INYECCIÓN CÍCLICA. Una Alternativa a la Recuperación Secundaria Convencional. Jornadas de Producción y Recuperación Secundaria EOR

Transcripción

1 INYECCIÓN CÍCLICA Una Alternativa a la Recuperación Secundaria Convencional Jornadas de Producción y Recuperación Secundaria EOR Comodoro Rivadavia, Chubut Julieta Sanchez Diego Domínguez Mario Ottulich Diego Astengo Diego Leiguarda

2 Inyección Cíclica Índice 1. Introducción 2. Desarrollo Definición y Objetivo Condiciones de aplicación Fundamento teórico Beneficios potenciales Pruebas de laboratorio Prueba de campo o Por qué E-IV? o Alternativas de implementación o Estudio económico o Estado actual 3. Conclusiones

3 Introducción DEFINICIÓN La inyección cíclica es una metodología que consiste en el aprovechamiento tanto de los empujes viscosos como los espontáneos en un proceso de recuperación secundaria. OBJETIVO Buscar un factor de recuperación final mayor, con menor consumo de energía y optimizando instalaciones de inyección.

4 Introducción - Condiciones de Aplicación Proyectos maduros, con el breakthrough largamente superado. Presencia de heterogeneidades de permeabilidad en el reservorio. Pozos productores con sistemas de extracción flexibles.

5 Fundamento Teórico - Fuerzas Viscosas A mayores diferenciales de presión en el reservorio (altos caudales de inyección), las fuerzas viscosas predominan por sobre las capilares. A medida que estas últimas se tornan despreciables, aumenta la eficiencia de desplazamiento del sistema. Dake The first term is the slope of the capillary pressure curve, and is always negative it can be seen that Sw/ x is also negative. Therefore Pc/ x is always possitive and cosequently the presence of the capillary pressure gradient term tends to increase the fractional flow of water.

6 % OOIP Fundamento Teórico - Fuerzas Viscosas Prueba de Laboratorio Muestra /90º Profundidad: mbbp Porosidad: 19.2 % Permeabilidad al Gas: 4.23 md NOBP: 3670 psi Ensayos de producción (LCV): barrido de testigos rotados a diferentes caudales de 60.0 inyección, para representar el efecto de éste en la eficiencia de desplazamiento. A diferencia de el enfoque capilar, en este caso los resultados indican que conviene 50.0 inyectar al máximo caudal posible para maximizar la recuperación Condiciones STD 30.0 Profundidad Porosidad Permeabilidad Porosidad NOBP NOBP NOBP Q Q x 2 Q x 4 Permeabilidad Permeabilidad Efectiva al Efectiva al NOBP NOBP Agua Agua Permeabilidad Efectiva al Petróleo A medida que aumenta Q, las fuerzas Qx2 Permeabilidad Qx4 Efectiva al Q/2 Agua 20.0 [mbbp] [%] [md] [%] [%] [%] [md] [md] [%] [md] [%] [md] 2-1-3P capilares se tornan despreciables P P P P P VP 21.9 Inyectados Q

7 Fundamento Teórico - Fuerzas Capilares Dos fluidos inmiscibles en contacto forman una interfase definida entre ellos. Las moléculas próximas a ésta se atraen, generando una energía libre por unidad de área, denominada tensión interfacial (AT). AT es la responsable de la fuerza capilar.

8 Fundamento Teórico - Fuerzas Capilares El efecto de las fuerzas capilares en el desplazamiento de petróleo por agua, tratado por Buckley - Leverett, en Mechanism of Fluid Displacement in Sands, If the rate of production is such that the water table rises slowly enough to permit the maintenance of capillary equilibrium, the water saturation in the coarse sand will gradually increase simultaneously with the raise in the water table. For this particular situation, it is evident that the slower the rate of water advance, the higher the recovery.

9 Fundamento Teórico - Resumen Inyección Continúa Madurez del Reservorio Inyección Cíclica - Predominio de empujes viscosos - Alta eficiencia de desplazamiento - Suma de efectos capilares y viscosos. - Alta eficiencia volumétrica. Maximizar la recuperación final por Recuperación Secundaria Inyección a alto caudal Zona de alta k barrida Intercambio por imbibición Inyección a alto caudal k = 100 md k = 0.1 md

10 Inyección Cíclica - Beneficios Potenciales Incremento de la recuperación final, basado en una mayor cobertura areal y vertical. Menor inyección y producción de agua (mejor RAP), lo que significa un menor consumo de energía. Implementación de proyectos nuevos sin inyección ni instalaciones adicionales.

