Eor Invasión Con Espuma

EOR INVASIÓN CON ESPUMA
Introducción:
Las espumas son acumulaciones de burbuja de gas separadas unas de otras por películas gruesas de
líquidos, con la propiedad de tener una viscosidad mayor que la del gas o líquido que la componen.
La inyección de espuma consiste en inyectar aire, agua y un agente químico que la estabiliza y se realiza a
una razón de movilidad menor que la inyección de gas o líquido solos.
La calidad de la espuma se define como la razón entre el volumen de gas contenido y el volumen total de la
espuma. Es altamente eficiente ya que las espumas se ubican primero en los poros más grandes, donde
tienden a obstruir el flujo, los poros pequeños son invadidos luego, mientras que las secciones más
permeables se van llenando de espuma y la eficiencia del barrido vertical se mejora.
La espuma es eficiente para desviar el flujo de gas de una muestra de roca de alta permeabilidad, en la cual
se ha formado espuma in situ, esta muestra está conectada el flujo paralelo con una muestra de baja
permeabilidad, entonces la espuma actúa como un fluido divergente permitiendo que el gas se canalice hacia
otras zonas donde no penetraba por efecto del flujo preferencial
La aplicación de la inyección de espumas se plantea como un método de recuperación
mejorada que actúa ya sea, como un agente de control de movilidad, aumentando la
viscosidad y disminuyendo la permeabilidad relativa del fluido de inyección y/o como un
agente de bloqueo, sellando zonas de alta conductividad por donde el gas fácilmente se
canaliza; mejorando la eficiencia de barrido areal y vertical del gas y aumentando la
producción de petróleo.
En pozos de producción, las espumas contribuyen a la disminución de la GOR
ocasionado por la conificación y la canalización del gas, sin afectar negativamente la
producción de petróleo.
Es un fluido complejo no-newtoniano con propiedades y características muy variables.
En la siguiente figura esquematiza una espuma señalando el borde de Plateau (o borde
de mesetas) entre las burbujas de gas, que es la zona donde se encuentra la mayor
cantidad de líquido, se observa la lamela y los surfactantes asociados a la superficie del
líquido por dentro de la burbuja.
Los requerimientos para generación de una espuma son:
Energía mecánica: Agitación o burbujeo de la fase gaseosa en el líquido para favorecer su formación.
Agente espumante: Se trata de surfactantes que se ubican en la superficie de contacto dentro de la
lamela para dar estabilidad a la espuma.
Velocidad de formación: La velocidad de formación debe ser tal, que supere el colapso de las burbujas
preexistentes para que su volumen aumente y cumplir los requerimientos
La inyección simultánea de los puntos mencionados genera espuma in situ, aunque también se puede
generar de las siguientes maneras:
Preformada: La espuma se genera en superficie y después se inyecta.
Co-inyección: El líquido y el gas se mezclan en superficie, pero la espuma se genera en la formación,
es decir, con un efecto de generación retardado.
Espuma bacheada (SAG): La espuma es generada al inyectar baches de surfactante y gas, se emplea
para zonas más alejadas del punto de inyección.
Se puede generar espuma de dos formas:

Inyección de agua con surfactantes del tipo espumante.
Inyección de gas con surfactantes del tipo espumante.
La presencia de aceite inhibe la formación de espuma, y es entonces no efectiva para movilizar
aceite residual. En los bordes de Plateau se pueden tener pequeñas cantidades de aceite, esto
afecta a la estabilidad de la espuma, ya que al tener una densidad mayor el borde de Plateau,
se asentará el fluido a través de estos y ocurrirá una succión capilar en las lamelas, lo cual
mermará la estabilidad de la espuma y se volverá frágil, acortando su periodo de vida.
También la concentración de surfactantes en la lamela tiene una gran influencia en la
estabilidad de la espuma. Al encontrarse el agente espumante estabilizador en menor
proporción a la ideal para para evitar la coalescencia de la espuma, habrá lamelas más grandes
y frágiles.
Mecanismos de recuperación:
Control de movilidad de gas debido a la viscosidad en la espuma.
Segregación gravitacional.- Evita o disminuye el “gravity override” del gas.
Canalización.- Bloqueo para evitar canalización de gas o zonas ladronas.
Conificación.- Bloqueo para evitar la elevación de la producción de agua.
Control de RGA.- Es resultado de controlar la movilidad del gas.
Reducción de la krg , Evitar que el gas se deslice a través del aceite.
Propiedades interfaciales.- Al usar surfactante, puede modificar el ángulo de
contacto.
Definición de espumas:
Las espumas se definen como una aglomeración de burbujas
de gas separadas por una pequeña película de líquido llamada
lamela. Con base en lo anterior, se constituyen por dos
elementos; líquido (agua y surfactante) y gas, en donde el
surfactante ayuda a la formación y estabilidad de la espuma en
el medio poroso. La formación de la espuma entrampa al gas y
modifica su comportamiento reológico a través de la viscosidad
aparente. Cuando la espuma se inyecta en forma de baches,
su comportamiento es de taponamiento, lo cual no permite que
el fluido inyectado detrás de ésta fluya rápido, provocando así
una disminución en la relación de movilidad entre el fluido
desplazante y el desplazado.
Característica de la espuma:
La célula unitaria de la espuma es una burbuja, esta puede estar en la
superficie o en el seno del líquido, la ubicación y la forma de burbuja
permite clasificar la espuma como esférica o poliédrica.

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Se puede generar espuma de dos formas:

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