fenomeno inyeccion de gas

21
Explicación del fenómeno Físico- Químico que ocurre en la inyección del gas Metano y Nitrógeno Los factores que controlan el fenómeno del desplazamiento miscible con nitrógeno son: El comportamiento de la fase nitrógeno-petróleo del reservorio y la presión mínima de miscibilidad. La inyección interna o dispersa se aplica por lo general, en yacimientos con empuje por gas en solución, sin capa de gas inicial donde no hay tendencia a desarrollarse una capa de gas secundaria. El gas inyectado emerge junto con el petrolero al poco tiempo de haber sido inyectado. 2011 Herlin Santos Valenzuela y Gabino Santiago Torres Universidad Politécnica del Golfo de México 01/01/2011

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Page 1: Fenomeno Inyeccion de Gas

Explicación del fenómeno Físico-

Químico que ocurre en la inyección del

gas Metano y Nitrógeno

Los factores que controlan el fenómeno del desplazamiento miscible con nitrógeno son: El comportamiento de la fase nitrógeno-petróleo del reservorio y la presión mínima de miscibilidad.

La inyección interna o dispersa se aplica por lo

general, en yacimientos con empuje por gas en solución, sin capa de gas inicial donde no hay tendencia a desarrollarse una capa de gas secundaria. El gas inyectado emerge junto con el petrolero al poco tiempo de haber sido inyectado.

2011

Herlin Santos Valenzuela y Gabino Santiago Torres

Universidad Politécnica del Golfo de México 01/01/2011

Page 2: Fenomeno Inyeccion de Gas

2

UNIVERSIDAD POLITECNICA DEL GOLFO

DE MÉXICO

PARAÍSO, TABASCO

CARRERA

INGENIERIA PETROLERA

ASIGNATURA

SISTEMAS ARTIFICIALES DE

PRODUCCIÓN

GRUPO

IPB – VIII

FACILITADOR

MTRO. ROQUE F. RIQUELME

ALCANTAR

TUTOR DEL PROYECTO

DR. EDGAR RAMIREZ

JARAMILLO

TEMA

EXPLICACIÓN DEL

FENÓMENO FISICO-QUÍMICO

QUE OCURRE EN LA

INYECCIÓN DE GAS METANO

Y NITROGENO

ALUMNOS

HERLIN SANTOS

VALENZUELA

GABINO SANTIAGO TORRES

FECHA

23/AGO/2011

Page 3: Fenomeno Inyeccion de Gas

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................................. 4

Inyección de Gas Interna o Dispersa ................................................................................................................ 5

Inyección de Gas Externa ...................................................................................................................................... 5

TIPOS DE DESPLAZAMIENTO.................................................................................................................................. 6

Desplazamiento Miscible ...................................................................................................................................... 6

Desplazamiento Inmiscible .................................................................................................................................. 6

Fluidos Miscibles ...................................................................................................................................................... 7

Procesos de Desplazamiento Miscibles .......................................................................................................... 8

INYECCIÓN DE GAS METANO .................................................................................................................................. 9

INYECCIÓN DE GAS INERTE (N2) ........................................................................................................................ 12

Inyección de Dióxido de carbono (CO2) ...................................................................................................... 12

Inyección de Nitrógeno ........................................................................................................................... 13

Procesos de Desplazamiento Inmiscible con Nitrógeno ....................................................................... 13

Proceso de desplazamiento Miscible con Nitrógeno .............................................................................. 15

Mecanismos de Producción en la Inyección de Gas ................................................................................ 18

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................................ 19

Page 4: Fenomeno Inyeccion de Gas

4

INTRODUCCIÓN

La inyección de gas natural fue el primer método sugerido para mejorar el recobro de

petróleo y se uso inicialmente a comienzos del año 1900, con fines de mantenimiento de

presión. Posteriormente, se llevaron a cabo otras aplicaciones que fueron calificadas como

proyectos de recuperación secundaria, ya que el gas inyectado, además de aumentar la

energía del yacimiento, debía desplazar el petróleo y, generalmente, al final de los proyectos

de inyección de gas se lograba un recobro adicional de petróleo desinflando o agotando

aceleradamente la presión del yacimiento.

