Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor Campo ......Jul-Nov 2008: Diseño de la Prueba Piloto...
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor
Campo Samaria Neógeno - MEXICO
Autores:
Marcela Arteaga Cardona
Alfredo Aguilar Rodríguez
Juan B. Altamirano Rayón
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
1. Antecedentes
2. Ubicación
3. Modelo geológico
4. Características de la roca y fluidos
5. Diseño de la Prueba Piloto
6. Resultados del primer ciclo
7. Análisis de resultados
8. Conclusiones
Contenido
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Las reservas de hidrocarburos de México
Conclusiones
Reservas Probadas
100% = 10.4
2P
100% = 20.4
3P
100% = 30.5
Reservas de Hidrocarburos al 1 de enero de 2010
Miles de Millones de Barriles (MMMB)
Pesado: 6.5 11.2 16.0
Ligero: 3.0 6.8 10.8
Superligero: 0.9 2.4 3.7
* 2010 Las Reservas de Hidrocarburos de México , 1 de enero de 2010
9%
62%29%
12%
55%33%
13%
52%35%
¡DOMINA EL CRUDO PESADO!
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Antecedentes
Vis
co
sid
ad
(cP
) e
n y
ac
imie
nto
EE.UU. - convencional
Canadá - convencional
India / Indonesia
China
Venezuela / Colombia
Canadá
EE.UU.
EE.UU. - convencional
Canadá - convencional
India / Indonesia
China
Venezuela / Colombia
Canadá
EE.UU.
Gravedad °API
México
Campo
Samaria
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Antecedentes
• Abr-Nov 2006: Delimitación y caracterización inicial del aceite pesado del
Campo Samaria Neógeno” : metodología FEL.
• Jul-Nov 2008: Diseño de la Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor”.
• Mayo 2009: Perforación primer pozo
• Dic. 2009 Inicia la inyección de vapor
• Dic. 2010: 8 pozos perforados y un ciclo de inyección de vapor en 7 de ellos
Producción acumulada de 900 kbp
• Jun-Dic 2010: Plan de masificación de la Inyección Alternada de Vapor al
Campo Samaria Neógeno
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• A 17 Km, al Oeste de Villahermosa
• Descubierto:1961. Pozo Samaria 2,(800 m), 94 bpd, 7 - 11 oAPI
• Pozos perforados: 10
• Pozos operando: 9
• Producción:Antes del Piloto 30 - 60 bpdDespués: 3,000 – 5,000 bpd
Ubicación del campo
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• Arenas fluvio-lacrustres en canales
entrelazados
sobrepuestos
• Anchura máxima delos canales (60 - 80 m)
• Espesor máximo delas arenas 30 m
Modelo Geológico
VISTA 3D MODELO ESTRUCTURAL
A-11 S-913H
N
L-8
L-4
PATRON DE TIPO
CANALES TRENZADOS
Reservas (Frío)
MMBP
1P 9
2P 100
3P 129
Volumen original =535 MMB
Modelo en 3D de las electrofacies sedimentarias
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Área: 25 km2
Yacimiento: Estructural-estratigráfico
Arenas no consolidadas
Porosidad (%) : 20 - 38
Permeabilidad (D) : 1 - 6
Espesor bruto (m) : 500
Espesor neto (m) : 120 - 150
Profundidad (m) : 600 – 1,000
Petróleo extrapesado
Densidad: 5 - 11 °API
Viscosidad @ Tr: 2,000 - 23,000 cp
RGA: 10 - 20 m3/m3
Presiones (psi):
Inicial: 1,340
Actual: 1,300
Temperatura: 47 °C
Características de la roca y los fluidos
Sam 922
Petrofísicas Tipos de fluido y condiciones
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Pozo Vertical
Pozo Desviado
Pozo Horizontal
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Sam-913H
Sam-915H
Sam-917H
Sam-915
-Sam-916
Sam- 948
Sam-922Sam-901
Pozo Vertical
Pozo Desviado
Pozo Horizontal
Diseño de la prueba piloto
• Ocho pozos (4 verticales, 1 direccional y 3horizontales)
• Producir en frío por 6 meses• Utilizar sistema para control de arena• Implementar la IAV convencional, inyectando
5,000 Ton de vapor (240 ton/día)
• Remojar de 7 - 15 días• Producir en caliente por 6 meses para
evaluar al menos dos ciclos
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• En la etapa de producción en frío se utilizó bombeomecánico y mejorador de flujo para transporte
