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• Sergio García

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Primer Semestre 2015 Profesor: MSc, ME. Samuel Fernando Muñoz Navarro

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Código: 23189 Número de Créditos: 4 (TI: 8) Requisitos: Análisis de Presiones Profesor: Samuel Fernando Muñoz Navarro Correo profesor: [email protected] Correo grupo 2015: petroleos.uis.edu.co

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Objetivos:  Conocer los mecanismos que atrapan el crudo en el yacimiento  Entender el proceso de desplazamiento, de un fluido por otro en el medio

poroso  Estudiar los agentes EOR, sus características y su aplicabilidad  Evaluar y analizar los parámetros básicos que influyen en los procesos de

desplazamiento de petróleo en medios porosos.  Familiarizarse con los métodos de recobro convencionales y las nuevas

tecnologías existentes, sus procesos, aplicaciones y limitaciones.  Estudiar los métodos de predicción mas comúnmente usados en la inyección

de agua y de vapor..

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO JUSTIFICACION:  La cantidad de crudo producido usando la energía original en los

yacimiento de petróleo se oscila entre 15 a 30% del petróleo inicialmente existente en el lugar, lo anterior conlleva que gran cantidad de hidrocarburos que queda en el yacimiento es considerable, lo que se convierte para el ingeniero de yacimientos en un reto para lograr extraer la mayor cantidad de crudo remanente en el yacimiento.  Este curso presenta una descripción de las tecnologías utilizadas

y nuevas invenciones, las cuales buscan reducir la saturación de aceite en el medio poroso.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  1. Introducción Recobro mejorado de Petróleo- EOR

Definiciones, principales métodos de recobro, clasificación, EOR – IOR, Reseña histórica, factores que influyen en el recobro de crudo, el petróleo en el mundo, estadísticas.  2. Determinación de Reservas

Caracterización del yacimiento que va ha ser sometido al proceso de inyección de agua, Integración y repaso de los principales conceptos de las asignaturas: Propiedades de rocas y fluidos, ingeniería de yacimientos, registro de pozos, geología estructural. Mecanismos de recuperación.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  3. Inyección de agua

Factor de recobro, Eficiencias de barrido (areal, vertical, volumétrica y de desplazamiento) Conceptos básicos: miscibilidad, tensión interfacial, mojabilidad, presión capilar, imbibición y drenaje, permeabilidad, movilidad, patrones de inyección.  4. Teoría del desplazamiento frontal

Ecuaciones de flujo fraccional, Ecuación de avance frontal, Determinación del frente de desplazamiento, Tiempo de ruptura del frente, Saturación de agua promedio, Zona estabilizada, Longitud de la zona estabilizada, Relación agua-petróleo en superficie, Predicción del comportamiento de un yacimiento sometido a inyección de agua.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  5. Eficiencia Areal

Arreglos geométricos, Arreglos irregulares, Presiones y tazas de inyección, Relación entre las tasas de inyección y presión, Geometría del frente de invasión, Medida de la eficiencia areal.  6. Yacimientos estratificados

Intrusión fraccional, Determinación de la relación agua-petróleo, (RAP), Determinación del flujo fraccional en el yacimiento, Procedimiento para la predicción, Método de Dykstra-Parson, Método de Stiles, Relación aguapetróleo (RAP), Coeficiente de Lorenzt, Variación de permeabilidad, Procedimiento para la predicción.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  7. Recuperación térmica

Generalidades, Propiedades térmicas del vapor (temperatura de saturación, calor especifico, calor latente, calor sensible, calidad, volumen especifico, viscosidad del crudo, conductividad, difusividad, transformación de unidades de masa a energía).  8. Generación, transporte y Mecanismos de transferencia de calor

Evaluación de tasas de alimento de agua y combustible, eficiencia térmica, Mecanismos de transferencia: conducción, radiación, convección. Perdidas de calor en superficie. Aislamientos, perfiles de temperatura, coeficiente total de transferencia de calor, ejercicios. Perdidas de calor en el pozo, aislamientos, perfiles de temperatura, coeficiente total de transferencia de calor, ejercicios.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  9. Calentamiento de la formación por inyección de fluidos calientes

Desplazamiento y recuperación de hidrocarburos por inyección de fluidos, Calientes, modelo de Marx – Langenheing, modelo de Lauwerier, radio de calentamiento, petróleo producido.  10. Estimulación Cíclica de Vapor

