1 Introduction Class
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VIII (ELECTIVA III)
MATERIA:
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IntroduccinIntroducciIntroduccinn
1. Fuente (Roca Madre)
Yacimiento de HidrocarburosEs una unidad geolgica de volumen limitado, porosa y permeable que contiene una acumulacin de volmenes comercialmente explotables de hidrocarburos (petrleo y/o gas).
Factores principales que lo forman:
3. Roca almacn
2. Migracin
4. Roca Sello
5. Trampa
Tomado de Curso de Fsica de Yacimientos. PDVSA
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IntroduccinIntroducciIntroduccinn
Distribucin de fluidos en el Yacimiento
Tomado de Curso de Fsica de Yacimientos. PDVSA
Localizacin tpica del petrleo
CAPA a 7890
Visualizacin de CAPA
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IntroduccinIntroducciIntroduccinn
Mecanismos de Recobro Primario
Tomado de Ferrer, M. Inyeccin de Agua y Gas en Yacimientos Petrolferos, 2001
Agotamiento vs. Factor de Recobro
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60FR (%)
R
e
l
a
c
i
n
P
y
/
P
i
(
%
)
EXPANSIN EXPANSIN DE LA ROCADE LA ROCA
GAS EN GAS EN SOLUCINSOLUCIN EXPANSIN EXPANSIN
CAPA DE GASCAPA DE GAS
EMPUJE HIDRAULICOEMPUJE HIDRAULICO
SEGREGACION SEGREGACION GRAVITACIONALGRAVITACIONAL
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Empuje Hidrulico
Acufero
Oil
Water
Oil
Water
Petrleo
Agua
IntroduccinIntroducciIntroduccinn
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IntroduccinIntroducciIntroduccinn
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YACIMIENTO
LINEA DE FLUJO
OP
OZ
PRESIN CABEZAL
P. FONDO
PRESIN SEPARADOR
ALMACENAMIENTO
TUB. PROD.
GAS
AGUA+ PET.
Proceso de Produccin
PRESIN YACIMIENTO
IntroduccinIntroducciIntroduccinn
Tomado de Mtodos de Produccin DA. PDVSA
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YACIMIENTO
LINEA DE FLUJO
OP
OZ
CABEZAL
P. FONDO
SEPARADOR
ALMACENAMIENTO
TUB. PROD.
Proceso de Produccin
PRESIN YACIMIENTO
NIVEL DE FLUIDO
IntroduccinIntroducciIntroduccinn
Tomado de Mtodos de Produccin DA. PDVSA
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B.MB.M B.HB.HB.E.SB.E.S L.A.GL.A.GB.C.PB.C.P
BOMBEO MECNICOCAP. MAX. 3500 BFPDPROF. MXIMA 11000POZOS VERTICALES
BAJO % SLIDOS
BOMBEO HIDRULICOCAP. MAX. 10000 BFPDPROF. MXIMA 16000BAJO % SLIDOSPOZOS VERT.- DESVALTA PRESION EN SUPERFICIE
BOMBEO ELECT.CAP. MAX. 60000 BFPDPROF. MXIMA 14000POZOS VERT.-DESVTEMP. HASTA 450F
MODERADO %SLIDOS
GAS LIFTCAP. MAX. 20000 BFPDPROF. MXIMA 12000POZOS VERT.-DESV
REQ. INFRA. GASCRUDOS LIV.- MED
BOMBEO CAV. PROG.CAP. MAX. 2500 BFPDPROF. MXIMA 8000POZOS VERTICALES
MODERADO % SLIDOSTEMP. HASTA 280F
Mtodos de Produccin
IntroduccinIntroducciIntroduccinn
Tomado de Mtodos de Produccin DA. PDVSA
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Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
La produccin de agua asociada a la produccin de petrleo es un problema?
Se puede distinguir el agua asociada como agua buena y agua mala?
Causas de la produccin de agua asociada a la produccin de petrleo?
A que se refiere la frase Gerencia del agua?
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Influe
ncia
de ac
u fero
activ
o
Influe
ncia
de ac
u fero
activ
o
Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
El agua es el problema N 1 en yacimientos maduros
El agua se convierte en un problema cuando la tasa de agua producida aumenta, el volumen de petrleo producido que se lleva a la superficie disminuye y los sistemas de tratamiento del agua en superficie se
sobrecargan, afectando la eficacia y productividad.
