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Produccion 3 (Otras formas de extraccion del Crudo)
 

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    Produccion 3 (Otras formas de extraccion del Crudo) Produccion 3 (Otras formas de extraccion del Crudo) Presentation Transcript

    • PRODUCCION III Otras formas de producción HELEN TOMALÁ MARIO VERA DIEGO ARMAS
    • INTRODUCCION
      • Las fugas y derrames, tanto en la superficie como en la parte subterránea de tanques de almacenaje son una consecuencia inevitable al operar una planta que envuelve tanto químicos, como petróleo. A menudo estos escapes de químicos y aceites contaminan el ambiente sub superficial. En la década pasada, mil millones de dólares han sido utilizados para remediar este tipo de escapes o liberaciones sub superficiales, pero sólo con un éxito parcial.
      • Estas tecnologías de remediación son no sólo ineficaces para recuperar este producto liberado, sino que además nos conduce a costosos procedimientos de limpieza y el tiempo utilizado es extenso. Además, la mayor parte de las tecnologías producen cantidades enormes de agua, aire, o producto emulsionado que al final resultan caros para su disposición final.
    •  
    • BANDAS OLEOFILICAS
      • PROPIEDADES
      • Estas telas son hechas de materiales de polipropileno patentados con una textura especial para realzar las propiedades oleofílicas. Los tamaños de la banda o del cinturón de la banda va de 1 pulgada a 36 pulgadas de ancho (2.5 cm –92 cm)
    • UTILIDADES
      • PROCESO NET TM
      • Proceso que recupera principalmente el producto (aceite) así que elimina la necesidad de bombear aguas subterráneas o de pozo como las técnicas convencionales de remediación estaban acostumbradas.
      • El proceso, es conocido como la tecnología de extracción no acuosa la cual utiliza una tela oleofílica /hidrofóbica capaz de adsorber el producto con una eficacia de recuperación del 99 %.
      • La tela especial del sistema es transportada por medio de una curva continua rotando de esta manera hacia el pozo, para interceptar o captar la interfase aceite-agua. Como la tela da constantes vueltas a través de la interfase aceite-agua, el producto es adsorbido. El producto adsorbido (aceite) por medio del tejido de NET es removido por la unidad de desorción y el producto es recuperado en un tanque de almacenamiento.
      • Este producto recuperado puede ser confinado, o trasportado a un sistema de reciclaje.
    •  
    • OTRAS APLICACIONES
      • Como la tela oleofílica (atrae aceite) puede ser alineada en una posición horizontal así como en una posición vertical, el sistema NET™ puede ser acomodado en una variedad de aplicaciones con modificaciones menores. Este carácter polifacético proporciona una oportunidad de recuperar el producto de sumideros, aguas subterráneas, drenajes, lagunas, estanques, separadores de API, y hasta en barcos de rescate. Las unidades NET de rodillo triple recuperan el producto hasta cantidades mayores de 450 barriles por hora.
    • ABSORBENTES OLEOFILICOS SPC
      • ABSORBENTES OLEOFILICOS SPC
      • Cuando es tiempo de limpiar o remover aceite en tierra o agua, los absorbentes oleofilicos SPC son la mejor alternativa. Los absorbentes oleofilicos SPC absorben hasta 25 veces su propio peso en productos del petróleo.
      • Adicionalmente los absorbentes oleofilicos SPC son igualmente efectivos absorbiendo solventes y pinturas base aceite, aceites vegetales y otras soluciones químicas no acuosas.
    • Recuperación Asistida por Bacterias
      • La biotecnología es la tecnología basada en la biología cuya aplicación desarrolla un enfoque multidisciplinario que comprende diversas ciencias y disciplinas como biología, química, bioquímica, genética, agronomía, medicina, ingeniería, entre otras. La recuperación asistida por bacterias o microbial enhanced oil recovery (MEOR) es un método de mejoramiento de producción de petróleo mediante el uso de aplicaciones biotecnológicas.
