RESUMEN El estudio que aqui se presenta es el primer paso en la busqueda del conocimiento sobre la tecnica de combustion in situ para su utilizacion industrial confiable. Dentro la recuperacion de crudos pesados, se encuentra una tecnica que en la actualidad tiene poca aplicacion comercial, en general por desconocimiento de los fenomenos quimicos que en yacimiento tienen lugar, es necesario entonces, trabajar en estos aspectos, en busca de la solucion al inminente problema en la reduccion del nivel de reservas explotables de crudo alrededor del mundo. La complejidad en el estudio quimico que la tecnica requiere, ha dificultado su aplicacion industrial, ademas de que el desconocimiento de aspectos como la cinetica o el comportamiento del crudo durante la aplicacion de la tecnica no dan el nivel de confiabilidad suficiente para invertir, y desarrollar proyectos de recobro con esta tecnica. En este articulo se selecciono el reactor fujo piston o PFR (Plug Flow Reactor) que entre diferentes reactores presente las mayores ventajas para representar el fenomeno de combustion insita, dadas sus caracteristicas de operacion a escala de laboratorio ademas del desarrollo matematico general sobre el mismo, con el fin de establecer condiciones de operacion apropiadas. Con el estudio de la tecnica a escala de laboratorio y un enfoque quimico, se puede identificar la influencia de los fenomenos de transporte de masa y energia ademas de como se desarrollan las reacciones que tienen lugar, aplicado esto facilita el entendimiento de la tecnica y el escalamiento de la misma. Se lograron expresiones matematicas en funcion de las ecuaciones de diseno, balances de masa, de energia y la aplicacion de relaciones de aplicacion en el entorno petrolero, como la ley de Darcy, un esquema de ecuaciones que determinen condiciones apropiadas de operacion para el reactor, partiendo de una cinetica de reaccion simple de primer orden. Si bien es cierto que el desarrollo matematico con base en esa cinetica no describe el comportamiento del sistema real, este es una aproximacion para llegar a la descripcion del sistema real. Palabras clave: Crudo pesado, Combustion in-situ, Reacciones Quimicas, Yacimiento, Reactor, Ecuaciones de Diseno. ABSTRACT This work in here presented is the first step in the seeking of the knowledge about in-situ combustion technique for its reliable industrial use. In the heavy oil recovery there is a technique that currently has a small commercial application because there is ignorance in the chemical phenomena that occurs in the reservoir. Then, to work in these aspects is a necessity to find a solution for the oil exploitable reserves decreasing problem around the world. The chemical study that the technique needs is the big stopping to technique’s high scale application because some important concepts like the kinetic or the oil behaviors in the technique development, are actually ignored and it has a huge impact in the reliable of the project and in the inversion’s safety. This paper presents the selection among a large number of reactors one with the best operational and physical characteristics to represent an in-situ combustion model and the development of its mathematical mode in order to establish appropriate work conditions in the reactor. This is the plug fow reactor, PFR. With a work in a laboratory scale and whit the attention put it on the chemistry of the technique, is possible to find the influence of the mass and energy transport phenomena and to know which is the kinetic reaction behavior. If all these concepts are apelied, it can be more easy the understanding and the scaling of the process is defined the technique understanding and the scale up process. In this work a set of mathematic equations that determines the best conditions to the reactor’s operation, using design equation, mass balance, energy balance and mathematics relations used in the petroleum industry like Darcy’s Law. This set of mathematic equation is a function of the basic first order reaction so it can’t describe the real behavior of the system, but it is an approximation to the real representation. Keywords: Heavy Oil, In-situ Combustion, Chemical Reaction, Reservoirs, Reactor, Design Equation
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Petroleum Processing and Analysis
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