eficiencia Microscópica Desplazamiento
Principios Básicos
Sor, Soi
Ed = 1 - SOR /SOI
Soi Sor
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Propieadades del fluido desplazante
Fuerzas viscosas y capilares
Factores que Afectan la Eficiencia Microscópica Desplazamiento
NVC = / w ow
w = vicosidad del agua
ow = Tensión Interfacial entre
el fluido desplazante y el
desplazado
= velocidad interticial
Tensiones super bajas Iny Agua Típico
La mayoría de los proyectos de inyección de agua se realizan a
bajos de NVC , donde SOR es independiente de este parametro
Disminuir NVC 2-4 ordenes de
magnitud solo se puede lograr
disminuyendo la tensión interfacial
SOR disminuye al disminuir NVC
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Factores que Afectan la Recuperación de Petróleo
Producción/inyección
Razón de movilidad
Gravedad
Fuerzas Capilares
Fuerzas Interfaciales
Heterogeneidad
Permeabilidad Relativa
Patrón de Pozos
Espaciamiento
Areal
Fuerte
Vertical
Moderada
Desplazamiento
Poca
Sor
Poca
Eficiencia
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Miscibilidad: Condición física entre dos fluidos que les permite mezclarse en
todas las proporciones sin la existencia de interfase
Instantanea
Contactos Múltiples
Parámetros Clave : Presión Mínima de Miscibilidad
Enriquesimiento Mínimo
Métodos de Medida: Pruebas en Tubos Delgados
Burbuja ascendente
Métodos de Estimación : Correlacione P,T:
Cronquist,
Metcalfe, EOS
30
40
50
60
70
80
90
1000 1500 2000 2500 3000
PRESIO N (LPC)
EF
ICIE
NC
IA D
E
DE
SP
LA
ZA
MIE
NT
O (
%)
Determinación de PMM
Tubos Delgados
PMM = 1900 lpc
@ 1.2 volumenes Poros
Recobro > 80 % Holm- Josendal
Recobro > 90 % Chevron
Principios Básicos
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Miscibilidad al Primer Contacto
%C1
%C7+ %C2-C6
Línea conodal crítica
Petróleo
Gas
Principios Básicos
@ P,T
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Vaporización
Miscibilidad por Contactos Múltiples
%C7+ %C2-C6
%C1
Línea
conodal
crítica
Principios Básicos
Petróleo
Miscibilidad al
primer
contacto
GM
Gas de inyección
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
%C1
%C7+ %C2-C6
Condensación
Miscibilidad por Contactos Múltiples
Gas de inyección
Principios Básicos
Miscibilidad
al primer
contacto
Línea
conodal
crítica
Petróleo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Esquema del Taller
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
• Alcali (A)
• Surfactantes (S)
• Combinados:
(AP, AS, SP y ASP)
• CO2
• Nitrógeno
• Gases de combustión
• WAG o AGA
• Térmicos
Ev- Ed
• Polímero (P)
• Espumas,
• Geles,
• Emulsiones
• Microorganismos
• Térmicos
Ev
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Mecanismos
Reducción de la tensión interfacial
Cambios en mojabilidad
Disminución de la razón de
movilidad agua/petróleo
Inyector Productor
AGUA
BANCO
DE
PETRÓLEO
A
S
P
Solución Diluía de Polímero
Resultados Pruebas de Campo
Formulación ($/bl ASP) 0,7 1,38 1,93 0,99
0,41 0,42 0,39 0,32
0,2 0,16 0,2 0,15
20 26 22 15
1,76 2,35 5,21 2,87
West Kiehl Cambridge Daqing VLA-6/9/21 (*)
Srow
Sro ASP
Recobro (% POES)
$/bl Incremental
(*) simulación
Inyección sistemas ASP (Alcali-Surfactante-Polímero)
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Crudo:
Gravedad API > 20°
Viscosidad < 35 cp a C.Y.
Yacimiento:
So (% VP) > 30
Litología Areniscas preferiblemente
K ( mD ) > 100
Temp . (°F) < 200
Rel . Movilidad 2 a 40
Salinidades < 20000 ppm
Dureza (Ca 2+ /Mg 2+ ) < 500 ppm
Condiciones favorables:
Yacimientos homogéneos
Barrido por agua > 50%
Alta relación / h
Cond . desfavorables:
Fracturamiento extensivo
Acuiferos activos
Presencia de capas de gas
Altos contrastes de permeab .