      • Esta técnica consiste en la inyección de ciertos microorganismos en el yacimiento y la posterior estimulación y transporte de sus productos metabólicos generados in situ a fin de obtener una reducción del petróleo residual dejado en el yacimiento. Dichos microorganismos pueden actuar como agentes capaces de movilizar el petróleo residual para aislar selectivamente zonas no deseadas del reservorio. Con el uso del cultivo de bacterias enriquecidas se puede separar el petróleo de la roca yacimiento más fácilmente.
    • Método
      • Método:
      • Este método se demostró mediante la inyección de bacterias sulfo-reductoras de tipo anaeróbicas en una solución nutriente de lactato de sodio con la que se saturó muestras de areniscas petrolíferas de Athabasca, Canadá, cuyas viscosidades del crudo se encuentran en el orden de un millón de centipoise y crudos muy pesados. Las bacterias se multiplicaron en la muestra a la vez que ocurría una separación gradual de petróleo de la arenisca. En el proceso de "fermentación bacterial in situ" una combinación de mecanismos es la responsable de la estimulación de la producción o el mejoramiento en la recuperación de petróleo. Esta combinación de mecanismos depende básicamente de la aplicación, los cultivos y nutrientes seleccionados y las condiciones operacionales.
    • Mecanismos
      • Algunos de los mecanismos son:
      • Degradación y alteración del petróleo.
      • Desulfurización del petróleo.
      • Mejoramiento de la movilidad relativa del petróleo con respecto al agua mediante bio-surfactantes y biopolímeros.
      • Re-presurización parcial del reservorio por la liberación de gases como el metano y el CO2.
      • Reducción de la viscosidad del petróleo a través de la disolución de solventes orgánicos en la fase petróleo.
      • Incremento de la permeabilidad de la rocas carboníticas en yacimientos calcáreos debido a ácidos orgánicos producidos por bacterias anaeróbicas.
    • Logros
      • Con el MEOR se logra principalmente: La disolución de la matriz de la roca yacimiento carboníticas porque las bacterias sulfo reductoras transforman el sulfato en H2S que disminuyen el pH del medio, representado por la siguiente ecuación: CaCO3 + H2O  CO2 + Ca (OH)2 El petróleo absorbido a los carbonatos inorgánicos es liberado debido a la disolución de los mismos.
      • Generación de gas libre que ayuda a la expulsión de petróleo del espacio poroso.
      • Las bacterias se depositan sustancias sobre la superficie y se pegan a la misma para generar membranas biológicas que encapsulan el petróleo para así ser transportado de manera más sencilla.
      • Las bacterias producen sustancias activas para las superficies que contribuyen a la expulsión de petróleo del espacio poroso.
    •  
      • Pero como todo, ésta técnica tiene sus ventajas y desventajas. Antes de utilizar cualquier método de recuperación en un yacimiento se deben realizar estudios e investigaciones previas, para ser cual o cuales son las más rentables y favorables para la formación. Es necesario saber si las bacterias son compatibles con la formación y así evitar daños a la formación, además estos microorganismos causan alta corrosión a las estructuras de hierros. En la aplicación del MEOR se debe tomar en cuenta varios factores, entre los que se encuentran las propiedades petrofísicas del yacimiento, la química y la microbiología.
      • Propiedades Petrofísicas del Yacimiento:
      • Factores de Forma : como la morfología y orientación de las partículas dentro del material. Mientras mayor es la anisotropía, mayor es la acción del factor de orientación en la modificación de la porosidad, permeabilidad y resistencia de la roca yacimiento; lo que se debe tomar en cuenta al momento de inyectar fluidos y más aún si son bacterias.
      • Estructura del espacio poroso : la inyección de microorganismos en depósitos cuyos poros son grandes tiene poco efecto sobre la porosidad total; en cambio, en poros pequeños, éstos pueden llegar a reducir la permeabilidad del sistema considerablemente.