Son muchos los factores que influyen en la cantidad de petróleo adicional que puede

obtenerse por la inyección de gas. Ferrer señala como las más importantes: las propiedades

de los fluidos en el yacimiento, la continuidad de la arena, el relieve estructural, las

propiedades de la roca y la temperatura y presión del yacimiento.

Cuando el pozo no es

eruptivo o cuando la

presión se ha reducido,

se necesita un aporte

externo de energía para

disminuir la presión en

fondo de pozo. O bien

se bombea el crudo

desde el fondo del pozo,

o bien se utiliza el

método del

levantamiento con gas;

este consiste en

inyectar gas en fondo

de pozo de tal forma

que el fluido producido

sea una mezcla de gas y

petróleo de densidad

suficientemente baja para llegar a la superficie bajo el efecto de la presión del yacimiento. La

inyección de gas se puede clasificar en dos tipos: la inyección de gas interna y la inyección de

gas externa.

Diagrama de una inyección de Gas

Page 5: Fenomeno Inyeccion de Gas

5

INYECCIÓN DE GAS INTERNA O DISPERSA

Este proceso se refiere a la inyección de gas dentro de la zona de petróleo. Se aplica por lo general, en yacimientos con empuje por gas en solución, sin capa de gas inicial donde no hay tendencia a desarrollarse una capa de gas secundaria. El gas inyectado emerge junto con el petrolero al poco tiempo de haber sido inyectado.

INYECCIÓN DE GAS EXTERNA

Se refiere a la inyección de gas en la cresta de la estructura donde se encuentra la capa de gas, bien sea primaria o secundaria. Por lo general se lleva a cabo en yacimientos donde ocurre segregación gravitacional debido a la influencia de las fuerzas de gravedad.

Page 6: Fenomeno Inyeccion de Gas

6

TIPOS DE DESPLAZAMIENTO

DESPLAZAMIENTO MISCIBLE

Se define la miscibilidad como el grado de solubilidad de un fluido en otro.

En los sistemas gas-liquido la miscibilidad dependerá de la similaridad química entre

los fluidos, la presión y temperatura de los sistemas. La similaridad química implica que los

hidrocarburos serán más solubles en hidrocarburos que en soluciones acuosas.

En un sistema gas-liquido a temperatura constante, la solubilidad del gas en el líquido

se incrementa con el incremento de la presión.

A presión constante, la solubilidad del gas decrece a medida que se incrementa la

temperatura.

En el caso de los sistemas liquido-liquido, los fluidos pueden ser:

Miscibles

Inmiscibles

DESPLAZAMIENTO INMISCIBLE

Los fluidos inmiscibles fluyen en dos fases distintas con una frontera de interfase entre

las dos fases. La interfase representa la existencia de una tensión superficial entre los fluidos.

Cuando el agua desplaza al petróleo en un medio poroso, el comportamiento del flujo

se caracteriza por ser un desplazamiento inmiscible.

Los factores que afectan el desplazamiento inmiscible son:

Permeabilidad relativa

Saturación de fluido

Estructura geométrica de los poros

Mojabilidad

Tensión superficial

Page 7: Fenomeno Inyeccion de Gas

7

En un proceso de recuperación de petróleo por desplazamiento, el fluido inyectado

desplaza solo una porción del petróleo en contacto.

Una mayor saturación residual permanece en el medio poroso posterior a un

desplazamiento inmiscible son relativamente bajas.

FLUIDOS MISCIBLES

Los fluidos miscibles se caracterizan por permanecer en una sola fase a mezclarse dos

o más fluidos en cualquier proporción.

La ausencia de una película interfase nos indica la ausencia de una tensión superficial.

En un medio poroso, cuando el petróleo es desplazado con un fluido miscible, el

comportamiento del flujo es independiente de la permeabilidad relativa y la mojabilidad del

medio poroso.

Factores que afectan la eficiencia del desplazamiento miscible

La eficiencia del desplazamiento miscible depende de muchos factores tales como la

tensión interfacial, capilaridad, relación de movilidad, inestabilidad de la viscosidad, eficiencia

de barrido y eficiencia de desplazamiento.

Page 8: Fenomeno Inyeccion de Gas

8

PROCESOS DE DESPLAZAMIENTO MISCIBLES

Existen dos categorías en el proceso de desplazamiento miscible:

Proceso miscible de primer contacto

Proceso miscible de contactos múltiples.

