Recuperación PRIMARIA-pdfff

RECUPERACIN
PRIMARIA
Empuje por expansin de la roca
Empuje por gas disuelto
Empuje por capa de gas
Erich Alejandro Hernandez

Jose Eduardo Canepa Estrada
Frida Barrales Perez
Franco de Jess Alaffita Morales
Eduardo Crdenas Campos
RECUPERACIN PRIMARIA
Fuente:portaldelpetroleo.com
EMPUJE POR EXPANSIN DE LA ROCA.
Este mecanismo es el menos eficiente

La presin del yacimiento declina rpidamente durante este mecanismo
El factor de recobro se encuentra entre el 5%
La porosidad tiende a reducir en yacimientos donde la presin es mayor que la
presin de burbuja
MECANISMO DE EMPUJE
POR GAS DISUELTO
MECANISMO DE EMPUJE POR GAS DISUELTO
El empuje por gas en solucin es un mecanismo en el cual el gas

disuelto en un yacimiento se expande convirtindose en energa
que favorece la Produccin de los fluidos en el yacimiento.
Este mecanismo tambin es conocido con otros nombres tales

como Empuje por Gas Disuelto o Empuje por Deplecin.
Jos Eduardo Canepa Estrada.

Cuando comienza en el yacimiento volumtrico la liberacin del gas

disuelto en el aceite, al alcanzarse la presin de saturacin, el
mecanismo de desplazamiento del aceite se deber principalmente al
empuje por gas disuelto liberado.
Esto nos explica que:
Ms grados API, implican menor densidad y por lo tanto ms gas en
solucin, por lo que el factor de volumen del aceite (Bo) y la relacin de
solubilidad gas-aceite (RS) son ms altas y la viscosidad del aceite (Mo)
es ms baja.

Mecanismo de empuje por gas disuelto
EXPANSIN DE GAS DISUELTO
En este tipo de empuje en el yacimiento, el

principal mecanismo que opera en la
formacin productora es la expansin del
aceite y del gas disuelto originalmente en el
mismo. Es decir, el incremento de los
volmenes de fluido durante el proceso de
reduccin de la presin en el yacimiento es
equivalente a la produccin que se obtiene.


Un tipo de sistema de empuje en el que la energa para el
transporte y la produccin de los fluidos de yacimiento
proviene del gas disuelto en el fluido. A medida que los
fluidos de yacimiento ingresan en el pozo, las condiciones
cambiantes de presin hacen que el gas se desprenda de la
solucin para generar un flujo mezclado de gas y lquido que
asiste en la produccin.

EXPANSIN DE GAS DISUELTO LIBERADO
La principal fuente de energa es el resultado de la liberacin

de gas petrleo y la subsecuente expansin del gas en
solucin a medida que disminuye la presin, cuando esta
pasa el punto de burbuja, las burbujas son liberadas dentro
del diminuto espacio poroso. Producto de la expansin de
las burbujas, estn obligan al petrleo a salir del poro, como
se muestra en la siguiente figura.

Caractersticas del empuje de gas disuelto

No existe capa de gas o empuje de agua.
La saturacin de agua promedio dentro del volumen poroso se acerca al valor
irreducible
La recuperacin de petrleo esta en el rango del 5 al 30 % de petrleo original en
sitio.
La presin inicial del yacimiento es mayor o igual a la presin inicial de burbujeo y
declina rpida y continuamente.
Requiere bombeo desde la etapa inicial
Franco de Jesus Alaffita Morales


ECUACIN
% RE = Eficiencia de recuperacin, porcentaje.

= porosidad, fraccin.
Sw= saturacin de agua connata, fraccin.
Bob= FVF al punto de burbuja, bl/STB.
K= permeabilidad promedio de la formacin, Darcy.
= viscosidad del petrleo al punto de burbuja, Cp.
Pb= presin al punto de burbuja, psig.
Pa= presin de abandono, psig.
CARACTERSTICAS GENERALES
DEL EMPUJE POR GAS DISUELTO EN EL ACEITE:

EMPUJE POR CAPA DE GAS
CAPA DE GAS
ZONA DE PETRLEO
Se presenta en
yacimientos con poco o
nulo empuje por agua.
Usualmente se considera
que la presin en el
reservorio se encuentra en
el punto de burbuja, por lo
cual hay gas presente.
Erich Fabrizzio Alejandro Hernndez

Representacin bsica
de un yacimiento
petrolfero.
Anticlinal.

