MICROONDAS, CALENTAMIENTO

ELECTRICO, INYECCION ALCALINA Y ALCOHOLES

-María Nathalia León-Santiago Acevedo

-Rafael Jiménez-Miguel Ángel Molano

En este trabajo daremos a conocer cuatro importantes métodos para la recuperación terciaria del petróleo mostrando con ellos sus ventajas, desventajas y aplicaciones que tienen a la industria petrolífera y estos son los siguientes: Microondas, calentamiento eléctrico, inyección alcalina y alcoholes que son técnicas para aumentar la producción de petróleo en pozos maduros después de haber pasado por un recobro secundario.

INTRODUCCIÓN

MICROONDAS

Definición:

Aplicaciones:

Fundamento:

•La radiación de microondas es un método alternativo para dar energía térmica a una reacción. La calefacción dieléctrica mediante microondas utiliza la posibilidad que tienen algunos sólidos o líquidos para transformar la energía electromagnética en calor.

•- Extracción de sólidos•- Recuperación de petróleo•- Descontaminación y recuperación de suelos

•- Reducción de emisiones de SO2 y óxidos de nitrógeno

•La región de microondas del espectro electromagnético está asociada a longitudes de onda desde 1 cm hasta 1 m. Las longitudes de onda entre 1 y 25 cm se usan en las transmisiones de RADAR y las restantes para telecomunicaciones

ESTIMULACIÓN ELECTROMAGNETICA

E.E DE BAJA FRECUENCIA

E.E DE ALTA FRECUENCIA

MICROONDAS

Presencia de arcillas hidrófilas.

Baja permeabilidad

Alta profundidad

Precipitación de orgánicos

Alta viscosidad del crudo

MICROONDASPROBLEMAS A COMBATIR

VENTAJAS

Puede ser utilizado en yacimientos

profundos sin exageradas

pérdidas de calor, generando mejor

eficiencia de calentamiento.

Permite controlar la cantidad y

ubicación del

calor generado.

Permite la remoción de depósitos de parafinas en

los pozos.

Permite la estimulación y

producción simultanea del

pozo.

No genera exagerado

impacto ambiental ni

acarrea problemas ecológicos.

MICROONDAS

DESVENTAJAS

La tubería, revestimiento y cabeza de pozo deben ser aislados para evitar

daños a equipos y personal en superficie.

La energía electromagnética es

mucho más costosa que la misma cantidad de energía generada por

vapor; no obstante puede ser mejor empleada en el

yacimiento, aumentando la eficiencia de

operación.

El porcentaje máximo de eficiencia en generación de energía eléctrica es

de solo un 30%.

MICROONDAS

INSTALACIONES Y EQUIPOS

Líneas Conductoras

Unidad de Control

Acondicionador de Potencia

MICROONDAS

RECOBRO MEJORADO DE CRUDO POR CALENTAMIENTO ELECTRICOMetodo implementado en

presencia de crudos pesados

Suministra al yacimiento energía eléctrica desde las instalaciones en

superficie

Efecto de Joule, la energía eléctrica es

convertida en energía térmica

El principio básico es el incremento de la temperatura de los fluidos del yacimiento, ocasionado por la

disipación de potencia eléctrica en el yacimiento que es convertida en calor.

Calentamiento Electrico por Resistencia

Calentamiento por absorcion

Calentadores de Fondo

Estimulación por

Calentamiento Eléctrico

Sistema E.E.O.R. (Electrically

Enhanced Oil Recovery):

Estimulación por calentamiento

Electromagnético

Calentamiento Electromagnético pozo a pozo

Calentadores de Fondo

Resistencia metálica colocada en el fondo

del pozo, para transmitir la energía

térmica producida a la zona de interés del

yacimiento, calentando así el crudo contenido

en la formación.

Resistencia metálica colocada en el fondo del pozo, para transmitir la

energía térmica producida a la zona de interés del

yacimiento, calentando así el crudo contenido en la

formación.