Proceso Miscible de Primer Contacto

Algunos solventes y aceites son miscibles en primer contacto bajo las condiciones del

reservorio.

Para ello se inyecta un primer tapón con un fluido de baja viscosidad (por ejemplo el

). Puede usarse otro gas como el metano. Seguidamente se inyecta el nitrógeno.

La dispersión tiene lugar en la interfase solvente-aceite y se desarrolla una zona de

mezcla.

La presión de miscibilidad está entre 100 y . Presiones entre

1100 y se requiere para asegurar la miscibilidad entre el y el nitrógeno.

Proceso Miscible de Múltiples Contactos

En este proceso, la miscibilidad entre el aceite del reservorio y el gas inyectado se

genera a través de la transferencia de masa de los componentes y después de múltiples

contactos entre los dos fluidos.

Existen dos tipos de miscibilidad de múltiples contactos:

Empuje de gas condensado

Empuje de gas vaporizado

Page 9: Fenomeno Inyeccion de Gas

9

INYECCIÓN DE GAS METANO

El gas puede ser inyectado al reservorio de petróleo, no solo para incrementar la

recuperación de petróleo, sino también para reducir la declinación de la tasa de producción de

petróleo y conservar el gas para venta posterior. La reinyección del gas natural producido es

una técnica que ha sido usada hace más de 80 años.

La inyección de gas para incrementar la productividad del pozo es usualmente

definido como "mantenimiento de presión", pero un proceso para incrementar la

recuperación de petróleo puede ser clasificado como un proyecto de recuperación mejorada.

El éxito de un proyecto dependerá de la eficiencia con la que el gas inyectado desplaza

al petróleo y de la fracción del reservorio que es barrido por el gas inyectado.

En un reservorio que es delgado y no tiene buzamiento, el gas es usado para desplazar

petróleo de la misma manera que el agua puede ser usada en un patrón de inyección. Este

proceso es denominado "inyección dispersa de gas" y usualmente no resulta en una alta

recuperación, ya que el gas puede canalizar entre el pozo inyector y productor sin desplazar

mucho petróleo. La recuperación de petróleo por inyección de gas es un proceso inmiscible a

menos que el gas inyectado se efectúe a alta presión o enriquecido con hidrocarburos livianos.

La presión requerida para la miscibilidad depende de la composición del petróleo y el gas

inyectado.

INYECCIÓN DE GAS A ALTA PRESIÓN (MISCIBLE)

La inyección de gas a alta presión es un proceso miscible, que significa que el gas

inyectado se mezclará con el petróleo del reservorio para formar una fase homogénea simple.

El proceso de recuperación miscible reducirá la saturación residual de petróleo virtualmente

a cero en las partes del reservorio que son barridas por el fluido miscible.

Pobres eficiencias de barrido son comunes, sin embargo los procesos miscibles son

usualmente más costosos que la inyección de agua o inyección inmiscible de gas.

La mínima presión para desplazamiento miscible del petróleo con gas de alta presión

es aproximadamente ; de esta manera la profundidad del reservorio está limitada a

un mínimo de El petróleo del reservorio debe contener suficiente cantidad de

hidrocarburos intermedios y debe estar substancialmente bajosaturado con

respecto al gas inyectado a la presión de inyección. La gravedad del petróleo no debe ser

menor de .

La recuperación de petróleo por el proceso de inyección de gas a alta presión es una

función de la presión de inyección. Las altas recuperaciones ilustradas en la literatura son las

obtenidas en el laboratorio pero no son alcanzadas en el campo, debido principalmente a la

Page 10: Fenomeno Inyeccion de Gas

10

baja eficiencia de barrido. Aunque un incremento en la presión incrementará la recuperación

de petróleo, esto incrementará también los requerimientos del gas y costos de inyección.

INYECCIÓN DE GAS ENRIQUECIDO

La inyección de gas enriquecido es otro proceso miscible. El gas natural enriquecido

con hidrocarburos de peso molecular intermedio es inyectado y los hidrocarburos

intermedios son transferidos desde la fase gas a la fase líquida dentro del reservorio.

El proceso de gas enriquecido difiere del proceso de inyección de gas a alta presión

principalmente por la forma como los hidrocarburos intermedios son transferidos de una fase

a otra. Esta transferencia es del gas al petróleo en el proceso de gas enriquecido y del petróleo

al gas en el proceso de alta presión.