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Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
Efecto de la produccin de agua en las ganancias
Ganancia = Precio crudo Ganancia = Precio crudo Costo Activo Costo Activo Costo OperaciCosto Operacin n Costo Costo ProdProd. Agua. Agua
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicosA
g
u
a
p
r
o
d
u
c
i
d
a
El agua beneficiosa: Producida por debajo del lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP). Barre un volumen de petrleo y arrastra con ella una cantidad substancial de crudo. El volumen de agua beneficiosa est determinado por el costo de su eliminacin.
El agua perjudicial: Producida por encima del lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP). Inhibe la produccin de petrleo. Por lo general, se le puede reducir si se logra identificarla.
Influe
ncia
de ac
u fero
activ
o
Influe
ncia
de ac
u fero
activ
o
-
Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Lmite econmico de la relacin agua/petrleo (RAP)
El corte de agua en el lmite econmico puede ser determinado a partir de Vo,
el valor de un barril de petrleo despus de deducir los impuestos y el costo
de levantamiento, excluyendo el tratamiento del agua, y Cw, el costo de
manejo del agua producida.
En este caso, se asume que los valores son 20 US$/barril de petrleo para Voy 0.7 US$/barril de agua para Cw. Utilizando estos valores. El lmite econmico de la relacin agua/petrleo, WORe, es 28.6 y para el corte de agua es 96.6%
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Extender la vida econmica de los pozos productores y aumentar el recobro de las reservas
Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
RAP Lmite econmico
Produccin de Petrleo, Bls
Recuperacin Adicional
Beneficio
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Tipos de problemas
1. Fugas 2. Flujo por detrs del casing 3. CAP Dinmico
4. Canalizacin matricial sin flujo cruzado
5. Fracturas/fisuras entre inyector y productor
Problemas en las cercanas del pozo
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Tipos de problemas
7. Conificacin y Cresting
10. Canalizacin matricial con flujo cruzado9. Segregacin gravitacional
6. Fracturas/fisuras entre productor y acufero
8. Barrido areal deficiente
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Tipos de problemasa) b) c)
d) e)
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Tipos de problemasf) g) h)
i) j)
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Consecuencias de la alta produccin de agua debido a condiciones de Yacimiento
Los problemas originados a nivel del Yacimiento productor son muy importantes
porque causan un decremento en la rentabilidad del proyecto en diversas formas.
1.-) La productividad de crudo se reduce debido a efectos de permeabilidad relativa.
2.-) Los costos de levantamiento aumentan como resultado de un fluido promedio
ms pesado y la inyeccin y/o acondicionamiento de agua es sustancialmente cara.
3.-) La eficiencia de recobro se reduce porque el lmite econmico del corte de agua
se alcanza con petrleo remanente producible en el rea de drene del pozo.
La conificacin y canalizacin son muy comunes durante la produccin de un
yacimiento.
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Pwoc Pwf > 0.433(w o)H
Donde:Pwoc = Presin en el contacto agua petrleo, psiaPwf = Presin de fondo fluyente, psiaw = Gravedad especfica del aguao = Gravedad especfica del aceiteH = Distancia del fondo del pozo al contacto agua petrleo
El problema de conificacin ocurre en virtud a la permeabilidad vertical y al exceso de produccin que causa que el gradiente de presin sea mayor a la fuerza gravitatoria.
Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
En general, cuando el pozo est cerca al contacto agua petrleo, el agua se mueve verticalmente causando la conificacin.
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Diagnstico de los problemas de agua (Comportamiento de produccin)
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Diagnstico de los problemas de agua (Anlisis pozo a pozo)
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Diagnstico de los problemas de agua (Curvas de Chan, 1995)
0,001
0,01
0,1
1
10
10 100 1000 10000
Tiempo (das)
R
A
P
-
R
A
P
'
RAP
RAP
Conificacin Cercana del pozo
0,01
0,1
1
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100
10 100 1000
Tiempo (das)
R
A
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-
R
A
P
'
RAP
RAP
0,001
0,01
0,1
1
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10 100 1000 10000
Tiempo (das)
R
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-
R
A
P
'
RAP
RAP
Canalizacin
0,001
0,01
0,1
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10 100 1000 10000
Tiempo (das)
R
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-
R
A
P
'
RAP
RAP
Avance normal
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Conceptos BsicosConceptosConceptos BBsicossicos
Diagnstico de los problemas de agua (Grficos Hall, 1963)
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Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
La clave para una buena gerencia del agua consiste en definir el origen del agua y evaluar su contribucin en la produccin de petrleo.
Manejar integralmente el agua asociada a la produccin de petrleo como un activo, desde los yacimientos hasta su disposicin final, maximizando la
produccin de crudo, minimizando los costos y cumpliendo con las regulaciones ambientales.