11 Pruebas de Laboratorio Simulaciones físicas en celdas visuales con medios porosos artificiales. Comparativa entre metodología continua y cíclica, en dos celdas de laboratorio con medio poroso de características similares. CELDA GUANACO CONTINUA CELDA KORO CICLICA

12 Pruebas de Laboratorio - Conclusiones COMPARACION KORO CICLICA vs GUANACO El petróleo Producido en la celda cíclica fue 2.6% mayor que en la celda continua. Volumen total de agua inyectada en celda cíclica 38% menor que en celda continua Tiempo Minutos Qo (ml/min) Ciclic Ql (ml/min) Ciclic Qo (ml/min) Ql (ml/min) 80.0% COMPARACION KORO CICLICA vs GUANACO Cont A 25 ml/min 70.0% 60.0% 50.0% El RAP acumulado en celda cíclica 5.56 y en celda continua % 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Agua Iny (VP) FR % Koro CICLICA FR % Guanaco

13 Prueba de Campo - Selección del bloque CERRO DRAGON PE-881 PE-874 PE-883 PE-871 PE-802 PE-741 PE-727 PE-821 PE-855 PE-830 PE-719 PE-16 PE-8 PE-878 PE-873 PE-862 PE-739 Bloque PE-863 PE-831 Escorial PE-724 IV PE-880 PE-824 PE-17 PE-12 PE-726 PE-717 PE-709 PE-733 PE-708 PE-714 PE-703 PE-701 PE-46 PE-810 PE-44 PE-6 PE-836 PE-40 LOCPE-32 PE-19 PE-713 PE-725 PE-825 LOCPE-18 PE-815 PE-37 PE-39 PE-833 PE-818 PE-25 PE-22 PE-809 PE-31 PE-27 PE-823 PE-834 PE-835 PE-899 PE-814 PE-5 PE-820 PE-875 PE-806 PE-804 PE-711 PE-715 PE-736 PE-712 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-847

14 Prueba de Campo - Selección del bloque Alto grado de madurez, con el BT largamente superado y un volumen de agua inyectada superior a los 12 MOVs. Reservorio con heterogeneidades de permeabilidad. Pozos productores con sistemas de extracción flexibles. Balance de agua adaptable Iny Ciclica/Iny Ciclica - Inyectores qop[m³/dc] qlp[m³/dc] qwip[m³/dc]

15 Análisis de Alternativas de Implementación Alternativa 1: Cierre por zonas Ventajas Grupo reducido de productores incrementando la frecuencia de controles. Aprovechamiento de la distribución de inyectores en los Manifolds/Satélite para su cierre. Desventajas Necesidad de adecuación en pozos de alto caudal con sistemas de extracción de BES. Alto costo operativo. PE-881 PE-881 PE-855 PE-830 PE-719 PE-16 PE-8 PE-899 PE-878 PE-873 PE-862 PE-809 PE-739 PE-863 PE-831 PE-724 PE-880 PE-824 PE-17 PE-31 PE-814 PE-12 PE-27 PE-810 PE-818 PE-883 PE-741 PE-725 PE-802 PE-708 PE-823 PE-874 PE-825 PE-727 PE-6 LOCPE-18 PE-871 PE-25 PE-709 PE-701 PE-835 PE-821 PE-836 PE-717 PE-726 LOCPE-32 PE-39 PE-833 PE-834 PE-19 PE-5 PE-714 PE-703 PE-44 PE-713 PE-815 PRIMER CICLO PE-733 PE-46 PE-40 PE-37 PE-22 PE-820 PE-875 PE-806 PE-804 PE-711 PE-715 PE-736 PE-712 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-855 PE-830 PE-719 PE-16 PE-8 PE-899 PE-878 PE-873 PE-862 PE-809 PE-739 PE-863 PE-831 PE-724 PE-847 PE-880 PE-824 PE-17 PE-31 PE-814 PE-12 PE-27 PE-810 PE-818 PE-883 PE-741 PE-725 PE-802 PE-708 PE-823 PE-874 PE-825 PE-727 PE-6 LOCPE-18 PE-871 PE-25 PE-709 PE-701 PE-835 PE-821 PE-836 PE-717 PE-726 LOCPE-32 PE-39 PE-833 PE-834 PE-19 PE-5 PE-714 PE-703 PE-44 PE-713 PE-815 SEGUNDO CICLO PE-733 PE-46 PE-40 PE-37 PE-22 PE-846 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-847

