Oscar Vanegas Angarita Director. Bucaramanga, Noviembre de 2012

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1 Miguel Angel Porras Ojeda Juan Pablo Ramírez Díaz Oscar Vanegas Angarita Director Bucaramanga, Noviembre de 2012

2 AGENDA Introducción Objetivos Parafinas Daño de Formación Enzimas Biológicas Enzima GreenZyme AG-280 Metodología Experimental Resultados Conclusiones Recomendaciones Bibliografía

3 INTRODUCCIÓN El daño en la formación producto de la depositación de sólidos orgánicos es una de las causas principales de la disminución en la producción de los pozos petroleros debido a que disminuye la permeabilidad en las zonas cercanas a la cara del pozo. No existe una metodología única en la definición de un método de estimulación, hay diversas estrategias y procedimientos frente a los diferentes escenarios que se presentan.

4 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Determinar la viabilidad técnica del uso de la enzima biológica GreenZyme AG-280 a escala de laboratorio para reducir el daño a la formación en una muestra berea con propiedades petrofísicas similares a las del pozo Colorado 25

5 OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Realizar pruebas de laboratorio para reconocer las propiedades petrofísicas básicas de la muestra berea y pruebas de caracterización de la enzima biológica. Restaurar la muestra por un periodo de 350 horas aproximadamente, con el fin de dejarla a condiciones de yacimiento. Realizar pruebas de desplazamiento positivo y remojo a condiciones de yacimiento con la enzima GreenZyme AG-280.

6 PARAFINA Sitios potenciales de precipitación de parafinas, transporte y almacenamiento Fuente: Depósitos orgánicos en operaciones petroleras, Octubre de 2009.

7 DAÑO DE FORMACIÓN El daño de formación se define como la pérdida de productividad o inyectabilidad de un pozo. Fuente. Imagen Yacimientos.blogspot.com

8 DAÑO DE FORMACIÓN - CAUSAS Durante la Perforación Durante la Inyección de Agua o Gas Durante la Cementación Durante el Proceso de Producción Durante la Terminación y Workover Durante las Estimulaciones

9 ENZIMAS BIOLÓGICAS Las enzimas biológicas modifican parcial o totalmente la mojabilidad del yacimiento, incrementando de esta forma la saturación de petróleo móvil en el reservorio y optimizando el potencial de producción del campo ya sea por flujo natural, o por levantamiento artificial. Fuente: Enzyme Enhanced Oil Recovery (EEOR)

10 C A R A C T E R Í S T I C A S ENZIMAS BIOLÓGICAS No Tóxicos No Cancerígenos No Patogénicos No Combustibles Ambientalmente Seguros Compatibles con el Agua

11 ENZIMAS BIOLÓGICAS USOS Incrementar la recuperación de crudo en pozos petroleros, tanto en tierra firme como costa afuera Mitigación del daño de formación causado por factores orgánicos en los alrededores del pozo productor. Humectante de las arenas de empaquetamiento y de la formación Rompedor de parafinas y asfáltenos Preventor de la formación de emulsiones. Limpieza de pozos, estaciones de flujo y equipos en general

12 ENZIMAS BIOLÓGICAS Comportamiento de las Enzimas Biológicas. ACEITE Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT- SPE. Marzo Funcionamiento de las Enzimas Biológicas. ACEITE ENZIMA BIOLÓGICA SÓLIDO SÓLIDO Fuente: MOON, Ted. Using Enzymes to Enhance Oil Recovery. JPT-SPE. Marzo 2008

13 GreenZyme AG-280 La enzima está compuesta por un producto enzimático biológico que resulta de la impregnación de altos nutrientes proteínicos con el ADN de los microbios cultivados selectivamente. Fuente. El Autor

14 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Inicio Pruebas Petrofísicas Básicas Caracterización Enzima Biológica Restauración de la Mojabilidad Desplazamiento Fin Diámetro Longitud Volumen Peso Densidad Solubilidad Permeabilidad Densidad Porosidad ph Limpieza Índice Refracción y Secado Sludge Mojabilidad Visual Tiempo: 14 días Emulsiones a condiciones de Compatibilidad yacimiento P= 1300 K1< psi K2 T= 90 C K1= Crudo COL 25 K2 = Tratamiento Biológico