      • Permeabilidad: en yacimientos de alta permeabilidad es ventajoso porque las bacterias penetran rápidamente la formación. En caso de una disminución de la permeabilidad, la roca yacimiento estaría actuando como filtro de bacterias y sólidos en suspensión. Esta reducción depende volumen total inyectado, por lo que es necesario saber y controlar la cantidad de bacterias que se pueden inyectar en el yacimiento, ocasionando el menor daño posible.
      • Química, entre las más importantes están:
      • Lavado por Agua : el lavado por agua cambia la composición del petróleo, transforma los crudos en más pesados. Esto es causado por la remoción de hidrocarburos con mayor solubilidad en agua.
      • Biodegradación de Petróleo : o degradación por bacterias implica completa mineralización de químicos hasta formar compuestos simples a través del metabolismo de microorganismos.
      • Microbiología :
      • Es el estudio de la distribución de bacterias indígenas, la fisiología de las bacterias bajo condiciones de reservorio, la interacción entre las bacterias inyectadas y las indígenas y el control de la actividad microfloral en el reservorio de manera tal que la inyección potencial de un cultivo de bacterias y/o la estimulación de la actividad de las bacterias indígenas pueda traer resultados positivos en la recuperación de petróleo.
    • Criterios de Selección
      • El MEOR se puede aplicar en yacimiento donde:
      • La permeabilidad es mayor a 175mD.
      • La temperatura es menor que 75°C.
      • La presión es menor que 900 atm.
      • La porosidad es 50% > 5*viscosidad.
      • La saturación de petróleo es mayor al 50% (se usa viscosificador) o mayor al 25% ( se usan surfactantes).
      • La viscosidad de petróleo si es menor a 20 cp (se usa surfactante) y si está entre 20 y 200 cp (se usa viscosificador).
      • No hay empuje por agua, electrolitos mayor a 1000 ppm y metales pesados mayor a 50ppm.
    • Ventajas
      • Es económicamente atractivo en campos productores marginales.
      • El costo del fluido inyectado es independiente del costo del petróleo.
      • Los microorganismos y nutrientes inyectados son baratos, fáciles de obtener y manejar el campo.
      • Es práctico al momento de aplicar con un equipo de producción convencional.
      • El MEOR es de menor costo de implementación y más sencillo de monitorear que cualquier otra técnica de recuperación asistida.
      • El efecto al ambiente es prácticamente nulo.
      • El MEOR es una técnica muy ventajosa, ya que es económica y fácil de aplicar, ofrece gran cantidad de aplicaciones útiles para la industria petrolera. Se pronostica un futuro confortador con la aplicación de nuevas tecnologías en la ingeniería de yacimientos. Por ello es preciso dar a conocer todos esos métodos que se van desarrollando por diversas disciplinas alternas a la ingeniería porque la mayoría de esos trabajos son publicados sólo en congresos o foros respectivos a la disciplina en cuestión.
    • Recuperación asistida de Petróleo
      • La recuperación asistida es generalmente considerada como la tercer o última etapa de la secuencia de procesamiento del petróleo, en ciertos casos se la considera como una producción terciaria.
      • El primer paso o etapa inicial del procesamiento del petróleo comienza con el descubrimiento del yacimiento, utilizando los mismo recursos que la naturaleza provee para facilitar la extracción y la salida del crudo a la superficie (generalmente se utiliza la expansión de los componentes volátiles y/o el pumping o bombeo forzado para removerlo hacia la superficie.
      • Cuando se produce una considerable disminución de esta energía, la producción declina y se ingresa en la etapa secundaria donde energía adicional es administrada al reservori o por inyección de agua.
      • Cuando la inyección de agua deja de ser efectiva por la evaluación entre una pequeña extracción de crudo y un elevado costo de la operación, se considera de mayor provecho el tratamiento del pozo. Se inicia en este punto el tratamiento terciario o recuperación asistida del pozo de petróleo.
