01 Programa Metodos De Recobro Semestre 2 2018.pdf

Programa: Recobro Mejorado Código: 23189 Segundo Semestre 2018

Nombre UAA

Profesor: MSc, ME. Samuel Fernando Muñoz Navarro

Programa Métodos de Recobro Objetivos: Estudiar los mecanismos que atrapan el crudo en el yacimiento (Homework1) lunes 13 Agosto Entender los diferentes procesos de desplazamiento, de un fluido por otro a través del medio poroso Conocer los agentes EOR, sus características y su aplicabilidad Evaluar y analizar los parámetros básicos que influyen en los procesos de desplazamiento de petróleo en medios porosos. Familiarizarse con los métodos de recobro convencionales y las nuevas tecnologías existentes, sus procesos, aplicaciones y limitaciones. Estudiar los métodos de predicción mas comúnmente usados en la inyección de agua y de vapor.

Programa Métodos de Recobro Justificación: La cantidad de crudo producido usando la energía original en los yacimientos de petróleo se oscila entre 15 a 30% del petróleo inicialmente existente en el lugar; lo anterior conlleva a que la mayoría del crudo queda atrapado en el yacimiento, lo cual se convierte para el ingeniero de yacimientos en un reto, para lograr extraer la mayor cantidad de crudo remanente en el yacimiento, mediante el uso de agente EOR, que buscan disminuir de muchas formas la saturación de aceite dentro de la roca. Este curso presenta una descripción de las tecnologías de recobro utilizadas y las nuevas invenciones, las cuales tienen como objetivo primordial incrementar el factor de recobro mediante el uso de procesos como Inyección de agua y de vapor; y Métodos térmicos, químicos, miscibles y la aplicación de nuevas tecnologías. Para lograr esto, en esta asignatura se abordarán temas relacionados con los fenómenos asociados al flujo de fluidos en medios porosos, propiedades petrofísicas especiales, principios sobre desplazamiento de fluidos, descripción de los principales métodos de recobro secundario y mejorado, nuevas tecnologías y modelos analíticos que permitan predecir el comportamiento de un yacimiento cuando es sometido a una técnica especifica de recobro.

Programa Métodos de Recobro ESQUEMA RECOBRO MEJORADO DE PETRÓLEO

Programa Métodos de Recobro Reduciendo la saturación de aceite en el yacimiento, incrementando el factor de recobro

Tasa de Producción, Bl/dia

Proyecciones Futuras

EOR IOR

Producción Primaria

Perforación Producción pozos Infill Secundaria Tiempo de Producción, años

Recobro Mejorado

Programa Métodos de Recobro Modelo y estrategias pedagógicas Se presentará la asignatura teórica acoplada a casos prácticos, usando datos de roca y fluidos, promedios de campos Colombianos de crudo convencional y pesado. Se realizaran talleres en el aula y en la casa que permitirán al estudiante practicar los fundamentos de cada método de recobro, familiarizarse con los modelos analíticos de predicción, y afianzar los conocimientos adquiridos. Al comienzo de cada clase se dedicaran 10 minutos para la solución de inquietudes de los temas vistos en la clase anterior, impulsando así la participación activa del estudiante en la formulación de preguntas. Al final de cada clase, se dedicaran 10 minutos para sintetizar y fortalecer los aspectos mas importantes de los temas tratados, o realizar talleres de aplicación practica.

Programa Métodos de Recobro Contenido : 1. Introducción Recobro mejorado de Petróleo- EOR Definiciones, principales métodos de recobro, clasificación, EOR – IOR, Reseña histórica, factores que influyen en el recobro de crudo, estadísticas de petróleo en el mundo y en Colombia, métodos de recobro mas efectivos, mas costosos, mas usados; fluidos EOR empleados, cuando, donde se usan y su factor de recobro. 2. Determinación de Reservas Caracterización del yacimiento que va ha ser sometido al proceso de inyección de agua, Integración y repaso de los principales conceptos de las asignaturas: Propiedades de rocas y fluidos, ingeniería de yacimientos, registro de pozos, geología estructural. Mecanismos de recuperación.

Programa Métodos de Recobro Contenido : 3. Inyección de agua Factor de recobro, Eficiencias de barrido (areal, vertical, volumétrica y de desplazamiento) Conceptos básicos: miscibilidad, tensión interfacial, mojabilidad, presión capilar, imbibición y drenaje, permeabilidad, mobilidad, patrones de inyección. 4. Teoría del desplazamiento frontal Ecuaciones de flujo fraccional, Ecuación de avance frontal, Determinación del frente de desplazamiento, Tiempo de ruptura del frente, Saturación de agua promedio, Zona estabilizada, Longitud de la zona estabilizada, Relación agua-petróleo en superficie, Predicción del comportamiento de un yacimiento sometido a inyección de agua.

Programa Métodos de Recobro

Contenido : 5. Patrones de inyección Arreglos geométricos, Arreglos irregulares, Presiones y tazas de inyección, Relación entre las tasas de inyección y presión, Geometría del frente de invasión, Medida de la eficiencia areal. 6. Yacimientos estratificados Intrusión fraccional, Determinación de la relación agua-petróleo, (RAP), Determinación del flujo fraccional en el yacimiento, Procedimiento para la predicción, Método de Dykstra-Parson, Método de Stiles, Relación agua-petróleo (RAP), Coeficiente de Lorenzt, Variación de permeabilidad, Procedimiento para la predicción.

Programa Métodos de Recobro Contenido : 7. Recuperación térmica Generalidades, Propiedades térmicas del vapor (temperatura de saturación, calor especifico, calor latente, calor sensible, calidad, volumen especifico, viscosidad del crudo, conductividad, difusividad, transformación de unidades de masa a energía). 8. Generación, transporte y Mecanismos de transferencia de calor Evaluación de tasas de alimento de agua y combustible, eficiencia térmica, Mecanismos de transferencia: conducción, radiación, convección. Perdidas de calor en superficie. Aislamientos, perfiles de temperatura, coeficiente total de transferencia de calor, ejercicios. Perdidas de calor en el pozo, aislamientos, perfiles de temperatura, coeficiente total de transferencia de calor, ejercicios.

Programa Métodos de Recobro Contenido : 10. Estimulación Cíclica de Vapor Generalidades, Principales parámetros de diseño, yacimiento y operacionales, Screening técnico, terminología, Modelo de Boberg, evaluación practica de campo del método. 11. Generalidades Métodos convencionales de Recobro mejorado Screening EOR, Combustión In-situ, Inyección de gas, inyección de CO2, Inyección de Nitrógeno, (miscibles e inmiscibles), Inyección de solventes, inyección de polímetros y Surfactantes, estimulación por solventes, calentamiento por electricidad, Segregación asistida por drenaje gravitacional, Geles poliméricas. 12. Nuevas Tecnologías EOR Fundamentos, descripción de los procesos, aplicaciones, THAI, CAPRI, THSF, SWSAGD, VAPEX, LASER, SAGD, COSH, WASP, THWI, HASDRIVE, HPAI, PPT, DHWS, etc.

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Inyección de Agua : Samuel F. