RESUMEN La inyeccion de polimeros es un proceso de recobro mejorado que fue desarrollado para realizar mejoras en la inyeccion de agua convencional. Esta tecnica se enfoca en el aprovechamiento de la viscosidad, propia de las soluciones polimericas para controlar la movilidad de los fluidos en la formacion, con el fin de lograr un barrido mas uniforme del yacimiento y a su vez lograr un mayor desplazamiento de petroleo. Debido a la necesidad de aumentar las reservas de hidrocarburos mediante el uso de estrategias para optimizar la produccion de los campos, la implementacion de este proceso se hace atractivo en yacimientos sometidos a inyeccion de agua con resultados desfavorables; sin embargo, para que sea exitosa su aplicacion, el diseno del bache de polimero a ser inyectado juega un papel fundamental, ya que la naturaleza del flujo en medios porosos e interacciones roca-fluido conducen a la disminucion de la eficacia del bache con una consecuente reduccion en la eficiencia del proceso, razon por la cual los volumenes a inyectar deben ser apropiadamente ajustados para tolerar perdidas y/o cambios de concentracion y aun asi conservar sus propiedades fisicoquimicas para cumplir con el objetivo para el cual fue disenado. Por lo anterior, la comprension de estos fenomenos son consideraciones claves para el diseno del bache en estos procesos, procurando que este se mantenga durante un cierto periodo minimo de flujo aceptable. El presente articulo se enfoca en el desarrollo de una metodologia para el diseno de baches en procesos de inyeccion de polimeros, basada en el analisis de los fenomenos de interaccion roca-fluidos presentes en el medio poroso. Fue orientada inicialmente en la realizacion de una herramienta computacional util para el pre-diseno del bache, la cual involucra modelos analiticos que incorporan estos fenomenos, con el objetivo de sensibilizar variables inherentes al diseno del bache y observar el comportamiento de la concentracion de un fluido inyectado en el yacimiento en funcion del tiempo y de la distancia y su afectacion con los fenomenos de interaccion presentes en el yacimiento. Seguidamente, ya que los modelos analiticos no contemplan a la vez todos los fenomenos de difusion, dispersion y adsorcion en la roca, se desarrollo un modelo de simulacion (sector model) en la plataforma STARS de CMG Ltda, la cual permite modelar proyectos de inyeccion de quimicos, donde se consideraron los resultados obtenidos con la herramienta informatica desarrollada, con el fin de realizar un analisis de sensibilidad de los parametros operacionales que influyen en el diseno del bache. A partir del analisis de 1. Grupo de investigacion recobro mejorado, Escuela de Ingenieria de Petroleos, Universidad Industrial de Santander, UIS, Carrera 27 calle 9, Bucaramanga, Colombia. 2. Grupo de investigacion recobro mejorado, Escuela de Ingenieria de Petroleos, Universidad Industrial de Santander, UIS, Carrera 27 calle 9, Bucaramanga, Colombia. 3. Instituto Colombiano del Petroleo, ICP, Ecopetrol, Via Piedecuesta # Km7, Piedecuesta, Colombia.REVISTA FUENTES, El Reventon Energetico Vol. 12 No 2estas variables, y considerandose como unidad de analisis el factor de recobro, las tasas de produccion de los fluidos producidos, velocidad de avance, eficiencia de barrido y cortes de agua, se pueden determinar las mejores condiciones operacionales del proceso. Una vez se determinan las mejores condiciones operacionales para el diseno del bache las cuales son: concentracion, caudales de inyeccion y tiempos de inyeccion, se procede a ser incluidas en el modelo de simulacion para el analisis de los resultados finales. Finalmente, los resultados obtenidos permitieron plantear una metodologia para el diseno de baches en procesos de inyeccion de polimeros con el desarrollo de una herramienta computacional util para el pre-diseno del bache, la cual involucra modelos analiticos como son: ley de Fick, modelo de Perkins, modelo de Warren, metodo de Bentsen y modelo de El-Khatib que tienen como base principal los fenomenos de interaccion roca-fluidos presentes en el medio poroso y posteriormente empleando simulacion numerica de yacimientos como herramienta de validacion de los resultados obtenidos. Palabras clave: Inyeccion de polimeros, bache de polimero, modelos analiticos, simulacion numerica, metodologia. METHODOLOGY FOR SLUG DESIGNING DURING POLYMER INJECTION PROCESS, TAKING INTO ACCOUNT THE ROCK- FLUID INTERACTION WITHIN THE POROUS MEDIA ABSTRACT Polymer Injection is an enhanced recovery process meant to improve conventional water flooding. This technique takes advantage of polymer´s solution viscosity to control fluids formation mobility and generate an uniform reservoir coverage, resulting in a better oil displacement. Due to actual needs of increasing hydrocarbon reserves through production optimization strategies, implementing this process is attractive in water flooding fields where recovery of hydrocarbon has not met expectations. To increase the probability of success, it is critical for the process, designing the right slug to be injected, since the nature of flow through porous media is governed by fluid- rock interaction that may affect flooding efficiency. The pill has to be big enough to withstand loss or change of polymer concentration preserving physical and chemical slug properties during the process. Understanding this phenomenon during design stages is very important to ensure acceptable flow during minimum required time. This paper develops a methodology to design polymer slugs during a chemical injection process based on rock- fluid interactions phenomena in porous media, starting from a computerized tool during pre-design stage, involving analytical models available through a sensitivity analysis of the design parameters and observe behaviours of the polymer concentration on the injected fluid as a function of time and length; and how interaction phenomena within reservoir affects its performance.Additionally, since analytical models do not take into account all diffusion, dispersion and adsorption phenomena on the rock, a simulation model (sector model) was developed on the STARS platform from CMG Ltd. to model chemical injection projects, where obtained results from computerized tools are processed through a sensibility analysis of operational parameters that affect the process. Considering Recovery factor analysis, production rates, water front velocity, flooding efficiency and water cut, the optimized operational conditions can be obtained. Once the best conditions for design concentration, injection rate and time are encountered, the next step is to include them in the simulation model for final analysis. Finally, obtained results allowed stablishing a methodology to design slugs during polymer injection using a computerized tool to pre- design the slug, that involves analytical models such as Fick law, Perkins model, Warren , Bentsen method and El- Khatib model which are based on the rock- fluid interaction within the porous media and finalising with a reservoir numeric simulation to validate the results. Keywords: Polymer injection, polymer slug, analytical models, numeric simulation, methodology.
Tópico:
Enhanced Oil Recovery Techniques
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