      • El total de la producción de petróleo, combinando el proceso o etapa primaria y secundaria es del orden del 40 % respecto dela cantidad original de materia prima en el lugar. Por eso, la recuperación asistida es de trascendental importancia en el trabajo con el pozo para aprovechar al máximo el rendimiento económico y útil del mismo.
      • Antes de iniciar la recuperación asistida , el operador debe recoger tanta información como le sea posible acerca del pozo y del estatus y de las condiciones de saturación del reservorio. Este estudio se realiza mediante ensayos que involucran técnicas analíticas y geológicas acerca de la morfología del terreno. Toda esta cadena de información fundamenta las bases racionales para la predicción de reservas recuperables de petróleo mediante las distintas técnicas que puede involucrar una recuperación asistida.
    • Procedimientos de recuperación
      • Los procedimiento de recuperación involucran :
      • La inyección de compuestos químicos disueltos en agua.
      • Inyección de gases miscibles en alternación con las aplicaciones de agua.
      • La inyección de las denominadas micellar solutions (que son microemulsiones compuestas por sulfactantes, alcoholes y aceites crudos.).
      • La inyección de vapor.
      • La combustión in-situ.
    • Procedimiento Químico El procedimiento químico general de una recuperación asistida se ilustra en la figura 1, utilizando el método específico de polímeros alcalinos.
      • Por lo general , la introducción de productos químicos a un pozo se encuentra precedidas por un preflush (esto consiste en la inyección de agua de baja salinidad o de contenidos salinos determinados por adición a la misma de cantidades específicas.) para producir un buffer acuoso compatible entre el reservorio de alta salinidad y las soluciones químicas, las cuales pueden ser adversamente afectadas por las sales en solución.
      • Los aditivos químicos son del tipo de detergentes (generalmente petróleosulfonados.), polímeros orgánicos (para incrementar la eficacia del removido en un reservorio heterogéneo.) y micellar solutions. La solución alcalina u otras soluciones son inyectadas luego de que se halla realizado el preflush del pozo. Dicha inyección se halla proseguida por la inyección de una solución de polímeros (usualmente un poliacrilamida o polisacárido) para incrementar la viscosidad del fluido, ganar espacio y minimizar pérdidas por dilución o channeling. Finalmente, la salinidad del agua adicionada que siga a la inyección del polímero es aumentada respecto de la concentración normal que caracterizan a los fluidos petroquímicos.
    • Inyección de gas
      • Consiste en la inyección de gas y desplazamiento del crudo por soluciones miscibles como se observa en la figura 2. La adición de dióxido de carbono es una de las técnicas más utilizadas en las instalaciones de recuperación en la actualidad . El mecanismo principal para la movilización del petróleo por gases miscibles son:
      • Disminución de la viscosidad del fluido hasta solubilización del gas en el crudo,
      • Aumento del volumen de la fase oleica.
      • La solución de dióxido de carbono, la cual es altamente soluble en el petróleo crudo cuando se aplica a alta presión, provoca una apreciable ondulación del petróleo.
      • Tres tipos de inyección de dióxido de carbono han sido descubiertas y aplicadas:
      • Inyección del gas en porciones seguidas de la adición de agua.
      • Inyección de agua saturada con el dióxido de carbono.
      • Inyección del gas a presión elevada.
      • Diversas técnicas han emergido de métodos térmicos de recuperación asistida y la elección de uno u otro depende de la evaluación del reservorio y de la economía. Los procedimientos térmicos, son especialmente utilizados en la recuperación de crudos pesados, del orden APIº< 20.
    • Producción de Crudos Pesados
      • En vista del progresivo agotamiento de las reservas de crudos livianos en el mundo, día a día expertos en crudos pesados y extrapesados se encuentran ideando nuevas formas de recuperación de la importante porción de este tipo de crudo que se encuentra en el subsuelo y cuya extracción cada día se hace más necesaria.