Este proceso puede ser operado a menores presiones que el proceso a alta presión,

pero la cantidad de gas enriquecido incrementará con una disminución en la presión del

reservorio. La mínima presión para el proceso es de aproximadamente 1,500 a Ya

que el gas muerto (no enriquecido) es miscible con el gas enriquecido, el gas enriquecido

puede ser inyectado como un "slug", seguido por gas muerto. Típicas dimensiones de slugs

para gas enriquecido son de a del volumen poroso del reservorio.

PROCESO SLUG MISCIBLE

Este proceso consiste de la inyección de un líquido que es miscible con el petróleo del

reservorio, seguido por la inyección de gas seco que es miscible con el slug solvente. El agua

puede ser inyectada alternadamente con el gas para mejorar la eficiencia de barrido. Los

líquidos que pueden ser usados para el slug miscible incluyen hidrocarburos livianos tales

como el propano y dióxido de carbono que desarrollan miscibilidad a medida que se mezcla

con el petróleo del reservorio.

La mínima presión para el proceso es la presión a la cual el slug y el gas desplazante se

convierten en miscibles; esta puede ser tan baja como . La temperatura del

reservorio debe ser menor que la temperatura crítica del slug.

El patrón de barrido para el proceso es controlado principalmente por la relación de

movilidad del gas seco al petróleo; esta relación es desfavorable comparada con una inyección

convencional de agua.

El tamaño requerido por el slug está influenciado por factores que incluyen

heterogeneidad del reservorio y distancia del pozo inyector al productor. Cualquier

incremento en la presión de inyección sobre el mínimo requerido tenderá a reducir el tamaño

requerido del slug por la mejora de la relación entre las fases. Los típicos tamaños del slug son

del 5% del volumen poroso del reservorio. Ya que la eficiencia de barrido es pobre para

Page 11: Fenomeno Inyeccion de Gas

11

crudos viscosos, , han sido sugeridos como una aproximación del límite superior para la

viscosidad del crudo en el reservorio.

Page 12: Fenomeno Inyeccion de Gas

12

INYECCIÓN DE GAS INERTE (N2)

Cuando no es posible utilizar los fluidos mencionados, entonces se utilizan otros como

el dióxido de carbono o el nitrógeno o una mezcla de ambos.

INYECCIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)

El CO2 se puede obtener en el campo por la combustión completa del gas natural u

otro combustible, de acuerdo con la siguiente fórmula:

Metano:

Etano:

Propano:

EL se recupera mediante los filtros que condensan el agua (secadores o dryers) y

mediante tamices moleculares.

El tiene propiedades que lo hacen ideal para ser utilizados en proyectos de

inyección en yacimientos petrolíferos.

Por ejemplo es un gas que tiene una alta solubilidad. Su solubilidad en agua es

, comparado con el nitrógeno que tiene

Para determinar la presión de inyección se debe tener en cuenta la curva de presión de

vapor del

Propiedades físicas del Dióxido de Carbono

Peso molecular 44

Temperatura de fusión -56.60

Temperatura de sublimación -78.50

Temperatura crítica 30

Densidad relativa al aire 1.52

Presión de vapor a 57.30

Solubilidad en agua 2000

Apariencia y color Gas incoloro

Olor Inodoro

La disponibilidad de en campo dependerá de la disponibilidad del combustible

(gas natural u otro) que exista también en campo.

Page 13: Fenomeno Inyeccion de Gas

13

INYECCIÓN DE NITRÓGENO

El nitrógeno es un gas inerte presente en la naturaleza principalmente en el aire. La

composición natural del aire a condiciones normales ( de presión y ) es:

Nitrógeno

Oxigeno

Argón

El nitrógeno se presenta en el aire en forma de molécula de . Bajo esta condición, se

comporta como un gas noble, es decir no reacciona con ningún otro elemento, salvo en

condiciones de muy alta presión y/o alta temperatura, donde forma compuestos nitrosos

como el o el

Estos compuestos se encuentran, por ejemplo en los gases de escape de chimeneas de

hornos de fundición.