Problemas de inyectividad
Alto contenido de arcillas
Adsorción de aditivos (S y P)
Criterios básicos para proyectos Criterios básicos para proyectos
de inyección de mezclas ASP de inyección de mezclas ASP
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Inyección Alternada de Agua y Gas (AGA)
ESQUEMA DEL PROCESO WAG
BANCO DE BANCO DE
PETROLEO PETROLEO
( GAS MISCIBLE / INMISCIBLE ) ( GAS MISCIBLE / INMISCIBLE )
CICLO
WAG
AGUA
INYECTOR PRODUCTOR
Es un proceso empleado con
frecuencia en proyectos de inyección
de gases (CO 2 , GH o N 2 ) para
disminuir la canalización de gas e
incrementar la estabilidad del frente
desplazante.
Que es WAG o AGA? Que es WAG o AGA?
• Aumentar la eficiencia de barrido.
• Disminución de cortes de agua.
• Optimización del uso de gas.
• Mejorar economía de proyectos de
inyección de gas.
• Incrementar recobro de petróleo.
• Satisfacer demandas de mercado de
gas.
Porque WAG o AGA? Porque WAG o AGA?
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Mecanismos
Control de movilidad del gas
Control de movilidad del agua
Disminución de las razones de movilidad agua/petróleo
y gas/petróleo
Reduccón de la Sor (gas atrapado, miscibilidad)
Segregación gravitacional
Inyección Alternada de Agua y Gas (AGA)
PETRÓLEO
PE
TR
ÓL
EO
SLUG
SLUG
SLUG
ESTABLE
PETRÓLEO
INESTABLE
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
C-2-X, C-3-X y C-4-X
VLE-305
B-6-X.10 y B-6-X.02
B-7-X.10
Simulación analítica
(PRIze™)
WAG presenta F.U.N. de 2 a 3
veces mejores que los
procesos de inyección continua
VLE-305
B-6-X.02*; 10 y 22
VLC-363
Simulación numérica
(ECLIPSE 100 y 300*)
Incrementos de F.R. > 8%
con F.U.N. atractivos
respecto a la inyección
continua de gas
U.E. La Salina
U.E. Centro/Sur Lago
U.E. Tía Juana
Intslaciones de superficie
(Agua y Gas)
Factibilidad de implementación
de proyectos WAG, basados
en infaestructura y capacidades
de compresión disponibles
Centro Lago
Tía Juana
La Salina
Sur Lago
Bloque III
Bloque IV
Bloque V Lamar
C-3-X y C-4-X
B-6-X.10 (LL-370)
B-6-X.14, 15, 18; B-7-X.10, 11, 13 (LL-453)
B-6-X.22
SLE-OLIG.1 + Cret.
Eoceno C (VLC-363)
Lagunillas Inferior
C2 VLE-305 (LIC Lagocinco)
Jerarquización de candidatos al proceso WAG en Occidente
Procesos de RM no Convencional
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Situación Actual Procesos no Convencionales
OCCIDENTE ORIENTE
> 200 POZOS PRODUCTORES SELECCIÓN CANDIDATOS MICROORG.
PRUEBA PILOTO (1) PRUEBA EN EJECUCIÓN EMULSIONES
PRUEBAS PILOTO (2) ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD (5)
ESTUDIO FACTIBILIDAD AGA
DISEÑO DE PILOTOS (2) JERARQUIZACIÓN YAC. ASP
ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD
EVALUACIÓN DE FUENTES DE CO2
CO2
> 50 POZOS PRODUCTORES SELECCIÓN CANDIDATOS GELES
RM en PDVSA
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Esquema del Taller
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
Taller Sobre Recuperción Mejorada
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SEGUIMIENTO Y CONTROL
1
MEJORAMIENTO
CONTINUO
SI
SELECCIÓN/JERARQUIZACION
YACIMIENTOS CANDIDATOS
PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO
IMPLANTACIÓN ARRANQUE
NO
SI 1
REALIZAR
PRUEBA PILOTO
SI PILOTO
EXITOSO
RIESGO, INC ?
PROY. EN LINEA
CON PLAN
ESTA SIENDO
RENTABLE
SI
REQ. CAMBIOS
AJUSTES MAY
NO 1
SI
2 AJUSTES
MENORES
NO
2
Proceso de RM
NO
FINALIZAR PROYECTO
(POST-MORTEM)
NO NO FACTIBLE
REINGENIERIA
1
SI
INCORPORAR MEJORAS SI
2 NO
2
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Máximo Recobro
Por encima de la presión de
saturación en procesos inmiscible
Viscosidad del crudo mínima
Factor Volumétrico máximo
Mínimo gas libre Por encima de la presión mínima
de miscibilidad
Recobro > 80%
Por encima del umbral de
floculación
Evitar precipitación de
asfaltenos
So máximo
Inicio Temprano implica mayor incertidumbre,
inversiones tempranas
Aplicación en etapa madura menor incertidumbre,
pero menor recobro
¿Cuándo Iniciar un Proyecto de RM ?