      • La aplicación de los métodos convencionales de recuperación de crudos pesados y extrapesado requiere de una fuerte inversión y es de vital importancia para la explotación de este tipo de crudos ya que presentan viscosidad muy alta y baja movilidad a la temperatura del yacimiento. Es, entonces, conveniente reducir la viscosidad del petróleo aumentando su temperatura.
    • Métodos
      • Métodos tales como:
      • Inyección de fluidos calientes.
      • Combustión in situ.
      • VAPEX .
      • THAI entre otros.
      • Son algunos de los métodos aplicados para la recuperación de crudos pesados.
    • Alcances y las restricciones de su aplicación
      • Los crudos pesados han sido producidos por la industria petrolera por muchos años. Varios métodos han sido utilizados desde los inicios de la producción de este tipo de crudo hasta la actualidad.
      • La inyección de fluidos calientes. En general, los fluidos inyectados son calentados en la superficie, aunque en ocasiones se han utilizado calentadores de pozos. Los fluidos van desde los más comunes tales como el agua (líquido y vapor) y aire; a otros, como el gas natural, el dióxido de carbono, gases de escape, e incluso solventes.
      • La elección es controlada por los costos, los efectos esperados sobre la respuesta a la producción del crudo, y la disponibilidad de los fluidos. La relación de movilidad efectiva asociada con la inyección de un fluido caliente es muy desfavorables para los gases no condensables, por lo menos para la inyección de agua caliente, y la menos desfavorable (o incluso favorable) para gases condensables como el vapor de agua.
      • En el caso de inyección de agua, el agua es filtrada, tratada para el control de la corrosión, calentada, y si es necesario, tratada para minimizar la hinchazón de arcillas en el yacimiento. El principal papel de la inyección de agua caliente es reducir la viscosidad del crudo y, por lo tanto, mejorar la eficiencia de desplazamiento más que la que se puede conseguir con una inyección de agua convencional.
    • Combustión In-Situ
      • Combustión In-Situ.
      • El oxígeno es inyectado dentro de un yacimiento, el crudo en el yacimiento se enciende, y parte de ese crudo es quemado en la formación para generar calor.
      • La inyección de aire es la manera más común de introducir oxígeno en un yacimiento. Considerando que el aire que se inyecta normalmente está a temperatura ambiente (excepto en los casos de compresión que se calienta), las líneas de superficie deben ser diseñadas como sería requerido para ajustarse a prácticas prudentes.
      • El pozo cerca de la zona productora, o para el caso, de cualquier parte del pozo de inyección que pueden entrar en contacto con el oxígeno libre y combustibles (crudo), deben ser diseñados para los altos esfuerzos térmicos. Es probable que el crudo entre en el pozo por drenaje gravitacional donde el aire entra en la formación preferentemente sobre un corto segmento de un gran intervalo abierto con una permeabilidad vertical adecuada.
    • Calentamiento Térmico
      • Calentamiento eléctrico.
      • La inyección de vapor es la técnica de recuperación térmica más comúnmente utilizada, no puede ser técnicamente posible o económicamente inviable en situaciones como permahielo, formaciones profundas, arenas productoras delgadas, formaciones de baja permeabilidad. Otros métodos alternativos son necesarios para producir efectivamente esos crudos pesados y viscosos. La viscosidad de petróleo pesado y bitúmen es una fuerte función de la temperatura y disminuye drásticamente con aumento de la misma. Otros factores de control de la tasa de producción para un modelo establecido son la viscosidad del petróleo en sitio, el espesor del yacimiento, la permeabilidad y la porosidad. Para un espesor de yacimiento dado, permeabilidad, y porosidad; sin embargo, la eficacia de cualquier método de recuperación se basa en la reducción de la viscosidad del crudo.
      • GRACIAS