Generalidades, Principales parámetros de yacimiento y operacionales, Screening, terminología, Modelo de Boberg, Modelo de Silvester, Modelo de Gontijo y Azis, programa.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO Contenido:  11. Generalidades Métodos convencionales de Recobro mejorado

Screening EOR, Combustión In-situ, Inyección de gas, inyección de CO2, Inyección de Nitrógeno, (miscibles e inmiscibles), Inyección de solventes, inyección de polímetros y Surfactantes, estimulación por solventes, calentamiento por electricidad, Segregación asistida por drenaje gravitacional, Geles poliméricas.  Nuevas Tecnologías EOR

Fundamentos, descripción de los procesos, aplicaciones, THAI, CAPRI, THSF, SWSAGD, VAPEX, CHOPS, OS – BS, COSH, WASP, TTHW, HASDRIVE, AIHP, MINING EXTRATION, PPT, DHWS.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO BIBLIOGRAFIA: WATERFLOODING  Samuel F. Muñoz Navarro, Inyección de agua a yacimientos de petróleos,

          

Notas de clase profesor Gómez l - Recobro Secundario, Desplazamiento con Agua, 1989. William Cobb - Waterflooding, 1990 P. Willhite - Waterfooding, SPE Series Volume 3, 1994. Magdalena de Ferrer - Métodos de Recobro Mejorado, 1990. Ganesh &Thakur - Integrated Waterflood Asset Management, 198. Satter, G. Thakur, Integrated Petroleum Reservoir Management, 1994 CIED PDVSA - Recobro Adicional de Petróleo por Métodos Convencionales Craig, Forrest Jr.; The reservoir engineering aspects of water flooding, 1971. Mannucci J - Recobro adicional de petróleo por métodos convencionales, Universidad del Zulla, Instituto de Investigaciones petroleras, 1989. PetroSkills, Waterflooding A to Z, 2009. Rose S - The Design Engineering Aspects of Waterflooding, 1989.

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO BIBLIOGRAFIA: STEAM FLOODING            

White and Moss, Thermal Recovery Methods, 1983. Farouq Ali, Practical Heavy Oil Recovery, 2007. Philip D. White; Thermal Recovery Methods, 1983. Farouq Ali, Steamflooding, 1991. Prats, M. Thermal Recovery, SPE Monograph. Vol. 7, 1986. Boberg, T. C.: Thermal Method of Oil Recovery, 1988. Alvarado D - Recuperación Térmica de Petróleo. G. Gómez, Recuperación mejorada de hidrocarburos, mediante inyección cíclica y continua de vapor. 1989. Burger J.; Thermal Methods of Oil Recovery, 1985. Mannucci, V. J., Recobro adicional de petróleo por métodos no convencionales, L.U.Z., Maracaibo,1990 Roger Butler, Thermal recovery of Oil and Bitumen, 1998. Farouq Ali - Practical Heavy Oil Recovery

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO BIBLIOGRAFIA:  Proyectos de grado Escuela de Ingeniería de Petróleos  Trabajos Investigación Grupo Recobro Mejorado

 Artículos SPE, JCPT  www.spe.org, Quick Links: Onepetro.org

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO BIBLIOGRAFIA: ENHANCED OIL RECOVERY          

Don Green, Paul Willhite, Enhanced Oil Recovery, 2003. Sara Thomas, Miscible Gas injection for Oil recovery, 2006 Larry Lake, Enhanced Oil Recovery, 1989. Sheng - Modern Chemical Enhanced Oil Recovery D. Alvarado, Recobro Térmico de Crudos Pesados, 2007. Petroleum Society Monograph No.1, Determination of Oil and Gas Reserves, 1994 DOE Sarathi - In Situ Combustion 1998 Final Report DOE -Gas Miscible Displacement, 1986 PetroSkills, Oil Recovery Enhanced Techniques, 2009. Liffmann - Polymer Flooding

RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO BIBLIOGRAFIA: ENHANCED OIL RECOVERY      

Liffmann - Polymer Flooding IOCC, Improved Oil Recovery, Oklahoma, 1983. Sara Thomas, Chemical Oil Recovery, 2001 Aurel Carcoana - Applied Enhanced Oil Recovery Donaldson E - Microbial Enhanced Oil Recovery, 1997. F. Poettmann, Micro emulsion Flooding, 2007.  Mathiassen - CO2 as Injection Gas for Enhanced Oil Recovery, 2003  Donaldson & Chilingarian - Enhanced Oil Recovery, 1992  Fayers - Enhanced Oil Recovery, 1981

