Metodología para el diseño de baches en un proceso de inyección de polímeros para recobro mejorado, considerando fenómenos de interacción roca/fluidos

• Jimenes Molano, Ana Maria ^[1] ; Muñoz Navarro, Samuel Fernando ^[1] ; Jimenez Diaz, Robinson ^[2]
  1. [1] Universidad Industrial de Santander

     Universidad Industrial de Santander

     Colombia

     
  2. [2] Instituto Colombiano del Petróleo, ICP, Ecopetrol, Vía Piedecuesta # Km7, Piedecuesta, Colombia.
• Localización: Fuentes: El reventón energético, ISSN-e 1657-6527, Vol. 12, Nº. 2, 2014
• Idioma: español
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• Resumen

  • La inyección de polímeros es un proceso de recobro mejorado que fue desarrollado para realizar mejoras en la inyección de agua convencional. Esta técnica se enfoca en el aprovechamiento de la viscosidad, propia de las soluciones poliméricas para controlar la movilidad de los fluidos en la formación, con el fin de lograr un barrido más uniforme del yacimiento y a su vez lograr un mayor desplazamiento de petróleo. Debido a la necesidad de aumentar las reservas de hidrocarburos mediante el uso de estrategias para optimizar la producción de los campos, la implementación de este proceso se hace atractivo en yacimientos sometidos a inyección de agua con resultados desfavorables; sin embargo, para que sea exitosa su aplicación, el diseño del bache de polímero a ser inyectado juega un papel fundamental, ya que la naturaleza del flujo en medios porosos e interacciones roca-fluido conducen a la disminución de la eficacia del bache con una consecuente reducción en la eficiencia del proceso, razón por la cual los volúmenes a inyectar deben ser apropiadamente ajustados para tolerar pérdidas y/o cambios de concentración y aun así conservar sus propiedades fisicoquímicas para cumplir con el objetivo para el cual fue diseñado. Por lo anterior, la comprensión de estos fenómenos son consideraciones claves para el diseño del bache en estos procesos, procurando que éste se mantenga durante un cierto periodo mínimo de flujo aceptable.El presente artículo se enfoca en el desarrollo de una metodología para el diseño de baches en procesos de inyección de polímeros, basada en el análisis de los fenómenos de interacción roca-fluidos presentes en el medio poroso. Fue orientada inicialmente en la realización de una herramienta computacional útil para el pre-diseño del bache, la cual involucra modelos analíticos que incorporan éstos fenómenos, con el objetivo de sensibilizar variables inherentes al diseño del bache y observar el comportamiento de la concentración de un fluido inyectado en el yacimiento en función del tiempo y de la distancia y su afectación con los fenómenos de interacción presentes en el yacimiento.Seguidamente, ya que los modelos analíticos no contemplan a la vez todos los fenómenos de difusión,dispersión y adsorción en la roca, se desarrolló un modelo de simulación (sector model) en la plataforma STARS de CMG Ltda, la cual permite modelar proyectos de inyección de químicos, donde se consideraron los resultados obtenidos con la herramienta informática desarrollada, con el fin de realizar un análisis de sensibilidad de los parámetros operacionales que influyen en el diseño del bache. A partir del análisis de estas variables, y considerándose como unidad de análisis el factor de recobro, las tasas de producción de los fluidos producidos, velocidad de avance, eficiencia de barrido y cortes de agua, se pueden determinar las mejores condiciones operacionales del proceso. Una vez se determinan las mejores condiciones operacionales para el diseño del bache las cuales son: concentración, caudales de inyección y tiempos de inyección, se procede a ser incluidas en el modelo de simulación para el análisis de los resultados finales. Finalmente, los resultados obtenidos permitieron plantear una metodología para el diseño de baches en procesos de inyección de polímeros con el desarrollo de una herramienta computacional útil para el pre-diseño del bache, la cual involucra modelos analíticos como son: ley de Fick, modelo de Perkins, modelo de Warren, método de Bentsen y modelo de El-Khatib que tienen como base principal los fenómenos de interacción roca-fluidos presentes en el medio poroso y posteriormente empleando simulación numérica de yacimientos como herramienta de validación de los resultados obtenidos.