EOR- SCREENING CRITERIA

Parte II:- Criterios de screening para métodos EOR.

DESCRIPCIÓN DE MÉTODOS EOR.

Métodos de inyección de gas.- este es el método de EOR más antiguo, y a pesar de haber tenido gran éxito, la mayor producción EOR proviene de inyección de vapor; la producción de petróleo a través de inyección de CO2 es el único método EOR que sigue creciendo en USA; gracias a los esfuerzos para reducir el quema de gas, la inyección del mismo debería continuar creciendo en importancia a medida de que la producción de petróleo se expanda. Luego de años de experiencia en laboratorio y campo, los métodos EOR de gas son bien entendidos en la actualidad, y el criterio screening puede ser recomendado con más confianza que antes. El concepto de MMP explica la eficiencia de desplazamientos por N2, hidrocarburos y CO2; sin embargo, los desplazamientos de CO2 son usualmente más eficientes que los de N2 y CH4. Aún cuando los requerimientos de gravedad-presión-profundidad (MMP), son diferentes para los 3 gases, existe una superoposición de criterio para los 3 métodos. Así, cualquiera de ellos trabajará en un alto porcentaje de yacimientos profundos, y la decisión final usualmente depende de la disponibilidad local y del costo del gas inyectado

Inyección de nitrógeno y gas flue.- además del gas comprimido estos son los gases más baratos que puedan ser inyectados, y son considerados juntos porque la presiones requeridas para un buen desplazamiento son similares, y parecen poder ser usados intercaladamente como mecanismo de recobro del petróleo; a pesar de que la inyección de gas flue ha sido exitosa en algunos proyectos, los problemas de corrosión ligados al bajo costo y mayor disponibilidad del nitrógeno, han vuelto al nitrógeno mas atractivo; sin embargo, tiene el mayor MMP, es decir, el desplazamiento miscible solo podría ser posible para yacimientos profundos con petróleo liviano.
Inyección de hidrocarburo.- es uno de los métodos EOR más antiguo, aun incluso antes de conocer el concepto de MMP; hay tres métodos que incluyen: solvente LPG, condensación y capa de gas o gas disuelto.

Inyección de CO2.- este aparece al ser más accesible y a un menor costo comparado con el metano; y el criterio screening muestra que un importante porcentaje de yacimientos profundos pueden conocer los requerimientos para flujo miscible de CO2. La densidad así como la solubilidad del CO2 en petróleo decrece con la temperatura, así que los MMP requeridos para un crudo dado debe incrementar con aumentos en la temperatura. Como la temperatura de un yacimiento normalmente incrementa con la profundidad, los MMP también deben incrementar con la profundidad. Afortunadamente, la presión requerida para fracturar un yacimiento incrementa mucho más rápido que la temperatura con la profundidad.

Métodos químicos, flujo de polímeros y tratamientos con gel.- Hay relativamente pocos proyectos de este tipo que contribuyen a la producción EOR comparados con inyección de vapor o de gas.
Inyección de polímetros, ASP y alcalino.- la meta de los métodos químicos es la de reducir el IFT entre el petróleo y el agua, generalmente para desplazar petróleo remanente que queda después de un flujo de agua. En este tipo de inyecciones han habido grandes éxitos en materia tecnológicas, pero no muchos en materia económica, esto debido al gran precio de los fluidos a inyectar; es por ello que , en un esfuerzo para bajar los costos de estos fluidos, han surgido los que se conocen como procesos ASP, en los que se agregan mas compuestos alcalinos y menos surfactantes a la formulación de los fluidos, esto además de reducir los costos, ayuda a bajar el IFT y a reducir la adsorción del surfactante en la roca.
Inyección de polímeros y tratamientos de gel.- En el pasado estas técnicas se tomaban como una sola tecnología; sin embargo, debido a que presentan objetivos técnicos diferentes, deben ser tratadas de manera separada. La diferencia entre un proceso de control de movilidad (flujo de polímero) y un tratamiento de blocking (geles), es importante tenerla en claro. Para polímeros, el agente de control de movilidad debe barrer el yacimiento, en otras palabras, el polímero debe penetrar lo más posible a zonas de baja permeabilidad porque esto provee la fuerza de desplazamiento y producción del petróleo. En contraste a esto, para los tratamientos con gel, la penetración del mismo debe ser minimizada en zonas de menor permeabilidad y zonas de petróleo productivas, esto reduciría la eficiencia del desplazamiento y retardaría la producción.

Métodos térmicos- mecánicos para crudos pesados.- En el pasado, la producción de bitumen de arenas arcillosas no estaban normalmente incluidos en criterios EOR, debido a que las operaciones de minería no eran consideradas como parte de ingeniería de yacimiento; sin embargo, esta fuente se ha vuelto tan importante, que los recobros de este tipo de yacimientos deben ser listados en los proyectos EOR o IOR. Existe un fuerte esfuerzo para tratar de recuperar estos tipos de petróleo extremadamente viscosos, a través de métodos in situ para evadir el costo de la minería de superficie y abrir yacimientos más profundos. Uno de los métodos que promete, es el uso de pozos horizontales en una variación de inyecciones de vapor, conocida como drenaje gravitacional de vapor asistido (SAGD), tratan del drenaje gravitacional avanzado a través de inyección de gas para desplazamiento inmiscible; en general, el criterio screening para SAGD y para inyección de vapor es similar, excepto que la profundidad, viscosidad y rangos de gravedad del petróleo, deben extenderse a incluir arenas arcillosas.

Combustión in situ.- este tipo de combustión parece ser un método EOR ideal debido a que utiliza los dos fluidos de inyección menos costosos y más abundante de todos los existentes en EOR, el aire y el agua; y trabaja con un mayor rango de condiciones de campo que con los que trabaja la inyección de vapor, especialmente para yacimientos profundos. Sin embargo, este complicado método trae problemas de seguridad y corrosión que necesitan de gran atención.

Inyección de vapor.- Este es el método comercial de EOR más antiguo, y fue el primer método en tomar ventaja en los beneficios de pozos horizontales. Este método puede producir mas petróleo pero el flujo de agua sería mayor, por esto se debe tener cuidado con el análisis económico del potencial de cada inyección de vapor, para determinar si el petróleo a recuperar sería suficiente para pagar los costos adicionales de los fluidos y si serían rentables.

Minería y extracción.- En general, la minería es usada cuando el petróleo es tan viscoso que no puede ser recuperado a través de ninguna otra técnica, debido a que la minería es mas costosa que los mecanismos de combustión in situ; por esta razón, las arenas deben tener una saturación de petróleo alta y un radio de sobrecarga bajo. Existen muchos y grandes esfuerzos para producir el hidrocarburo viscoso a través de métodos in situ, tal como los procesos de SAGD.

Tabla 3.- Resumen del criterio Screening para, métodos EOR

El criterio de screening está basado en los mecanismos de desplazamiento de petróleo y en los resultados obtenidos de la experiencia de proyectos de campo con la aplicación de mecanismos EOR. La profundidad, gravedad del petróleo y producción de cientos de proyectos son puestos en gráficos para indicar la distribución e importancia de cada método. La inyección de vapor sigue siendo el método más dominante, pero las inyecciones de hidrocarburos y de CO2 han incrementado.

Tomado de paper SPE #35385