MONITOREO DE LOS PROCESOS DE INYECCIÓN

La vida del yacimiento comienza con la exploración, luego el descubrimiento, delimitación, producción primaria, secundaria y terciaria, y el posterior abandono. La clave del éxito en todas las operaciones del yacimiento depende de la administración de yacimientos y dentro de estas, la estrategia de monitoreo, seguimiento y control desarrollada en él, se trata de un proceso continuo e integrado con los miembros del equipo.

La administración de yacimientos se encarga de reunir todas las áreas concernientes a la explotación de petróleo en un campo, reuniendo las finanzas, tecnología y recursos humanos; todo esto con el fin de disminuir el capital de inversión y aumentar la productividad, controlando las operaciones de un yacimiento para maximizar los recursos económicos, basándose en la información y conocimientos de este.

En resumen, la administración de yacimientos puede ser definida como la reunión de técnicas que maximizan los beneficios económicos recobrados del yacimiento y describe la interacción entre las funciones y operaciones desarrolladas en él.

PROCESOS DE INYECCIÓN

En la siguiente figura se indican los puntos que deben estar incluidos en el monitoreo de un proceso inyección. Estos puntos pueden ser divididos en dos grandes grupos, subsuelo y superficie. Los puntos que pertenecen a superficie son los cabezales de los pozos de inyección (1), el sistema de inyección (2), tuberías para transporte de fluidos (3), las facilidades de tratamiento (4) y los cabezales de los pozos de producción (5); mientras que los que pertenecen a subsuelo son los pozos de inyección (6), observadores (7), de producción (8) y el yacimiento (9).

METODOLOGÍA INTEGRADA PARA EL MONITOREO Y SEGUIMIENTO DE YACIMIENTOS

En ese sentido, para plantear una estructura que guíe el diseño de los programas de monitoreo y seguimiento de yacimientos sometidos a los procesos de inyección, se deben considerar todos los factores involucrados en el proceso. Típica mente estos factores se pueden agrupar en tres sistemas:

• Sistema de inyección 
• Sistema de yacimiento 
• Sistema de producción 

SISTEMA DE INYECCIÓN 

Este sistema está compuesto por la unidad de compresión, las líneas de distribución del fluido comprimido y los pozos inyectores. En este punto, el objetivo principal del monitoreo es garantizar:

1. Adecuado funcionamiento del sistema de compresión 
2. Tasa de inyección de aire requerida 
3. Presión de inyección adecuada 
4. Control permanente de la corrosión 

SISTEMA DE YACIMIENTO

El sistema está constituido exclusivamente por la formación productora. El principal objetivo del monitoreo es conocer:

1. Localización del frente de combustión. 
2. Direcciones preferenciales del frente de combustión. 
3. Velocidad del frente de combustión. 
4. Zonas que presenten anomalías restringiendo el avance del proceso.

SISTEMA DE PRODUCCIÓN 

En el sistema de producción se obtienen fluidos tales como gases de combustión, aire y crudo, que de alguna manera son el resultado de la ocurrencia de las reacciones asociadas con la Combustión. En este sistema se integran los demás componentes que intervienen en el proceso, ya que se cuantifica el efecto de inyectar aire y/o vapor para aumentar el recobro mediante la generación de un frente de desplazamiento por combustión. Por consiguiente, el principal objetivo del monitoreo en este punto es evaluar:

1. Volumen de fluidos producidos. 
2. Composición de gases de combustión (CO2, N2, O2, CO, H2S, SO2, Hidrocarburos, entre otros). 
3. Cambios en las propiedades del agua producida (pH, salinidad, Ca, Mg, SO4, Cl, entre otros). 
4. Cambios en las propiedades del petróleo producido (viscosidad, gravedad API, número ácido). 
5. Temperatura de los fluidos. 
6. Emulsiones.

VARIABLES A SER MONITOREADAS EN LOS PROCESOS DE INYECCIÓN

• TASA DE INYECCIÓN DE AIRE:

La tasa de aire, está estrechamente relacionada con el parámetro más importante para el sostenimiento del frente de combustión, el requerimiento mínimo de aire. De no suministrarse suficiente aire en el yacimiento para sostener el frente, el proceso acabaría, de ahí la importancia de monitorear la tasa de inyección.

