Optimización de la producción de los campos petroleros de la región surcolombiana mediante la inyección de surfactante-polímero

ANTEPROYECTO

“OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LOS CAMPOS PETROLEROS DE LA REGIÓN SURCOLOMBIANA MEDIANTE LA INYECCIÓN DE SURFACTANTE-POLÍMERO”

MODALIDAD: PROYECTO DE GRADO

Presentado por:

MÓNICA ANDREA MORALES CASTRILLÓN
2007164948

Director:

ERVIN ARANDA ARANDA

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA INGENIERIA AGRICOLA
NEIVA, Diciembre de 2010INTRODUCCION

Luego de un proceso de recuperación secundaria de petróleo por inyección de agua el petróleo residual que permanece en el yacimiento está alrededor de 70% del petróleo original en sitio (POES), como una fase discontinua en forma de gotas de petróleo atrapadas por fuerzas capilares. Se ha demostrado que el método de recuperación mejorada de petróleo por inyección surfactante-polímero esefectivo en la reducción de la saturación residual de petróleo en experimentos de laboratorio y proyectos de campo, debido a la reducción de la tensión interfacial y la relación de movilidad entre las fases acuosa y oleica. Algunas de las pruebas pilotos de procesos de inyección de surfactante-polímero han alcanzado recuperaciones de petróleo superiores al 60 % del POES.

En los procesos derecuperación mejorada de petróleo por inyección de surfactante-polímero, el surfactante es responsable de la reducción de la tensión interfacial entre las fases acuosa y oleica a niveles que promueven la movilización de las gotas de petróleo atrapadas. El agente alcalino reacciona con los ácidos de petróleo para generar surfactante en sitio y así sobreponer la disminución de la concentración desurfactante en las fases líquidas debido a retención.

El diseño de un proceso de inyección de surfactante-polímero debe lograr tres objetivos principales: la propagación de los químicos en un modo activo, la inyección de suficientes químicos tomando en cuenta la retención, y un barrido completo del volumen de interés. El logro de estos objetivos está afectado significativamente por la selección de losquímicos, la concentración de la solución y el tamaño del tapón inyectado, entre otros factores.

La metodología propuesta en este proyecto, estima los valores óptimos de un conjunto de variables de diseño (tamaño del tapón a inyectar y concentración de los químicos) para maximizar la recuperación acumulada de petróleo de un yacimiento petrolífero heterogéneo y multifásico sujeto a un procesode inyección de surfactante-polímero. La metodología involucra la ejecución acoplada de un algoritmo de optimización global y modelos sustitutos de rápida ejecución basados en Regresión Polinomial, Kriging, Funciones de Base Radial y un modelo promedio ponderado adaptativo, construidos a partir de data de simulaciones de yacimiento.

El programa de optimización global implementa el algoritmoDIRECT y las simulaciones numéricas de yacimiento son conducidas usando el simulador composicional UTCHEM de la Universidad de Texas en Austin. La metodología es evaluada usando un caso de estudio a escala de campo basado en una prueba piloto de inyección de surfactante-polímero.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Hoy en día el petróleo crudo hace una importante contribución a la economía mundial.El suministro de calor, la luz y el transporte depende del petróleo y hasta ahora no se ha desarrollado una única fuente de energía que sustituya por completo el uso del petróleo crudo. Para satisfacer el consumo de energía aumentado en el mundo, hay una gran necesidad de producir más crudo, sin embargo el estancamiento de la producción de petróleo y la poca eficiencia en los métodos derecuperación convencionales han hecho de situación más precaria. Por lo tanto, actualmente, la industria petrolera, está enfocando su atención en la búsqueda de nuevas técnicas de recuperación mejorada de petróleo (EOR) con el fin de recuperar más petróleo de los yacimientos existentes. En promedio, sólo alrededor de un tercio del petróleo original en sitio pueden ser recuperados por los procesos de...