16 Análisis de Alternativas de Implementación Alternativa 2: Cierre tipo Spot Ventajas Menor necesidad de adecuación en pozos productores por aporte de inyectores de otras mallas. Menor costo operativo. Desventajas Mayor número de pozos involucrados lo que lleva a menos frecuencia de ensayo. PE-881 PE-881 PE-863 PE-831 PE-724 PE-880 PE-824 PE-17 PE-31 PE-814 PE-12 PE-27 PE-810 PE-818 PE-883 PE-741 PE-725 PE-802 PE-708 PE-823 PE-874 PE-825 PE-727 PE-6 LOCPE-18 PE-871 PE-25 PE-709 PE-701 PE-835 PE-821 PE-836 PE-717 PE-726 LOCPE-32 PE-39 PE-833 PE-834 PE-19 PE-5 PE-714 PE-703 PE-44 PE-713 PE-815 PE-878 PRIMER CICLO SEGUNDO CICLO PE-855 PE-830 PE-719 PE-16 PE-8 PE-899 PE-878 PE-873 PE-862 PE-809 PE-739 PE-733 PE-46 PE-40 PE-37 PE-22 PE-820 PE-875 PE-806 PE-804 PE-711 PE-715 PE-736 PE-712 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-855 PE-830 PE-719 PE-16 PE-10 PE-2 PE-8 PE-899 PE-873 PE-862 PE-809 PE-739 PE-863 PE-831 PE-724 PE-880 PE-824 PE-17 PE-847 PE-31 PE-814 PE-12 PE-27 PE-810 PE-818 PE-883 PE-741 PE-725 PE-802 PE-708 PE-823 PE-874 PE-825 PE-727 PE-6 LOCPE-18 PE-871 PE-25 PE-709 PE-701 PE-835 PE-821 PE-836 PE-717 PE-726 LOCPE-32 PE-39 PE-833 PE-834 PE-19 PE-5 PE-714 PE-703 PE-44 PE-713 PE-815 PE-846 PE-733 PE-46 PE-40 PE-37 PE-22 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-847

17 Análisis de Alternativas de Implementación Alternativa 3: Cierre por Capas Ventajas Posibilidad de elegir las arenas más barridas para cerrar, si necesidad de cerrar todo el pozo. Menor costo operativo por no cerrar totalmente la inyección. PE-881 PE-874 PE-883 PE-871 PE-741 PE-802 PE-727 PE-821 PE-855 PE-830 PE-878 PE-873 PE-862 PE-739 PE-726 PE-717 PE-863 PE-880 PE-709 PE-733 PE-708 PE-714 PE-703 PE-820 PE-875 PE-806 PE-804 PE-831 PE-701 PE-46 PE-810 PE-44 PE-803 PE-6 PE-836 PE-40 PE-719 PE-16 PE-17 PE-813 PE-702 LOCPE-32 PE-19 PE-713 PE-736 PE-706 PE-10 PE-12 PE-9 PE-8 PE-818 PE-725 PE-823 PE-825 LOCPE-18 PE-25 PE-835 PE-37 PE-712 PE-724 PE-815 PE-39 PE-833 PE-824 PE-711 PE-22 PE-2 PE-809 PE-31 PE-27 PE-834 PE-715 PE-721 LOCPE-11 PE-899 PE-814 PE-5 PE-722 PE-731 PE-846 Desventajas Mayor número de pozos involucrados lo que lleva a menos frecuencia de ensayo. Alto requerimiento y costo de equipos de WL-SL. PE-44 M1 H-10 / H-9a 50 H-9b 40 J J H-4 / H-9 / J J M2 H-4 60 H-4 30 H-4 30 H-9 25 G H-4 0 M3 G-7 / G G G-7 / G-9 / G H-4 35 F-5A 20 G M4 F-5 30 F-5 40 F-9 20 G F-5A 30 M5 D-13 / E-5 TC F-3 30 F-8c 30 F-3 60 E M6 F-6 20 E-10 TC M7 F-5A 25 E-5 TC M8 E PE-847 P N de Mov Días de Equipo

