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MICROONDAS, CALENTAMIENTO
ELECTRICO, INYECCION ALCALINA Y ALCOHOLES
-María Nathalia León-Santiago Acevedo
-Rafael Jiménez-Miguel Ángel Molano
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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
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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
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ESTIMULACIÓN ELECTROMAGNETICA
E.E DE BAJA FRECUENCIA
E.E DE ALTA FRECUENCIA
MICROONDAS
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Presencia de arcillas hidrófilas.
Baja permeabilidad
Alta profundidad
Precipitación de orgánicos
Alta viscosidad del crudo
MICROONDASPROBLEMAS A COMBATIR
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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
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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
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INSTALACIONES Y EQUIPOS
Líneas Conductoras
Unidad de Control
Acondicionador de Potencia
MICROONDAS
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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
![Page 17: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/17.jpg)
Equipo de Superficie
Diseño de Sistema de Calentamiento Eléctrico
• Generadores eléctricos y Redes de Transmisión
• Transmisión en superficie• Cabeza de pozo
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Equipo de Pozo:
• Tuberia• Revestimiento• Empaque• Electrodo
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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
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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.
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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
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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.
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INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS
Desventajas
Problemas de corrosión
requieren la protección de
tuberías.
El proceso no es para
yacimientos carbonatados.
Alto consumo de caustica.
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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).
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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
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INYECCION SOLUCIONES ALCALINAS
Otros procesos
Inyección Alcalina
Emulsificación
Entrampamiento de
petróleo en la fase agua
Cambios en la
mojabilidad de la roca
Influye la
![Page 27: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/27.jpg)
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)
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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
![Page 29: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/29.jpg)
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
![Page 30: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/30.jpg)
METODO POR INYECCION DE
ALCOHOLES
![Page 31: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/31.jpg)
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.
![Page 32: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/32.jpg)
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
![Page 33: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/33.jpg)
Isopropilico
Metilico
butilico
TIPOS DE ALCOHOLES
![Page 34: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/34.jpg)
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
![Page 35: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/35.jpg)
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
![Page 36: Microondas, Calentamiento Electrico, Inyeccion Alcalina y[1]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061208/548623f8b4af9faa0d8b5026/html5/thumbnails/36.jpg)
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.
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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
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MUCHAS GRACIAS!!