La tasa de inyección de aire está en función de la cantidad de coque presente en el yacimiento y de las pérdidas de calor hacia las formaciones adyacentes. Esta determina la velocidad de la zona de combustión, la tasa de producción de fluidos, el radio de extensión de la zona de combustión y el tipo de reacción que predomina en el proceso.

• PRESIÓN DE INYECCIÓN

La presión de inyección juega un papel muy importante dentro de la combustión, puesto que de ella depende en gran parte, el tipo de reacción que pueda ocurrir en el yacimiento. De la misma manera, el monitoreo de la presión permite identificar problemas de inyectividad. La presión de inyección está involucrada directamente en los costos de compresión, así que se debe tener un buen control de esta variable, no solo por todas las implicaciones que tiene sobre el proceso, sino por los efectos económicos.

• PRESIÓN DE FONDO

Las operaciones de recobro mejorado requieren el análisis integrado de muchas variables como la presión, empleada para analizar el desempeño actual del proceso y estimar o predecir el comportamiento futuro en cuanto a producción de hidrocarburos. Ésta variable constituye una valiosa fuente de información del yacimiento, que puede ser utilizada para determinar anisotropías u orientaciones preferenciales de desplazamiento del frente de combustión. Mediante el monitoreo de la presión de fondo también es posible detectar restricciones al flujo provocadas por depositación de compuestos pesados o formación de escamas. Además, esta variable es extensamente empleada en cálculos de yacimiento como inyectividad o productividad y propiedades de la roca cuando se hace análisis de pruebas de presión.

• TEMPERATURA DEL YACIMIENTO

La temperatura del yacimiento es un indicador clave de las reacciones que se están presentando durante el proceso de combustión. Un aumento en la temperatura de yacimiento mejora la velocidad promedio del frente de combustión y su localización.

• TEMPERATURA EN CABEZAL DE POZO

Con el registro de temperatura en cabeza de pozo a diferentes tiempos se pueden obtener isotermas de contorno, útiles para determinar la posición y velocidad del frente de combustión. Las curvas isotérmicas se comparan para determinar la dirección preferencial de propagación y las velocidades del frente. Es importante tener en cuenta que la velocidad de combustión disminuye con el contenido de arcillas. De la misma manera, el registro de la temperatura proporciona información útil para el control de daño en los pozos de producción.

• CORROSIÓN

Es quizás el problema más frecuente en todos los procesos de recuperación de petróleo, el cual viene acompañado por ciertos factores que agudizan su efecto. La corrosión es una variable que debe mantenerse controlada para evitar innumerables daños en líneas de flujo, bombas, pozos de inyección y producción. Variables como temperatura, gases de combustión, agua y arena pueden ser los causantes de este tipo de problema. El monitoreo de la corrosión debe llevarse a cabo en todo el sistema de transporte de fluidos para que se pueda tener un registro del impacto de la corrosión en la integridad del sistema.

MONITOREO Y SEGUIMIENTO DE LOS PROCESOS DE INYECCIÓN

Las siguientes tablas (Tabla 9, 10 y 11) la metodología propuesta para alcanzar los objetivos establecidos para el monitoreo de cada uno de los sistemas. En ellas se identifican los puntos y las variables objeto de monitoreo, que representan la base fundamental y constituyen el punto de partida para la elaboración de programas de monitoreo y seguimiento. Se presenta también, diferentes instrumentos de medición, cuya selección es flexible y está sujeta tanto a criterios económicos como de disponibilidad de las últimas tecnologías de medición. Es importante mencionar, que deben diseñarse programas de mantenimiento y revisión de las herramientas empleadas para la adquisición de datos, ejecutados en paralelo con los programas de monitoreo y seguimiento, con el fin de obtener datos altamente confiables y representativos.

Monitoreo y seguimiento de Ulise Alcala

Espero que la información sea de mucha ayuda!! GRACIAS