15 RESULTADOS Pruebas Petrofísicas Básicas Diámetro [cm] Longitud [cm] Volumen [cc] Peso [gr] Densidad [gr/cc] 2.65 Permeabilidad [md] Porosidad [%] 18 Volumen poroso PROPIEDADES ANTES DE LA LIMPIEZA DESPUÉS DE LA LIMPIEZA Permeabilidad [md] Porosidad [%] Volumen poroso Fuente: El Autor

16 RESULTADOS Caracterización de la enzima GreenZyme AG 280 Solubilidad: Completamente soluble Densidad: 1,0263 [gr/ml] ph: 4,2 Conductividad: 10,45 [ms/cm] Índice de refracción: 1,35 Sludge: pocas partículas sólidas retenidas en la malla 100 mesh

17 RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Mojabilidad Visual Medio aceitoso Medio acuoso Fuente: El Autor

18 Agua separada RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Emulsiones Prueba emulsiones proporción 75:25 Concentración 70 3% 6% Tiempos 60 Cantidad de agua separada proporción 75:25 (ml) 50 t1 = 0 min t2 = 15 min t3 = 1hr t4 = 24hr Prueba al 3% Prueba al 6% Tiempo Fuente: El Autor

19 RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO Prueba compatibilidad productos blancos Fuente: El Autor

20 RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO Compatibilidad Enzima 3% - Agua de Formación Fuente: El Autor

21 RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO Compatibilidad Enzima 6% - Agua de Formación Fuente: El Autor

22 RESULTADOS Caracterización de la Enzima GreenZyme AG-280 Compatibilidad FLUIDO-FLUIDO Compatibilidad alícuota enzima - Crudo COL 25 Fuente: El Autor

23 DESPLAZAMIENTO RESULTADOS Equipo de desplazamiento positivo Core Pet Sample Restoration System Fuente. El Autor

24 RESULTADOS DESPLAZAMIENTO- Protocolo Orden Producto Volumenes Porosos Sentido Crudo 5 Agua Crudo Agua 5 1 Crudo Agua 5 Inyección Crudo Agua 5 Crudo Agua 5 Estabilización del Delta de presión (K Referencia 1) 2 Crudo + Enzima 6% en salmuera 5 Inyección Tiempo de Agitación = 48 horas 3 Crudo + Enzima 6% en salmuera 5 Inyección Tiempo de Agitación = 96 horas 4 Crudo + Enzima 6% en salmuera Comparar kf1 y Kf2 5 Inyección Fuente. El Autor

25 RESULTADOS DESPLAZAMIENTO Ciclos Crudo COL 25-Agua Ciclos Fluido Q= cm^3/s ΔP psi ciclo 1 oil water 0,8 89 0,4 44 0, ,4 57 ciclo 2 oil water 0,8 70 0,4 37 0, ,4 56 ciclo 3 oil water 0,8 63 0,4 34 0,8 75 0,4 34 ciclo 4 oil water 0,8 61 0,4 31 0,8 83 0,4 43 Fuente: El Autor ciclo 5 oil 0,8 59 0,4 32

26 Parámetros Valores q [cm 3 /s] 0.8 µ [cp] 8.39 L [cm] A [cm 2 ] ΔP 1 [psi] 59 ΔP 2 [psi] 53 K ef1 < K ef2

27 DESPLAZAMIENTO RESULTADOS Permeabilidad Vs tiempo en días ` Fuente: El Autor Permeabilidad con tratamiento enzima biológica GreenZyme Permeabilidad al crudo Colorado 25.

28 Permeabilidad relativa [K] DESPLAZAMIENTO RESULTADOS Permeabilidad relativa Vs Saturación de Agua 120 K vs Sw ,2 72,3 ACEITE A AGUA A ACEITE B AGUA B ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Saturación de agua [Sw] Fuente: El Autor 0< mojabilidad < 0.5 Mojado por aceite Mojabilidad = 0.5 Mojabilidad mixta o intermedia. 0.5< mojabilidad < 1 Mojado por agua.