 Russel J - Fundamentals of Enhanced Oil Recovery, 1988  Salager - Recuperacion Mejorada del Petroleo, 2005  Tadros T - Applied_Surfactants, 202

SISTEMA DE EVALUACIÓN, 2015  Primer previo  Segundo previo  Tercer Previo  Seminarios

27% (Inyección de agua) 27% (Inyección de Vapor) 20% (Métodos EOR) 26% (WF, SF, EOR, NT)

Si se efectúan talleres con temas referentes a cada evaluación, estos tendrán un porcentaje del previo Cada quiz o tarea que se efectúe sobre cada tema equivalente al previo, tiene un valor correspondiente al 10%

COMO OBTENER EL MEJOR PROVECHO DE ESTA CLASE 1. 2. 3.

4. 5.

6. 7. 8.

Llegue siempre a tiempo a su clase Pregunte, cuando tenga dudas No realice otras actividades ajenas a la clase Exponga su punto de vista Participe de la clase con entusiasmo El aprendizaje de la asignatura, depende su interés y responsabilidad Manténgase al día sobre los tópicos vistos Escuche con atención

COMO OBTENER EL MEJOR PROVECHO DE ESTA CLASE 9. 10. 11. 12. 13.

14. 15. 16.

Aprecie los otros puntos de vista de sus compañeros Por favor apagar sus celulares en clase o colocarlos en modo reunión Evite salir del salón durante la clase Realice sus tareas y talleres a tiempo Lea mucho y efectué aportes a la clase Sea puntual con los compromisos adquiridos en la asignatura (previos, seminarios, talleres, etc) Escriba siempre en grupo de la asignatura, el numero del grupo de trabajo asignado para el curso Familiarícese con la bibliografía, los textos, y conceptos básicos de la asignatura

EVALUACIONES, TALLERES Y SEMINARIOS  Todas las figuras deben ser nítidas y referidas a la fuente donde se

extrajeron.

 El fondo empleado por todos los grupos para las presentaciones debe ser el

de la UIS 66 años, sin ningún otro elemento que el logo diseñado por ustedes de su grupo

 Tanto la presentación en Power point, como el documento Word, deberán

ser entregados en día de la sustentación, en un CD, cuya portada debe contener: nombre de la asignatura, tópico del seminario, integrantes con su respectivo código, grupo y subgrupo de trabajo y fecha de entrega. En la contraportada se deberá especificar detalladamente el contenido de todo lo que se encuentra dentro del CD.

EVALUACIONES, TALLERES Y SEMINARIOS  Deberán siempre ser entregadas en las fechas estipulada  El trabajo de seminario se realizara en grupos de tres estudiantes, todo

informe debe contar como mínimo con los nombres y códigos de los estudiantes, número de grupo asignado, Grupo de clase al que pertenece, titulo del trabajo y fecha.

 Todos los trabajos serán entregados en Word, tamaño 12, tipo Calibri,

justificado (3,4,3,3), con ortografía corregida, todas las ecuaciones en modo ecuación.

 La presentaciones en Power Point, deberán estar escrita en Calibri, 20 a 24,

justificado, con ecuaciones en modo ecuación y figuras originales.

PRIMERAS ASIGNACIONES  Conformar grupo de trabajo (tres integrantes)  Llenar y entregar el formato de la ficha personal  Leer sobre petrofísica especial  Últimos campos descubiertos en Colombia  Preguntas Documento anexo. (*) Marzo 26 de 2015, formato .pdfx. Sin

animaciones, y siguiendo todas las recomendaciones de consignadas en este documento.

(*) PRIMERAS ASIGNACIONES 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

9.

Impacto del precio del crudo en los precios del gas, curvas de precios últimos 20 años ($Us/bl y $US/MBTU); recursos y reservas globales de petróleo y Gas. Razones y teorías sobre la disminución del precio del crudo, en el ultimo año, enumérelas y según Usted de un rankin de mayor a menor Producción de crudo en USA y el impacto del Shale Oil en su producción en los últimos 20 años Producción de Gas en USA y el Impacto del Shale gas en su producción, en los últimos 20 años Tendencia precio del MBTU de gas, producción y relación reservas producción en últimos 20 años en el Colombia, Tendencia precio del WTI del crudo, la producción y relación reservas producción últimos 20 años en el Colombia, de precio actual del crudo en el desarrollo de Colombia, cifras Economía, desarrollo, empleo, exploración e investigación. Precio de neto de un barril de crudo en Colombia, descuentos por regalías, producción, calidad, producción, tratamiento, transporte y uso de métodos de recobro, costo de producir un barril de crudo en un campo Colombiano, de ejemplos Impacto de precio actual del crudo en el mundo, cifras, Economía, desarrollo, empleo, exploración e investigación países exportadores e importadores