18 Análisis de Alternativas de Implementación Comparación Económica Intervenciones PU ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3 Cambio de ESP 6 (Adec)+ 2 (Opti) 2 3 a 4 Costo de ESP + PU 100% 25% 38% Intervenciones WL/SL Cantidad Movimientos de válvulas Costo 100% 80% 584% Costo Total 100% 26% 45% Recursos Necesarios PE-881 PE-874 PE-883 PE-871 > 8 Int de PU > 5 Int de WL/SL PE-802 PE-741 PE-727 PE-821 PE-878 PE-726 PE-873 PE-717 PE-862 PE-880 PE-709 PE-733 PE-708 PE-714 PE-855 PE-863 PE-703 PE-830 PE-831 PE-701 PE-46 PE-44 PE-739 PE-810 PE-6 PE-836 PE-40 PE-719 PE-16 PE-17 LOCPE-32 PE-19 PE-713 PE-724 PE-725 PE-815 PE-37 PE-12 PE-825 LOCPE-18 PE-39 PE-833 PE-8 PE-824 PE-818 PE-25 PE-22 PE-809 PE-27 PE-31 PE-823 PE-834 PE-835 PE-899 PE-814 PE-5 PE-881 PE-874 > 2 Int de PU > 4 Int de WL/SL PE-883 PE-871 PE-802 PE-741 PE-727 PE-821 PE-878 PE-726 PE-873 PE-717 PE-862 PE-880 PE-709 PE-733 PE-708 PE-714 PE-855 PE-863 PE-703 PE-830 PE-831 PE-701 PE-46 PE-44 PE-739 PE-810 PE-6 PE-836 PE-40 PE-719 PE-16 PE-17 LOCPE-32 PE-19 PE-713 PE-724 PE-725 PE-815 PE-37 PE-12 PE-825 LOCPE-18 PE-39 PE-833 PE-8 PE-824 PE-818 PE-25 PE-22 PE-809 PE-27 PE-31 PE-823 PE-834 PE-835 PE-899 PE-814 PE-5 PE-881 > 8 Int de PU > 9 Int de WL/SL PE-874 PE-883 PE-871 PE-802 PE-741 PE-727 PE-821 PE-878 PE-726 PE-873 PE-717 PE-862 PE-880 PE-709 PE-733 PE-708 PE-714 PE-855 PE-863 PE-703 PE-830 PE-831 PE-701 PE-46 PE-44 PE-739 PE-810 PE-6 PE-836 PE-40 PE-719 PE-16 PE-17 LOCPE-32 PE-19 PE-713 PE-724 PE-725 PE-815 PE-37 PE-12 PE-825 LOCPE-18 PE-39 PE-833 PE-8 PE-824 PE-818 PE-25 PE-22 PE-809 PE-31 PE-27 PE-823 PE-834 PE-835 PE-899 PE-814 PE-5 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-847 PE-847 PE-847 PE-892 PE-892 PE-892

19 Estado Actual - Bloque Escorial IV Proceso de Implementación Definición de Curvas Base Primer Ciclo Segundo Ciclo Tercer Ciclo Cuarto Ciclo Conclusiones Finales PE-855 PE-830 PE-878 PE-873 PE-862 PE-719 PE-16 PE-8 PE-899 PE-809 PE /2012 PE / / / /2014 PE-880 PE-831 PE-724 PE-824 PE-17 PE-31 PE-814 PE-12 PE-27 PE-810 PE-881 PE-883 PE-818 PE-741 PE-725 PE-802 PE-708 PE-823 PE-874 PE-825 PE-727 PE-6 LOCPE-18 PE-871 PE-25 PE-709 PE-701 PE-835 PE-821 PE-836 PE-726 PE-717 LOCPE-32 PE-39 PE-833 PE-19 PE-714 PE-703 PE-44 PE-834 PE-5 PE-713 PE-815 PE-733 PE-46 PE-40 PE-37 PE-22 PE-820 PE-711 PE-875 PE-806 PE-715 PE-736 PE-712 PE-804 PE-9 PE-721 LOCPE-11 PE-722 PE-803 PE-731 PE-813 PE-702 PE-706 PE-10 PE-2 PE-846 PE-847 A 3 meses del Cierre de Inyección: 17.5% menos de agua producida 1.7% más de petróleo producido 10.6% menos de potencia consumida por pozo Seco RAP Fluido /02/ /03/ /03/ /03/ /04/ /04/ /05/ /05/ /06/2012 PE-892

20 Conclusiones La Inyección Cíclica rompe el paradigma, que para aprovechar los empujes capilares en un proceso de recuperación secundaria, es necesario resignar parte de los beneficios del empuje viscoso. Aplicando esta metodología en celdas visuales observamos una reducción del petróleo residual mayor al 2%, inyectando un 38% menos de agua, en el mismo período de tiempo. Prueba de campo acompaña las conclusiones de laboratorio, ya que luego de 120 días de cierre de la inyección, se observa disminución de 5 puntos en el RAP y un leve incremento en el caudal de petróleo producido.