Desarrolla IMP metodología para estudiar recuperación de hidrocarburos por doble desplazamiento

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Reducir riesgos y aumentar las posibilidades de éxito para incrementar el factor de recuperación de aceite del campo; seleccionar al mejor gas (o combinación de gases) y el agua para ser utilizados en un proceso de doble desplazamiento, así como ajustar el modelo de simulación a escala de laboratorio para reducir la incertidumbre de modelar a escala de yacimiento, son algunos de los beneficios de una nueva metodología que desarrolló un grupo de especialistas del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), bajo la dirección del doctor Erick Emanuel Luna Rojero.

Publicado por IMP

 

Reducir riesgos y aumentar las posibilidades de éxito para incrementar el factor de recuperación de aceite del campo; seleccionar al mejor gas (o combinación de gases) y el agua para ser utilizados en un proceso de doble desplazamiento, así como ajustar el modelo de simulación a escala de laboratorio para reducir la incertidumbre de modelar a escala de yacimiento, son algunos de los beneficios de una nueva metodología que desarrolló un grupo de especialistas del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), bajo la dirección del doctor Erick Emanuel Luna Rojero, líder del proyecto.Doctor Erick Luna Rojero.

Se trata de una técnica para el estudio de la recuperación de hidrocarburos por un proceso de doble desplazamiento en yacimientos naturalmente fracturados (YNF), ya que en este tipo de yacimientos con acuífero activo, o que han sido sometidos a un proceso de recuperación secundaria por inyección de agua, existen cantidades significativas de aceite remanente en la zona invadida por ésta.

El doctor Luna Rojero explicó que esta metodología del IMP fue desarrollada para determinar la saturación residual de aceite en muestras de roca altamente heterogéneas (con fracturas y vúgulos), mediante el uso de tomografía computarizada de rayos X, balance de masa y modelado numérico.

Además de estudios de caracterización de roca a diferentes escalas, compatibilidad de aguas y comportamiento de fase (gas de inyección-aceite), la metodología está integrada por experimentos a condiciones de yacimiento que consideran los fenómenos de transporte en yacimientos fracturados vugulados y la historia del campo; así como estudios de simulación numérica a escala de núcleo para el ajuste del modelo de simulación.

Asimismo, se realizaron estudios de centrifugado en muestras de roca a diferentes escalas, en alianza con el Idaho National Laboratory de Battelle; mientras que con el Reservoir Engineering Research Institute (RERI, por sus siglas en inglés) se hizo el modelado e interpretación de experimentos de desplazamiento y la interpretación de experimentos en la centrífuga.

“El modelo de simulación del RERI se ajusta adecuadamente al comportamiento de los experimentos a escala de núcleo; con ello se puede escalar el problema a un pequeño sector del yacimiento. Los estudios realizados con el Idaho National Laboratory de Battelle muestran que la heterogeneidad de las muestras influye más que variaciones de escala de unos cuantos centímetros a bloques de 30 centímetros, al menos para el tipo de roca estudiada (fracturada y vugular)”, explicó.

Celda experimental para medir la tensión interfacial y ángulo de contacto a condiciones de yacimiento.Agregó que se transfirió el conocimiento generado al Laboratorio de Recuperación de Hidrocarburos; obtuvieron el visto bueno tanto de las metodologías como del software, y posteriormente tramitaron el registro de propiedad intelectual y capacitaron al personal mediante aplicaciones simples.

Además, derivado de este proyecto se obtuvieron 11 metodologías relacionadas con un estudio de doble desplazamiento (tomografía de rayos X, fluidos sintéticos, cálculo y medición de propiedades y condiciones); tres códigos numéricos para modelar el proceso de doble desplazamiento, el cálculo de propiedades de fluidos y determinación de las curvas de permeabilidad relativa en sistemas simples de fracturas; celdas experimentales: de doble desplazamiento, de tensión superficial a condiciones de yacimiento (C.Y.), homogeneización de fluidos y generación de espuma a C.Y.

Además, se diseñaron, construyeron, instalaron y pusieron en operación celdas HP/HT (de alta presión y temperatura) para mecanismos de doble desplazamiento en YNF; se realizó el desarrollo de nuevas metodologías experimentales de caracterización de fluidos y evaluación de procesos para mecanismos en YNF y el modelado numérico para caracterización de fluidos, diseños e interpretación de pruebas en sistemas fracturados para YNF.

Beneficios para Pemex

Con los resultados de este proyecto, Petróleos Mexicanos mejorará la caracterización de mecanismos de explotación en yacimientos naturalmente fracturados; contará con nuevas técnicas experimentales para evaluar factores de recuperación en YNF, incidiendo en incremento de reserva 1P, por reclasificación de la 2P, por evaluaciones experimentales representativas de condiciones de yacimiento, indicó el líder del proyecto.

Ahora el IMP cuenta con un método y las herramientas necesarias (metodologías adicionales y equipo experimental) para estudiar la factibilidad técnica de aplicar un proceso de inyección de agua, inyección de gas o doble desplazamiento.

“Conocer la distribución de porosidad (vúgulos, matriz, fractura) representa enormes ventajas al momento de interpretar la procedencia del aceite producido y el lugar donde se retuvo el aceite en la roca. Durante un proceso de doble desplazamiento se encontró que gran parte del aceite retenido se presenta por entrampamiento mecánico en los vúgulos; de allí que un proceso de doble desplazamiento reduce la cantidad de aceite atrapado”, expresó.

Luego de señalar que las metodologías desarrolladas están diseñadas para el estudio de rocas fracturadas y vugulares, con aceite vivo y a condiciones de yacimiento, el especialista del IMP refirió que a la fecha no se tiene información de un laboratorio que realice estudios similares. La metodología ya se ha aplicado en proyectos facturables en Cantarell, Abkatún, Caan y Pol y se tiene una propuesta para hacer una prueba piloto en Pol, indicó.