Estimulación por Calentamiento Eléctrico

Se usa como elemento resistivo los fluidos de la formación de tal manera que la corriente eléctrica

que entra en contacto con los fluidos es

convertida en energía térmica por el efecto

Joule

Sistema E.E.O.R. (Electrically Enhanced Oil Recovery)

Se aplica entre dos o más pozos, cada uno de los

cuales contiene un electrodo de diferente carga eléctrica que al entrar en contacto con

los fluidos de la formación permite su calentamiento por el mismo efecto Joule.

Estimulación por calentamiento

Electromagnético

Se involucra calentamiento en la

cercanía del pozo, con electricidad fluyendo

hacia abajo, un aislante eléctrico en la tubería del pozo y aterrado (neutro) en la formación objetivo; reduce el efecto de daño

(Skin) y mejora la afluencia

Calentamiento Electromagnético pozo a pozo

Un pozo actúa como transmisor y el otro o los

otros actúan como receptores de ondas

electromagnéticas y a la vez como pozos

productores

Equipo de Superficie

Diseño de Sistema de Calentamiento Eléctrico

• Generadores eléctricos y Redes de Transmisión

• Transmisión en superficie• Cabeza de pozo

Equipo de Pozo:

• Tuberia• Revestimiento• Empaque• Electrodo

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

• El calor es generado instantáneamente a través de los elementos del yacimiento como las arenas productoras que se utilizan como una resistencia al calentamiento.

• Es utilizado en yacimientos profundos, en donde otros métodos no se pueden utilizar como es el método de inyección de vapor.

• No causa daños ecológicos debido a su funcionamiento con electricidad

• La sarta no soporta cargas térmicas cíclicas perjudiciales

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

METODO

Inyección de soluciones en la

Formación

Causticas

AlcalinasReaccionan con

ácidos orgánicos presentes en el

crudo

Mejoras en la movilidad del crudo a través del

yacimiento y hacia los pozos productores

El uso de solución álcalis o una solución cáustica involucra la inyección de química para incrementar el pH con hidróxido de

sodio

Disminuyendo la tensión superficial

entre las fases petróleo y agua.

Mejoras en la movilidad del crudo a través del yacimiento. y hacia los

pozos productores

Son consecuen

cia

Adición de las

Soluciones

Generar o Activar

Surfactantes

Naturales

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Ventajas

El proceso es relativamente económico.

El control de la movilidad es mejor que

en los procesos de inyección de

gas.

El proceso es aplicable a un amplio rango

de yacimientos de petróleo.

La conversión de inyección de agua a

invasión con caustica es

relativamente fácil.

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Desventajas

Problemas de corrosión

requieren la protección de

tuberías.

El proceso no es para

yacimientos carbonatados.

Alto consumo de caustica.

Propiedades de los agentes

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Un petróleo debe contener

componentes ácidos para que este

reaccione con la solución para

inyección alcalina.

La acidez del petróleo se especifica como "número ácido" y se

define como el número de mg, de

hidróxido de potasio requeridos para

neutralizar un gramo de petróleo

El número ácido debe ser determinado sobre una

muestra de petróleo que este libre de cualquier aditivo químico o gases ácidos disueltos (H2S o

CO2).

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Agua de

Inyección

Inyección

Alcalina

1 a 5 % deen peso de

hidróxido de sodio

ortosilicato de sodio

metasilicato de sodio

carbonato de sodio

El rango de PH de solución

inyectada: 11 a

13

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Otros procesos

Inyección Alcalina

Emulsificación

Entrampamiento de

petróleo en la fase agua

Cambios en la

mojabilidad de la roca

Influye la

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Se basan en la combinación de dos o

tres de los aditivos;

Inyección de polímeros,

de surfactantes y de soluciones alcalinas)

PROCESOS DE RECUPERACIÓN MEJORADA POR INYECCIÓN DE MEZCLAS DE ADITIVOS QUÍMICOS

INYECCIÓN DE

POLÍMEROS

MICELARES

INYECCIÓN DE MEZCLAS

ÁLCALI-SURFACTANT

ES (AS)

INYECCIÓN DE MEZCLAS ÁLCALI-

SURFACTANTE-POLÍMERO

(ASP)

Variables Criterios Técnicos

Temperatura

< 200 ºF, este criterio se basa en la estabilidad química de los polímeros disponibles comercialmente (poliacrilamidas parcialmente hidrolizadas y polisacáridos)

Viscosidades

< 100 cP, valor recomendable para obtener un control adecuado de la razón de movilidad a un costo aceptable del uso de polímeros.