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Criterios Económicos
Maximizar VPN
Maximizar Valor Económico Agregado
Maximizar Eficiencia de la Inversión
Maximizar TIR
Minimizar Tiempo de Pago
¿Cuándo Iniciar un Proyecto de RM ?
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Planificación del proyecto
DISEÑO
CONCEPTUAL
GENERAR Y
SELECIONAR
ALTERNATIVAS
DESARROLLO
ALTERNATIVA
PREFERIDA
Oportunidades de Negocio
Economía Potencial
Equipos mltidisciplinarios
multifuncionales: Estudio de
detalle
Generar Alternaltivas
Análisis económico y de
Riesgo
Selecionar caso preferido
Evaluación detallada del caso
preferido
Desarrollo y documentación del
plan del proyecto
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Métodos de Predicción
Info
rmació
n, C
osto
, Co
mp
lejid
ad
Inc
ertid
um
bre
, Rie
sg
o
Método Aplicación
• Diseño pruebas piloto
• Diseño de nuevos Proyectos
• Reingeniería de Proyecto
• Control y Seguimiento
Simulación
• Prospectos RM
• Jerarquización por FR
• Potencialidad
Volumetrico
N, Np, Er
• Duración y perfiles
• Jerarquización económica
• Potencialidad,VPN
• Concistencia Infor.
Empírico Arps,Bush& Halander,
Guerrero
• Evaluación periódica
• Cambios menores en
esquemas del proyecto
Declinación Log qo Vs t, Log AYS Vs Qo
R Vs X
• Diseño de proyectos pequeños • Evaluación de Pilotos y patrones individuales
Analítico Dysktra-Parson, Stiles, Prats,
Buckley-Levert, Craig
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Hetrogeneidad real vs modelada
Alta variación vertical de permeabilidad (irrupciones tempranas)
Fracturas y Permeabilidades direccionales (irrupciones tempranas)
Disponibilidad de fluidos de inyección
Gastos no planificados
Causa no controlables
Deficiente definición del modelo del yacimiento.
Revisiones/actualizaciones no periódicas del modelo del yacimiento.
Adquisición deficiente de información para el control y monitoreo.
Falta de control del avance de los frentes de inyección.
Causa controlables
¿Por qué Fallan los Proyectos de RM?
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Respuesta tardía a los problemas mecánicos de los pozos.
Actualización/reemplazo de plantas con poca frecuencia.
Inyección de volúmenes insuficientes.
Base de datos inexistente o desactualizada.
Baja dedicación de personal al control y seguimiento de los
proyectos.
Causa controlables
¿Por qué Fallan los Proyectos de RM?
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Re
co
bro
(%
)
0
10
2
0
3
0
40
50
60
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Agua Inyectada (Volumen Poroso)
Eficiencia de la Inyección
31 PROY. USA 25 PROY. DEL LAGO C-4, VLA 6/9/21
Estrategias de explotación basadas en modelos simplificados.
Bajos volumenes de inyección de agua (EVR Vs EV).
Poco control y monitoreo.
7-18 bls de Agua por bl de petróleo(*)
1.2 - 1.7 volúmenes porosos de agua inyectada
Arreglos de Inyección por patrones (5-Spot)
Balance de patrones (inyección/producción)
Perforación Interespaciada
Control de perfiles verticales de inyección
Adquisición de datos críticos
Criteros de calidad del agua
Característica de proyectos
Exitosos de Inyección de Agua
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
20
40
60
80 Inyec. Real Pronost. Inyec . Inyec Req.
Inye
cc
ión
(M
BA
D)
COMPORTAMIENTO DEL DEL PROYECTO
(PRONOSTICADO Vs REAL)
1000
2000
3000
4000 Presión Prom. . Pron. . Presión
Pre
sió
n
(lp
c)
10
20
30
40
1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998
Prod. Real Pronost. Prod.
Pro
du
cc
ión
(M
BP
D)
Caso Tipo: Inyección de Agua C-4, VLA-6/9/21
N
Inyector Activo
Inyector Abandonado
Diseño de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Esquema del Taller
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED Gerencia de Proyectos de RM
Definición de Gerencia de Proyectos
Uso juicioso de técnicas variadas para maximizar beneficios o recobro económico de un yacimiento/proyecto
Conjunto de principios que guian la ejecución juiciosa y responsable de acciones tendientes a la optimización técnica y económica de las estrategias de recobro
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Gerencia de Proyectos - Objetivo Proveer hechos, información y conocimientos necesarios
para controlar las operaciones a fin de obtener el máximo recobro económico posible de un yacimiento
Detectar desviaciones
Resolver diferencias
Cambiar rumbo
La gerencia de un proyecto de inyección de Agua o Gas se
inicia tiempo antes de comenzar el proyecto y se extiende
hasta que este se hace antieconómico o cuando se inica un
proyecto de recuperación no convencional.