RESUMEN DATOS PERSONALES Nombres: Apellidos: Código: Grupo: Fecha y lugar de Nacimiento: Actividades adicionales que realiza: Asignaturas que cursa en el semestre: Estado y tema Tesis de grado: Nivel de Ingles: Escucha( /10); Lee( /10); Habla( /10) Correo electrónico:

TOPICOS EOR      

Presiones y tasas de inyección Pruebas piloto en procesos EOR Fuentes de suministro y Calidad del agua de inyección Problemas asociados a la inyección de agua Facilidades de superficie utilizadas en un sistema de inyección de agua Monitoreo de la inyección de agua (diagrama de Hall, Mapas de burbuja)  Parámetros de yacimiento y de Operación en Inyección cíclica de vapor  Facilidades de superficie utilizadas en un sistema de inyección de vapor

TOPICOS EOR         

Diseño de pozos térmicos Problemas asociados en pozos de inyección de vapor Drenaje por gravedad asistida por vapor (SAGD) Inyección alternada agua – gas Inyección de Polímetros Inyección de CO2 Inyección de Gas Inyección de Surfactantes Inyección de Miscelares

TOPICOS EOR        

Combustión in Situ Estadísticas Mundiales sobre EOR Inyección continua Inyección Cíclica de vapor Nuevas técnicas pozos recobro mejorado Calentamiento a la formación Calentamiento electromagnético Streamline y Streamtube

TOPICOS EOR         

Análisis de aguas (diagrama de staff) Porque un proyecto de Inyección falla? Pruebas de laboratorio Técnicas de Screening en EOR Permeabilidades relativas en tres fases Efecto de la mojabilidad en Krs Tratamiento y transporte de crudos pesados Simulation de procesos Waterflood – Steamflood CMG Perforación Infill

NUEVAS TECNOLOGÍAS EOR  1. THAI: Toe to Heel Air Injection

 2. CAPRI: Catalytic Version of THAI  3. THSF: Toe to Heel Steam Flood

 4. SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage  5. SWSAGD: Single Well Steam Assisted Gravity Drainage

 6. VAPEX: Vapor Assisted Petroleum EXtraction  7. CHOPS: Cold Heavy Oil Production with Sand  8. OS - BS: Oil sands – Bitumen shales

NUEVAS TECNOLOGÍAS EOR  9. PPT: Pressure Pulsing Techniques

 10. COSH: Combustion Override Split-Production Horizontal  11. WASP: Water Alternating Steam Process  12. TTHW: Toe to heel Waterflooding  13. HASDRIVE: Heated Annulus steam Drive  14. AIHP: Air Injection High Pressure

 15. ISC: In Situ Combustion  16. DHWS: Down Hole Water separation  16. MINING EXTRATION: Oil Sands y Bitumen Shales

TOPICOS EOR  Nuevas tecnologías en Pozos horizontales  Análisis de aguas - diagrama de Stiff  Influencia de la Sgi en un proyecto de inyección de agua  Coiled Tubing  Efecto del número de ciclos antes de la instauración de la Inyección

de continua de vapor  Simulación de Procesos Waterflooding y Steamflooding)

OTROS TOPICOS EN EOR  Recursos y reservas crudo pesado en Colombia  Recursos y reservas crudo pesado en el mundo  Producción estimada de crudo producido por EOR  Historias de Campos sometidos a Inyección de agua  Historias de Campos sometidos a Inyección Cíclica de Vapor  Historias de Campos sometidos a Inyección Continua de vapor

 Historias de Campos sometidos a Combustión In Situ  Campo, propiedades del Yacimiento (Roca y Fluidos), descripción

Geológica, Historia de producción, inyección del proceso, resultados obtenidos, problemas operacionales, Factor de recobro.

PRIMERAS ASIGNACIONES 1. 2. 3. 4.

Precios principales combustibles y su equivalente en valor energético 10 campos con mayor producción de Crudo en Colombia y 10 de mayor producción de gas (Ubicación y Producción mínimo al 2014) Situación actual del gas en Colombia, Campos de gas, Ubicación y producción Reservas y Recursos de petróleo y gas en Colombia y en el Mundo, tendencias