Relación agua-petróleo < 15%

Permeabilidad promedio

> 100 mD, a fin de evitar o reducir riesgos de fracturamiento hidráulico de la formación debido a la alta viscosidad de la solución ASP.

Dureza (concentración de iones Ca+2 y Mg+2 en aguas

de formación)

< 300 ppm, ya que estas especies pueden causar la precipitación del surfactante y la pérdida de viscosidad del polímero.

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

Aún cuando ha resultado ser eficiente en crudos con altos contenidos de

ácidos orgánicos, uno de los mayores problemas, es la reacción químicas de

las soluciones alcalinas con los minerales de la formación, fenómeno conocido como formación de escamas y consumo de álcali, producido por la interacción del aditivo químico con los

minerales de la formación.

INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS

METODO POR INYECCION DE

ALCOHOLES

MECANISMOS DE MOVILIZACION Si la formulación de la fase acuosa es tal

que ésta pueda formar una sola fase con el aceite, entonces las fuerzas capilares no entran en línea de cuenta ya que la interfase desaparece.

Es un metodo usado en la industria la cual enviamos un tipo de alcohol, para que se vuelva miscible con el crudo y el agua connata, generando una disminucion en la tension interfacial y en mejor desplazamiento.

CONCLUSIONES INYECCION POR ALCOHOLES

Es un método costoso sin embargo puede ser aplicado comercialmente

Difiere del desplazamiento miscible. La concentracion de debe caer por debajo

de el rango minimo

El uso de alcohol isopropilico esta limitado

Isopropilico

Metilico

butilico

TIPOS DE ALCOHOLES

Depende de las condiciones inciales

Se caracteriza por el flujo de dos fases, antes de la irrupcion

Fluyen dos fases, pero hay tres componentes

Se tiene ya solo una fase

PERIODOS ISOPROPILICOS

Alcohol isopropilico sale con un v1

Cuando llega al banco de crudo y agua aumenta una v2

Despues de perder la miscibilidad llega a un v3

Despues que hay un desplazamiento que una Sro en el yto.

COMPORTAMIENTO IDEALIZADO

INYECCIÓN DE

ALCOHOL

Es un método costoso sin embargo puede ser aplicado

comercialmente

Difiere del desplazamiento

miscible ya que el petróleo y el agua

connata se desplazan si la

concentración del tapón de alcohol

es suficientemente

alta.

Si la concentración cae por debajo de ciertos niveles, la

miscibilidad se perderá

convirtiéndose en un proceso de

inyección de agua (cuando el W es el fluido desplazante

en el tapón)

El uso de alcohol isopropilico esta limitado ya que inicialmente es miscible con el petróleo y el agua connata

por lo tanto el contenido de alcohol de la

zona de mezcla se diluye por debajo del

nivel necesario para mantener la miscibilidad.

El método radiación de microondas (estimulación electromagnética), representa un método alternativo para introducir energía en los yacimientos. Es posible obtener un aumento en la producción o conseguir resultados que no serían posibles con la calefacción clásica.

El calentamiento eléctrico es aplicable en yacimientos con características físicas como con fallas, o zonas ladronas de alta permeabilidad que restringen otros métodos como lo es la inyección de vapor.

Saber cómo funciona cada método de recobro y esto como afecta nuestro yacimiento para que podamos producir más crudo.

CONCLUSIONES

MUCHAS GRACIAS!!