No slo la expansin de gas contribuye al empuje por capa de gas; al reducirse la presin por
debajo del punto de burbuja, se libera an ms gas del aceite. ste mismo, en cierta medida,
tambin asciende por diferencia de densidades, contribuyendo as al aporte por capa de gas.
*Es imperativo que el
*Los pozos ubicados en ingeniero de yacimientos
la parte estructural ms no perfore muy arriba
alta, son los primeros en para no producir la capa
producir la misma capa de gas y as pueda
de gas que el aceite permitir el aporte de
deseado en cuestin. sta al empuje de
hidrocarburos.

ECUACIN
Es posible obtener
una variacin de la
ecuacin de balance
de materia para el
mecanismo de
empuje:

EMPUJE POR CAPA DE GAS.
ECUACION
Si asumimos que en el yacimiento:
No se produce agua.
No hay inyeccin de agua.
No hay inyeccin de gas.
No hay entrada de agua.
Se ignora la compresibilidad del
agua connata y la de la
formacin.
La ecuacin de balance de
materia queda de la forma:

ECUACION
De donde:
Np = produccin de aceite acumulada.

Bo = factor volumtrico del aceite @CY
Rp = relacin de gas-aceite acumulado producido.
Rs = relacin de solubilidad @PY
Bg = factor volumtrico del gas @CY
N = aceite inicialmente en el yacimiento (bbl)
Rsi = RGA = @Pb Pb = cantidad de gas producido por cada barril de aceite.
m = relacin de volumen de capa de gas inicial con el volumen inicial de aceite @CY.
Todo lo anterior se traduce que, para un mecanismo de empuje por capa de
gas, la produccin de aceite y gas es igual a la expansin del aceite con
gas disuelto ms la expansin por capa de gas.
ECUACION
Sin embargo, en el ao 1963, Havlena y

Odeh expresaron la ecuacin anterior de la
siguiente forma:
De donde:
F = produccin neta de fluido.

N = aceite presente en el yacimiento.
Eo = trmino de expansin del aceite.
m = relacin de volumen de capa de gas inicial con el volumen inicial de aceite @CY.
Eg = trmino de expansin del gas.
ECUACION
De la misma forma, y con

ayuda de geometra analtica,
se desarroll un mtodo para
evaluar si la capa de gas es
ms grande o pequea de lo
redituable:
Cualquier desviacin
de la lnea recta
indica un tamao
inapropiado para una
produccin ptima.

Recuperacin.
La recuperacin en yacimientos con capa de

gas varan normalmente del 20 al 40% del
aceite contenido originalmente, pero si existen
condiciones favorables de segregacin se
pueden obtener recuperaciones de hasta el
60% o ms del aceite.
Frida Barrales Prez

Por lo general, este tipo de empuje ocurre cuando existe:
Cada moderada en la
Baja viscosidad del Alta gravedad API Alta permeabilidad de la
Alto relieve estructural. produccin y presin del
petrleo. del petrleo. formacin
yacimiento.
Relacin gas-petrleo
Relacin gas-petrleo
Gran diferencia de No hay produccin de constante durante la Factor de recobro
aumenta rpidamente
densidad entre el agua o es relativamente primera mitad de la moderado, por lo
en pozos altos
petrleo y el gas. baja. produccin, luego general 30 por ciento
estructuralmente.
aumenta.
Frida Barrales Prez