• Producción promedio en frío de 80 bpd (vertical) yacumulada de 150 kbp
• Primer Ciclo: 7 pozos, 42 k ton de vapor:
• Calidad = 80 %• Pmáx = 2,000 psi (139 Kg/cm2)• Tmáx = 630 °F (332 °C)• Consumo de gas = 0.6 mmpcd• Consumo de agua = 1,500 bpd
• Flujo de energía promedio: 22 mmBTU/hr
• La producción inicial promedio en caliente por ½” esde 1,200 bpdy una acumulada de 1.1 mmb
Situación actual de la prueba piloto
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Sam-916
• Pozo escuela
• Producción en frío 18 bpd
• Solo 2,500 Ton vapor
• Mayor elevación de árbol (25
cm), sin empacar TR con N2
• Limitado por capacidad de
bomba
• Mejor RPV, Np ~120 kbp
• Listo para 2º ciclo de
inyección
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Cre
cim
ien
to (cm
)
Dia
Elevación del árbolSamaria 916
POZO SAMARIA-948
POZO SAMARIA-916
Pistolas TCP alta penetración 4 ½”
17 cargas/metro
Pistolas Big Hole 4 ½”
17 cargas/pie
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
Pro
du
cció
n c
um
ula
da
Np
(b
ls)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
20
40
60
80
100
% d
e S
ed
imen
tos
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Sam-948
• Producción en frío ~70 bpd
• Limitado por capacidad debomba (1,000 bpd)
• En BN para su 2do. ciclo
• No muestra declinación conrespecto al 1er ciclo por el
cambio de sistema artificial
• Producción del 1er ciclo 196kbp Np ~ 300 kbp
• Produjo el 20% del aguainyectada en el 1er ciclo. En
el 2do ha producido el 30%
2000
7000
12000
17000
22000
27000
32000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Acu
mu
lad
a (B
)
Ga
sto
de
ag
ua
(B
DP
)
Fecha
Agua inyectadaSamaria 948
Gasto de inyección (BPD)
Acumulada (B)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Pre
sió
n (p
si)
Fecha
Análisis de PresiónSamaria 948
Presión de inyección
Presión de fractura
Presión de columna
Presión crítica de operación
0
30,000
60,000
90,000
120,000
150,000
180,000
210,000
240,000
270,000
300,000
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
Pro
du
cció
n a c
um
ula
da
Np
(b
ls)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0
20
40
60
80
100
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
% S
ed
imen
tos
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
• Productor del fluido másviscoso (23,000 cp y 5 °API)
• El agua producida es delmejorador de flujo
• Volumen de vapor 8,700 ton
• Mayor elevación de árbol, 13cm
• No se distribuyó el calor entoda la sección horizontal
• Mayor tiempo remojo (18 días)
• No ha producido mas que losverticales , Np = 190 kbp
• Inició su 2do ciclo deinyección con vapor el 17 de
mayo
Pozo Sam-913H
0
2
4
6
8
10
12
14
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
Cre
cim
ien
to (cm
)
Dia
Elevación del árbolSamaria 913H
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ton
ela
das
in
yect
adas
Días de inyección
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
200,000
0
250
500
750
1,000
1,250
1,500
1,750
2,000
Pro
du
cc
ión
a
cu
mu
lad
a N
p
(bls
)
Qo
(b
ls)
Qo
Np
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
20
40
60
80
100
Sed
imen
to (%
)
% A
gu
a)
Fw
Sedimentos
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6
Ag
ua p
rod
ucid
a d
e l
a i
nyecta
da
(%)
Pozo
Sam-922
Sam-901
Sam-948
Sam-915H
Sam-916
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
350,000
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000
Np
(B
arr
iles)
Toneladas de vapor inyectadas
Sam-913H
Sam-916
Sam-922
Sam-948
Sam-901
Sam-915H
Análisis de resultados
• Mejor productor: Sam-901
• En los verticales, la mayorproducción se obtiene del que
se inyectó mas vapor
• Los 2 pozos horizontales nopresentan mayores
acumuladas
• Se ha producido < 30% del aguainyectada