Propiedades Físicas del Nitrógeno

Peso Molecular 28

Temperatura de fusión -210

Temperatura de ebullición -196

Temperatura crítica -147

Presión Crítica 492

Volumen crítico 1.4290

Densidad relativa al aire 0.97

Factor de compresibilidad 0.288

Presión de vapor a No aplicable

Solubilidad en agua 20

Apariencia y color Gas incoloro

Olor Inodoro

PROCESOS DE DESPLAZAMIENTO INMISCIBLE CON NITRÓGENO

Page 14: Fenomeno Inyeccion de Gas

14

El nitrógeno ha sido utilizado exitosamente para reemplazar el gas natural en la

recuperación de petróleo.

Los procesos que existen son:

Mantenimiento de Presión

Inyección cíclica

Producción de gas desde la capa de gas

Mejoramiento gravitacional

Empuje de gas

Mantenimiento de Presión

Este proceso consiste en inyectar el gas con la finalidad de incrementar la presión del

reservorio hasta por encima de su presión de burbuja. Se utiliza mucho en reservorios con

buena segregación gravitacional.

Inyección Cíclica

En un reservorio de condensados de gas, la producción en las cercanías de su presión

de roció requiere la inyección de gas para mantener la presión del reservorio por encima de la

presión de roció, de manera de prevenir el fenómeno de la condensación retrograda.

El uso del gas natural como una fuente de inyección cíclica ha venido en una práctica

común, pero últimamente y debido al incremento de los precios del gas natural, se viene

utilizando al nitrógeno como una fuente económica para este tipo de presurización.

Producción de Gas desde la capa de gas

Debido al incremento de los precios del gas, la producción de gas natural presente en

la capa de gas se ha venido en una necesidad.

La depleción natural del reservorio hace que este gas se encuentre atrapado por largos

años hasta que la producción de petróleo se haya logrado en su máximo nivel.

En este proceso la idea es reemplazar el gas natural presente en la capa de gas por gas

nitrógeno con la finalidad de recuperar el gas natural para venderlo y seguir manteniendo la

presión del reservorio para la producción de petróleo.

Page 15: Fenomeno Inyeccion de Gas

15

Mejoramiento gravitacional

Reservorios de condensados con empuje de agua (water drive) tienden a atrapar el

petróleo por encima de los pozos de producción en área aisladas.

La inyección de nitrógeno puede lograr desplazar el petróleo hasta el pozo productor.

Esto debido a que el factor de comprensibilidad del gas es considerablemente menor

que el gas natural.

De esta manera se deduce que el volumen de nitrógeno a usar es mucho menor que el

gas natural que se necesitaría inyectar al reservorio.

Además el nitrógeno es menos denso que el condensado de gas, por lo que asegurara

un desplazamiento por gravedad muy estable.

Empuje de Gas

La disponibilidad limitada y los costos de los fluidos miscibles como el , GLP,

propano, etc., hace que la inyección continua de estos fluidos sea económicamente no

rentable.

A un cierto volumen poral del fluido miscible, se ha comprobado que el

empuje por agua o gas natural o gas natural ha sido mejorado.

El gas nitrógeno es una excelente alternativa ya que reduce la perdida debido a la

disolución en el agua y reduce los problemas de corrosión.

PROCESO DE DESPLAZAMIENTO MISCIBLE CON NITRÓGENO

En los últimos años, el nitrógeno ha recibido una considerable atención como un

agente de desplazamiento miscible para la recuperación mejorada de petróleo ( ).

El nitrógeno no está presente como un fluido miscible de primer contacto con el

reservorio de petróleo.

El nitrógeno puede desarrollar miscibilidad con el petróleo del reservorio a través de

transferencias de masa y después de múltiples contactos.

El mecanismo es similar al empuje de gas por vaporización, donde los componentes

intermedios del petróleo se vaporizan desarrollándose la miscibilidad en la fase gas.

Page 16: Fenomeno Inyeccion de Gas

16

Sin embargo, el nitrógeno requiere mayor tiempo y un mayor número de contactos

para desarrollar miscibilidad.

Se requieren altas presiones para generar miscibilidad entre el petróleo del reservorio

y el nitrógeno a la temperatura del reservorio.

Petróleos ligeros o volátiles en reservorios profundos a menudo ofrecen las mejores

condiciones favorables para el desplazamiento con nitrógeno.

Los factores que controlan el fenómeno del desplazamiento miscible con nitrógeno son:

Comportamiento de la fase nitrógeno-petróleo del reservorio, y

Presión mínima de miscibilidad

Comportamiento de la fase nitrógeno-petróleo del reservorio

Las características del comportamiento de fase de un reservorio de petróleo toman

cambios significativos cuando están en contacto con el nitrógeno.