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Gerencia del AguaGerenciaGerencia del del AguaAgua
Beneficios / Impacto esperado
Reduccin de costos por disposicin, tratamiento y manejo de fluidos.
Disminucin de requerimientos de energa y costos de levantamiento.
Reducir riesgos de derrames y problemas de corrosin, evitando
diferimiento de produccin.
Minimizar la reduccin de produccin por taponamieto.
Menor nmero de pozos para disposicin de aguas.
Reactivacin de pozos cerrados.
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Conceptos Bsicos
Fundamentos Tcnicos
Condiciones para seleccin de candidatos
Experiencias a Nivel Mundial
Tipos
Ventajas y Desventajas (limitantes)
(otros aportes)
GERENCIA DEL AGUAGERENCIA DEL AGUAGERENCIA DEL AGUA
CONO INVERTIDO
HIDROCICLN
INYECCIN DE AGUA (Recuperacin Secundaria)
TRATAMIENTO DE AGUA EN SUPERFICIE
INYECCIN DE GELES
Estrategia del cursoEstrategia del curso
INYECCIN DE AGUA (Pozo disposal)
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Inyeccin de GelesInyecciInyeccin de n de GelesGeles
Tipos:Tipos:Sellantes: Disminuyen la Kra y Krp
No Sellantes: Disminuye desproporcionalmente la Kra y afecta en menor medida la Krp
GelesGeles PolimPolimricos: ricos: Una mezcla de polimros y entrecruzadores inorgnicos que gelifican a condiciones de yacimiento
Tratamiento sellante
Evitar la penetracinen la zona productora
Tratamiento no sellante
Reducir Kw sin afectar Ko
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Inyeccin de GelesInyecciInyeccin de n de GelesGeles
MultigelMultigelRR: : Es la tecnologa de geles desarrollada por PDVSA-INTEVEP, S.A. Para el control de la produccin excesiva de agua en los procesos de produccin de petrleo, aplicable a pozos inyectores y productores.
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Aplicaciones Inyeccin de GelesAplicaciones Aplicaciones InyecciInyeccin de n de GelesGeles
Entre pozo horizontal y zonas de agua
Flujo por detrs del casing
Canalizacin matricial sin flujo cruzado
Entre inyector y productor Entre productor y acufero
Fracturas/fisuras:
Menor riesgo de prdida de productividad.
Mayor Oportunidad de Aumentar potencial
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Aplicaciones Inyeccin de GelesAplicaciones Aplicaciones InyecciInyeccin de n de GelesGeles
Disco de Disco de GelGelMayor riesgo de prdida de productividad.
Menor Oportunidad de Aumentar potencial
Segregacin gravitacional Canalizacin matricial con flujo cruzado
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Cono InvertidoCono InvertidoCono Invertido
CompletaciCompletacinn Dual para Control de Dual para Control de ConificaciConificacinn ((C.D.C.CC.D.C.C.): .): Controlar la conificacin de agua en pozos productores al producir una cada de presin hacia la parte inferior del cono, a fin de mantener uniforme el contacto agua- petrleo (CAP) bajo condiciones dinmicas.
Criterios de selecciCriterios de seleccin de candidatos:n de candidatos:Diagnstico confiable de conificacin
Altas permeabilidades
Alta relacin de permabilidades Kv/Kh
Pozo relativamente nuevo, recin
conificado o no conificado.
Revestidor 7 o mayor
Alto corte de agua
Cemento en buen estado
Ubicacin confiable del CAPA
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HidrociclnHidrociclHidrociclnn
SeparaciSeparacin aguan agua--crudo a fondo de pozo (crudo a fondo de pozo (D.H.O.W.SD.H.O.W.S.): .): Principio: Principio: Empleo de la fuerza centrifuga y separacin gravitatoria de fluidos inmisibles (Agua/Petrleo).
CaracterCaractersticas:sticas:
El agua separada es reinyectada en otra
arena receptora.
La corriente de crudo producido mantiene
un corte de agua cercano al 50%.
Existen diferentes arreglos geomtricos y
mcanicos.
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Inyeccin de AguaInyecciInyeccin de Aguan de Agua
InyecciInyeccin de agua como mecanismo n de agua como mecanismo de recuperacide recuperacin: n: inyeccin de agua con la finalidad de mantener presin del yacimiento y aumentar el factor de recobro.
DisposiciDisposicin del agua producida: n del agua producida: mediante la inyeccin mediante pozos profundos (pozos disposal) en yacimientos sin prospectividadpetrolfera.
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Tratamiento de agua en superficieTratamiento de agua en superficieTratamiento de agua en superficie