29 CONCLUSIONES Se comprobó en laboratorio la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280 al aumentar la gravedad API del crudo Colorado 25 y al disminuir su viscosidad. Se identificó la concentración más óptima de enzima biológica entre 3% y 6% utilizadas en la prueba de emulsiones, debido a que mayor concentración, mayor efectividad. Se evidenció que la enzima biológica GREENZYME AG- 280 no presenta ninguna incompatibilidad en las pruebas realizadas durante el desarrollo del proyecto.

30 CONCLUSIONES Se probó que a mayor tiempo de agitación de la enzima biológica GREENZYME AG-280 con los fluidos del yacimiento mejora su eficiencia. La enzima biológica GREENZYME AG-280 es totalmente soluble en el agua de formación y no presenta ninguna incompatibilidad. Enzima biológica GREENZYME AG-280 no causa ninguna reacción química por ser un agente biológico, es totalmente inofensiva al ser humano, es biodegradable y amigable con el medio ambiente.

31 RECOMENDACIONES Realizar pruebas técnicas de tensión interfacial y cromatografía con el fin de evaluar y comprobar la efectividad de la enzima biológica GREENZYME AG-280. No utilizar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a una temperatura superior a 212 F debido a que este es su punto de ebullición; por encima de ésta se perderá sus componentes. Utilizar muestras representativas del yacimiento o en su defecto muestras Bereas con propiedades petrofísicas similares a éstas, con la finalidad de obtener resultados representativos.

32 RECOMENDACIONES Para inyectar la enzima biológica GREENZYME AG-280 a nivel de campo se recomienda cumplir con la regla 2 ½, según sus comerciantes Apollo Separation Technologies Inc. de Houston, Texas En formaciones de caliza según la profundidad total del pozo y su tasa de producción diaria se debe inyectar ácido clorhídrico HCl al 1% o 3% en volumen previamente a la aplicación de la enzima biológica. Utilizar únicamente salmuera compatible o idéntica a la de la formación para diluir la enzima biológica.

33 BIBLIOGRAFÍA ARIZA, Emiliano, Determinación del umbral de cristalización de las parafinas en el crudo del campo colorado, Bucaramanga OTERO, Zully; SALAMANCA, Mónica, Metodología para la selección de enzimas biológicas en procesos de estimulación de pozos, Bucaramanga, Tesis CHAVARRIA, Sandra Del Pilar, NIÑO, Angélica, Evaluación del daño a la formación por precipitación de parafinas y asfáltenos en el campo colorado, Bucaramanga, Tesis CRISTANCHO, Diana; HOYOS, Jorge, Procedimientos metodológicos para la caracterización de fluidos de campo maduros. aplicación a los fluidos de campo colorado, Bucaramanga, Tesis GONZALEZ, Oscar, Análisis de influencia de la enzima GreenZyme AGE 280 de global en la humectabilidad de las arenas y su influencia en la productividad, Abril PETROZYMA, Petrol solutions; Aplicación para el recobro mejorado en campos petroleros.

34 BIBLIOGRAFÍA Cavallaro, A.N., y otros; Laboratory investigation of an innovative solvent based enhanced recovery and in situ upgrading technique; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 7-9, 2005 Paper Moghadam, S., Nobakht, M. and Gu, Y.; Permeability Effects in Vapor Extraction (VAPEX) Heavy Oil Recovery Process; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 12-14, 2007, Paper Yazdani, A.J., Maini, B.B.; Further Investigation of Drainage Heigh Effect on Production Rate in Vapex; SPE Rostami, B., y otros; Effect of the Capillarity and Surface Tension on the Performance of VAPEX Process; Canadian International Petroleum Conference, Calgary, AB, June 12-14, 2007, Paper Lou, P., Wang, W., and Gu,Y.; Asphaltene Precipitation and Its Effects on the Vapor Extraction (VAPEX) Heavy Oil Recovery Process; SPE

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