Vogel y Yarborough observaron que el gas nitrógeno origina un incremento del punto

de roció de los petróleo volátiles y condensados.

Si tenemos un reservorio de gas saturado, el contacto con nitrógeno puede originar la

presencia del fenómeno de condensación retrograda.

De otro lado, en reservorios de gas insaturados (presión encima del punto de rocío)

algo de nitrógeno puede mezclarse con el petróleo antes que ocurra la condensación

retrógrada.

El nitrógeno es un elemento común presente en los reservorios de petróleo, sin

embargo es inmiscible en la mayoría de condiciones de reservorio.

La solubilidad del nitrógeno es relativamente baja en el petróleo; sin embargo, puede

desarrollar miscibilidad en ciertos tipos de petróleos bajo condiciones especiales de presión y

temperatura.

A presiones mayores a , el nitrógeno puede vaporizar los hidrocarburos

intermedios – del petróleo y desarrollar miscibilidades después de múltiples

contactos con el petróleo.

Los cambios composicionales en las fases vapor y liquido cuando el nitrógeno está en

contacto con el petróleo es la clave para desarrollar miscibilidad.

Page 17: Fenomeno Inyeccion de Gas

17

La fase vapor llega a ser progresivamente rica en hidrocarburos – hasta que la

composición crítica se haya alcanzado.

Efectos del Nitrógeno en las propiedades físicas de los fluidos del reservorio

Los fluidos del reservorio desarrollan cambios significativos al entrar en contacto con

el gas nitrógeno.

Estos cambios incluyen propiedades como el factor de volumen de formación, ,

densidad, viscosidad y gravedad de gas en solución.

El factor de volumen de formación y el decrecen al entrar en contacto con el

nitrógeno.

La densidad y viscosidad del petróleo se incrementan al entrar en contacto con el

nitrógeno.

Factores que afectan la miscibilidad Petróleo-Nitrógeno en el reservorio

La composición del petróleo, temperatura y presión del reservorio son los mayores

factores que influyen en el desarrollo del frente de desplazamiento miscible con nitrógeno.

El mecanismo primario en el desarrollo de la miscibilidad es la vaporización de los

componentes intermedios del petróleo hacia la fase gas.

Por tanto, un alto contenido de componentes intermedios y ligeros en el petróleo es un

requisito importante para el desarrollo de la miscibilidad con nitrógeno.

Un colchón rico en gas se desarrolla por la vaporización de los componentes

intermedios de petróleo hacia la fase gas.

La vaporización de estas fracciones se lleva a cabo a altas presiones, usualmente

mayores a

Hay una presión mínima debajo de la cual no ocurre la vaporización.

En la recuperación de un petróleo de con un de los

cambios en la temperatura se observan cuando se incrementa la presión.

La determinación de la presión requerida para asegurar la miscibilidad es un dato

importante para diseñar un desplazamiento miscible.

Presión Mínima de Miscibilidad

El nitrógeno requiere mayores presiones, temperaturas y mayor tiempo de contacto.

Page 18: Fenomeno Inyeccion de Gas

18

Los factores que afectan la del nitrógeno son la composición del petróleo y el

La temperatura también tiene una influencia moderada en este valor.

Una alta saturación de componentes intermedios facilita el desarrollo de la miscibilidad. El es una función directa del

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN EN LA INYECCIÓN DE GAS

La inyección de gas dentro del yacimiento puede aumentar la tasa de flujo del aceite

debido a los siguientes mecanismos:

Reducción de la viscosidad.

Aumento de la energía del yacimiento.

Vaporización.

Reducción de la viscosidad

El gas inyectado se disuelve en el aceite crudo y reduce su viscosidad y, por lo tanto, la

resistencia al flujo cerca del pozo inyectado también se reduce. De esta manera, se forma un

banco de aceite de viscosidad reducida alrededor del pozo. Sólo se requieren reducciones de

viscosidades moderadas, para lograr los beneficios de este mecanismo; sin embargo, para que

esto ocurra, la eficiencia del contacto del gas inyecta doy el aceite debe ser buena.