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
La Filosofía de la Gerencia de Proyectos
INGENIERIA
DE
YACIMIENTOS GEOLOGIA
SEDIMETOLOGIA
GEOFISICA
INGENIERIA Y
OPERACIONES
DE PRODUCCION
AMBIENTE
Y
LEGAL
ECONOMIA
Y
GERENCIA INVESTIGACION
Y
LABORATORIOS
PERFORACION
INGENIERIA
DE
DESARROLLO
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SISTEMA
DE
AGUA/GAS
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES
Puntos de Control y Monitoreo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SISTEMA
DE
AGUA/GAS
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES
PRESIONES (OFM)
MAPAS DE FRENTES DE FLUIDO(OFM)
SÍSMICA 4D, POZO APOZO
CURVAS DE PRODUCCION (OFM)
TASAS, VOLUMENES,CORTES (OFM)
MUESTRAS DE FULIDO
TRAZADORES
HALL PLOTS, X-PLOTS,
FLUIDO TOTAL (OFM)
GERENCIA DE PATRONES
BALACE
REALINEACION
Puntos de Control y Monitoreo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
HALL PLOT
Técnicas de Monitoreo y Control
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
= 45° PRODUCCION = INYECCION
< 45° RESATURACION O FLUIDO
MOVIENDOSE FUERA DEL
PATRON
> 45° PRODUCCION > INYECCION
Pendiente :
Técnicas de Monitoreo y Control
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Irrupción temprana del agua
Técnicas de Monitoreo y Control
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Técnicas de Monitoreo y Control
PROYECTO DE WEST TEXAS
Irrupción temprana del agua
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SISTEMA
DE
AGUA/GAS
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES
POZOS OBSERVADORES
REGISTROS DE PROD/INY
INY DE FLUIDOS EN ZONA OBJETIVO
MODIFICACION DE PERFILES DE INY.
TRAZADORES/ISOTOPOS
INTEGRIDAD
EQUIPO DE FONDO
PRESIÒN DE FRACTURAMIENTO
DAÑO DE FORMACION (INY/PRO)
CAÑONEO
TAPONAMIENTO
COND. LEV.
Puntos de Control y Monitoreo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SISTEMA
DE
AGUA/GAS
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES
PRESIONES DE SUMISTRO
PRODUCCION
INYECCION
EQUIPO DE MONITOREO
AUTOMATIZACION
Puntos de Control y Monitoreo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
SISTEMA
DE
AGUA
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES CALIDAD DEL AGUA
CUPONES DECORROSION
ANALISIS DE PH
CONTENIDO DE CRUDO
ANALISIS DE LAB EN SITIO
PRESENCIA DE GASES CORROSIVOS,
MINERALES, BACTERIAS,SOLIDOS
SUSPENDIDOS, ANALISIS DE IONES
RECOLECCION DE DATA DEL
AGUA FUENTE, EN EL INYECTOR,
SISTEMA DE INYECCION
Puntos de Control y Monitoreo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Puntos de Control y Monitoreo
SISTEMA
DE
GAS
POZOS
YACIMIENTO
FACILIDADES
COMPOSICION DEL GAS EN LA
FUENTE, EN EL INYECTOR Y
PRODCUTORES
CONTENIDO DE H2S y CO2
DESHIDRATACIÓN
ANALISIS DE LAB EN SITIO
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Buena descripcion del yacimiento
Prediciones del comportamiento de producción
Métodos para estimar eficiencias de barrido y recobro de crudo
a varias etapas del proceso de agotamiento
Pozos inyectores y productores, sus tasas, presiones y perfiles
de fluidos
Calidad del agua y su tratamiento
Compatibilidad agua-yacimiento
Mantenimiento y performance de las facilidades
Programa de Monitoreo y Control
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Programa de Monitoreo y Control
Comparación mensual del comportamiento teórico vs real
Sistemas de manejo de información para monitoreo y control
Datos precisos de comportamiento por pozo, proyecto
Métodos de diagnóstico de problemas existentes/ Potenciales
y su solución
Revisión de la economía del proyecto
Trabajo en equipo
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Casos Históricos Exitosos
Jay-/litle Escambiam Creek Field, USA
Hewit Unit,USA
Gullfasks, Noruega
LL-3, Venezuela
Laguna, Venezuela
Inyección de agua
Inyección de gas
Safah Field, Oman
Prudhoe Bay, Alaska
Lagunillas Inferior, Venezuela
Carito, Venezuela
Oseberg, Noruega
Gerencia de Proyectos de RM
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Esquema del Taller
Recuperación Mejorada en PDVSA
Algunos Principios Básicos
Procesos de Recuperación no Convencional
Diseño de Proyectos de RM.