EMPUJE POR CAPA DE GAS Los requerimientos bsicos son que:
La parte superior del yacimiento contenga una alta
saturacin de gas.
Exista un continuo crecimiento o agrandamiento de la

zona ocupada por el casquete de gas.
La zona de gas libre requerida puede

presentarse de tres maneras:
Existir inicialmente en el yacimiento como casquete.
Bajo ciertas condiciones, puede formarse por la acumulacin de gas

liberado por el aceite al abatirse la presin del yacimiento.
La capa de gas puede crearse artificialmente por inyeccin de gas en la

parte superior del yacimiento.
Frida Barrales Prez

Frida Barrales Prez

Cuando la presin del yacimiento disminuye, saldr gas libre de una solucin.
Si un pozo tiene buena permeabilidad vertical y la tasa de produccin es bastante baja, el gas libre migrar
y se acumular con una tapa de gas existente. Esta es una fuente de energa adicional para ayudar a
mejorar la produccin y la recuperacin final.
Sin embargo, si un pozo produce a una tasa alta, se producir gas libre y (GOR) aumentar; por lo tanto, el
pozo pierde energa de expansin del gas y la recuperacin final no ser tan alta como debera ser.
Adems, con un alto ndice de flujo, el gas fluir rpidamente al aceite porque tiene una viscosidad mucho
ms baja que el petrleo. Entonces, esto crear una situacin llamada Gas Fingering ".
Frida Barrales Prez

RGA O GOR EMPUJE POR CAPA DE GAS
En el yacimiento la relacin gas aceite es una funcin de la
solubilidad del gas en el aceite y del flujo de gas libre.
Al exceder el gas el punto de saturacin, el

gas libre comienza a fluir hacia el pozo
ocasionando que la RGA aumente.
Frida Barrales Prez

El gas comenzar a tener un desplazamiento hacia las zonas
superiores en el yacimiento debido a las fuerzas gravitacionales, lo cual
puede resultar en la formacin un casquete de gas secundario. La
permeabilidad es un factor importante en la formacin de un casquete
de gas secundario.
Frida Barrales Prez

A medida que la
produccin avanza y la
presin del yacimiento
disminuye, la
expansin de la capa
de gas desplaza el
petrleo hacia abajo.
Este fenmeno se
observa por el
aumento de la RGA en
los pozos localizados
sucesivamente ms
abajo en la estructura.
Frida Barrales Prez

Frida Barrales Prez

Empuje gas Capa de gas

disuelto
Presin del Cae rpido y Cae despacio y
yacimiento continuo continuo
RGA Sube y baja Sube continuo
Produccin de Ausente o baja Ausente o baja
agua
Recobro 5-35% 20-40%
esperado. P-20% P-28%
Frida Barrales Prez

VENTAJAS
Propicia, mediante una adecuada localizacin y

terminacin de los pozos, la obtencin de
producciones de aceite de la seccin del yacimiento
que no contiene gas libre, retenindose, en la parte
superior del yacimiento, el gas libre q se utiliza para
desplazar el aceite.
Frida Barrales Prez

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Este mecanismo es el menos eficiente

El empuje por gas en solucin es un mecanismo en el cual el gas

Este mecanismo tambin es conocido con otros nombres tales

Jos Eduardo Canepa Estrada.

Cuando comienza en el yacimiento volumtrico la liberacin del gas

Jos Eduardo Canepa Estrada.

En este tipo de empuje en el yacimiento, el

Jos Eduardo Canepa Estrada.

EXPANSIN DE GAS DISUELTO

Jos Eduardo Canepa Estrada.

La principal fuente de energa es el resultado de la liberacin

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Caractersticas del empuje de gas disuelto

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% RE = Eficiencia de recuperacin, porcentaje.

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Np = produccin de aceite acumulada.

Sin embargo, en el ao 1963, Havlena y

F = produccin neta de fluido.

De la misma forma, y con

Erich Fabrizzio Alejandro Hernndez

La recuperacin en yacimientos con capa de

Frida Barrales Prez

Por lo general, este tipo de empuje ocurre cuando existe:

Frida Barrales Prez

Exista un continuo crecimiento o agrandamiento de la

La zona de gas libre requerida puede

Existir inicialmente en el yacimiento como casquete.

Bajo ciertas condiciones, puede formarse por la acumulacin de gas

La capa de gas puede crearse artificialmente por inyeccin de gas en la

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Frida Barrales Prez

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Al exceder el gas el punto de saturacin, el

Frida Barrales Prez

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Empuje gas Capa de gas

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Propicia, mediante una adecuada localizacin y

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