Aumento de la energía del yacimiento

El gas inyectado aumenta la energía del yacimiento. Sin embargo, este efecto es

transitorio y es importante sólo por un corto tiempo después que el gas se inyecta, lo cual

puede ser el principal efecto cuando los períodos de inyección de gas son cortos.

Vaporización

En algunos casos, debido a este mecanismo se pueden producir cantidades adicionales

de aceite por recuperación secundaria: una porción del aceite contactado por el gas seco

inyectado se vaporiza en el aceite y se lleva hacia los pozos productores en la fase de vapor.

Page 19: Fenomeno Inyeccion de Gas

19

FENÓMENO FÍSICO-QUÍMICO QUE OCURRE DURANTE

LA INYECCIÓN DE N2

El mecanismo de desplazamiento miscible que ocurre en el yacimiento (en la

bibliografía utilizada) se le conoce como “Miscibilidad condicional”

Una zona de transición miscible se forma en el depósito como resultado del contacto

repetido en el yacimiento por un gas inyectado a una alta presión. La zona de transición de la

miscibilidad condicional puede estar formada por hidrocarburos ligeros a partir de la

inyección de un gas enriquecido o hidrocarburos ligeros.

También el dióxido de carbono puede ser empleado, solo o en conjunto con otros

materiales para establecer una zona de transición condicional miscible en el depósito.

Varios gases inertes se pueden emplear para establecer el desplazamiento de petróleo

por miscibilidad condicional.

Un proceso de desplazamiento miscible de aceite consiste en la inyección de

nitrógeno a alta presión. El nitrógeno puro se inyecta en el depósito de aceite, inicialmente

hidrocarburos de peso molecular relativamente bajo. Como los hidrocarburos ligeros son

absorbidos, un punto de equilibrio de dos fases se establece entre el depósito de aceite y el de

nitrógeno en un lugar cerca del pozo de inyección. La fase líquida se compone inicialmente de

hidrocarburos residuales ligeros y pesados, mientras que la fase gaseosa se compone

principalmente de nitrógeno y de hidrocarburos ligeros. La fase de gas tiene una mayor

movilidad dentro del depósito, se mueve por delante de la fase líquida a la del depósito de

aceite adicional. Como la inyección de nitrógeno continúa, la fase líquida se pone en contacto

con el nitrógeno adicional con una reducción de la concentración de hidrocarburos ligeros en

la fase líquida, hasta que en última instancia, la fase líquida se reduce a hidrocarburos

residuales pesados.

El gas que contiene nitrógeno se inyecta a una velocidad dada para producir una

velocidad de flujo dentro de la formación que es menor que la velocidad de los hidrocarburos

previamente inyectados. La inyección predominante que contienen nitrógeno se continúa a

ritmos relativamente bajos y en cantidades suficientes para despojar a los hidrocarburos del

yacimiento y formar una zona de transición de la miscibilidad condicional dentro del

yacimiento.

El proceso se lleva a cabo por la inyección de un fluido gaseoso de conducción en el

depósito para desplazar el aceite, obteniendo un sistema de producción exitoso.

Como se señaló anteriormente, la inyección de gas nitrógeno puede, bajo

circunstancias apropiadas, llegar a realizar una transición miscible en el depósito de aceite.

Page 20: Fenomeno Inyeccion de Gas

20

Para que la mezcla del nitrógeno inyectado sea lo suficientemente rica en

hidrocarburos de peso molecular bajo y así establecer miscibilidad, debe ocurrir una serie de

contactos sucesivos del nitrógeno enriquecido y el aceite. El movimiento de las fases de gas y

líquidos a través del depósito se puede caracterizar como un mecanismo de transporte

cromatográfico que produce la separación cromatografía de gas-líquido en el yacimiento.

Page 21: Fenomeno Inyeccion de Gas

21

BIBLIOGRAFÍA

http://industria-petrolera.blogspot.com/2009/01/inyeccin-de-gas.html

http://www.firp.ula.ve/archivos/cuadernos/S357C.pdf

http://yacimientos-de-gas-condensado.blogspot.com/2009/05/recuperacion-

mejorada-22-metodos.html

http://www.oilproduction.net/cms/files/flores_yl.pdf

http://www.librosparadescargargratis.com/recuperacion-secundaria-de-

hidrocarburos

http://www.petroblogger.com/2011/01/inyeccion-de-nitrogeno-en-

yacimientos.html