Gerencia de Proyectos de Inyección de Agua y/o Gas
RM de Crudos C/L/M
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Compuestos químicos, radioactivos o estables, que se
agregan a los fluidos inyectados en el yacimiento para seguir
su comportamiento en la formación productora
¿Que´son Trazadores ?
Requisitos
Estabilidad a condiciones de yacimiento
Comportamiento similar al fluido marcado
Ocurrencia natural mínima
Poca o ninguna reacción con rocas y/o fluidos yacimiento
Detectable a muy bajas concentraciones
Baja toxicidad en cantidades de la prueba
Disponibilidad comercial costo razonable
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Pruebas Pozo a Pozo (Objetivos)
Caracterización yacimientos
Saturación remanente promedio
Eficiencia volumétrica en procesos RM
Definir tendencias direccionales de flujo
Determinar conexiones inyector productor
Detectar continuidad lateral
Medir saturación remanente de crudo
Refinación de tiempo y frecuencia ciclos agua y gas en
procesos WAG
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Inyección de un trazador activo en un pozo productor para
generar un trazador pasivo y producción de los dos trazadores en
el mismo pozo.
Diferencias en tiempos de producción de los dos
trazadores dan una medida del crudo remanente en el intervalo
estudiado
Pruebas en el mismo pozo
Medidas directas de sor promedio
Eficiencia del proceso recuperación (asp, co2, polímeros)
considerando variables no reproducibles en el laboratorio
Identificación perfil sor en intervalo
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Eficiencia Proceso IOA
Cambios Patrón Fluidos
Calibración Modelo
Trazadores Monitoreo IOA
I2W
(I3W)
ARL-3 (P4)
VLA-1321VLA-1329
AQM-2 (P2)
VLA-1326
VLA-1331
VLA-1332
AQL-3 (P1)
AQM-3W (I4)
200 m
120 m
Saturación Residual BLR
Tiempos de Irrupción
Dirección Frente
Identificación Fuente
Eficiencia Barrido
Comunicación Vertical
• 3 Fases: 1, 3, 4 inyectores
• 3 Yacimientos: BLR, C4,C5
• 7 Trazadores Estables
• 4 Radioisótopos
• Productores externos
• Costo 70 - 80 MMBs
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Trazadores Monitoreo AGA
4FBA
1 2 3 4
CICLOS
C23U2/U3 (intervalo superior) C23U1 (intervalo inferior)
A
G
U
A
G
A
S A
G
U
A
A
G
U
A
A
G
U
A
G
A
S
G
A
S
V O
L U M E
N
Interv/Ciclo 1 2 3 4
Superior PMCH 2,6 FBA PDMCB
Inferior 2 FBA PMCP 3,4 FBA
Determinar Tiempos de Irrupción
Continuidad Lateral Canales/barreras)
Comunicación entre Intervalos
Velocidades Relativas Flujos
COSTO: 90 - 100 MMBs
Optimizar Ciclos Inyección
Eficiencia Proceso AGA
Soporte Calibración Modelo
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Pozos Observadores PUERTO DE
SENSORES
Gráficos de Presión y Temperatura
en Tiempo Real
P
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
C4U3
C4M
BLR
C4U2U
C4U2L
C5U1
C5U2U
C5U2L
T
160
170
180
190
200
210
220
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
C4U3
C4M
BLR
C4U2U
C4U2L
C5U1
C5U2U
C5U2L
Registros C/O
Monitoreo Periodico
de Saturaciones
La Rosa
BLR
C4U2
C4U3
C4M
C4L
C5U1
C5U2U
C5U2L
C5U3
C5L1
5608’
5728’
5804
5904’
5751’
6286’
6400’
6458’
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo
Exploración y Producción
Taller Sobre Recuperación Mejorada CIED, 5-16 de Abril de 1999
CIED
Automatización de Estacion de Flujo
Automatización Plantas de Inyección
Cuarto de Control en el Menito
Automatización de Pozos
Pozo Pozo
Estación Múltiple
Gerencia Integrada Gerencia Integrada
del yacimientodel yacimiento
APLICACIONES DE ALTO NIVEL
Yacimiento
Tecnologías Emergentes para Control y Monitoreo