• En un pozo (Sam-922) se haproducido
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8
Cal
or
con
sum
ido
(%
)
Pozo
Sam-915
Sam-948
Sam-922
Sam-901
Sam-916Sam-915H
Sam-913H
Análisis de resultados
Modelo de Marx y Langenheim
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ra
dio
(f
t)
Días
901
913H
916
922
948
915
915H
• Con los cálculos del modelo:Radio mínimo calentado 17 pies
Radio máximo calentado 38 pies
• Se ha aprovechado un máximo decalor en el Pozo Sam-948 (28%)
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
0 100 200 300 400 500 600
Sam-901 T. Sup (°C) Sam-916 T. Sup (°C) Sam-922 T. Sup (°C) Sam-948 T. Sup (°C) Samaria 913H
Samaria 948 2d0 Ciclo. Sam-915 T. Sup (°C) Samaria 915 2DO Ciclo Sam-915H T. Sup (°C)
Dias
Samaria 901
Tem
pe
ratu
ra (
°C)
Samaria 913H
Samaria 916
Samaria 948 2do Ciclo
Samaria 922
Samaria 915 2do Ciclo
Samaria 948
Samaria 915H
Temperatura vs. Tiempo
Análisis de resultados
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Pozo Np Np Np
frío caliente Total
kbp kbp kbp
Sam-916 2.5 120 122
Sam-948 10.2 207 217
Sam-922 13.1 131 144
Sam-913H 30.8 159 190
Sam-901 59.3 306 365
Sam-915 14.2 34 48
Sam-915H 16.7 113 130
Sam-917H 27.0 _ 27
Total 173.8 1,070 1,243
Análisis de resultados
Análisis de
resultado
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Plan de explotación
• Perforar 51 pozos en el área con mayor certidumbre en la información
• Diseñar el espaciamiento óptimo para IAV seguida de ICV
• Perforar pozos con el espaciamiento optimizado
• Depresionar selectivamente arenas con producción en frío y recabarinformación
• Al terminar la etapa fluyente producir con BN
• Comercializar el petróleo pesado mezclándolo a 21 °API con el petróleo del área
• Efectuar “n” ciclos de inyección con base a las condiciones mecánicas de lospozos y la respuesta en producción
Sam-916Sam-948Sam-915H
Sam-915
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Conclusiones
• La prueba piloto de inyección de vapor en el campo SamariaNeógeno ha sido muy exitosa
• Se comprobó que la IAV es un proceso eficiente para producir elpetróleo extra-pesado de este campo
• Se perforaron 4 pozos verticales, 1 desviado y 3 horizontales paraanalizar más del 60% de las arenas y utilizar eficientemente el
generador de vapor
• Es posible la producción de este tipo de petróleo en frío
• En los cuatro pozos verticales, se obtuvieron producciones en fríode 60 a 280 bpd y producciones iniciales en caliente de 1,000 a
1,700 bpd
• Mas del 70% del agua inyectada y energía suministrada se quedanen el yacimiento. Se seguirá mejorando a utilización de energía
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Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Prueba Piloto de Inyección Alternada de Vapor
Campo Samaria Neógeno - MEXICO
Autores:
Marcela Arteaga Cardona
Alfredo Aguilar Rodríguez
Juan B. Altamirano Rayón
-
Antecedentes
Ubicación del
Campo
Modelo
Geológico
Caract. de la
roca y los fluidos
Análisis de
Resultados
Conclusiones
Diseño de la
Prueba Piloto
Resultados del
Primer Ciclo
Diseño de la prueba piloto
50 MT.R. 13 3/8”
502 MT.R. 9 5/8”
905 MT.R. 7”
P.I.
862-855 m
851-840 m
797-785 M
812-805 M
823-818 M
835-828 M
EMP. TERMICO P/TR 7” 750.18 – 753.02 M
CAMISA 2. CIRC. TERMICA
SAMARIA 916
883.5 m
Tuberia Isotermica DE 3 1/2"
732.56 M
BARRIL DE BBA. 710.3 – 720.63 M
2 JUNTAS DE EXPANSIÓN 745.41 – 747.53 M
747.53 – 749.65 M
PBR ( EXTENSION PULIDA) 7”, 26 LB/PIE
COLGADOR FCH 5”, 15 LB/PIE, BLUE768.14 M
ZAP. GUIA 5”, BLUE ( BULL-NOSE)
LINNER RANURADO 5”
A-113
853.8-920
A-114
928-1160
TRS (40R/P)844-965
TRS (80R/P)965-1071
TRS (120R/P)1071-1178
VIT
Densidad de ranuras: 144
ranuras/pieLongitud de ranura: 2.25”
Ancho de ranura: 0.027”(externo) x
0.033” (interno)
Sam 916Isotérmica Junta de expansión
Empacador Linner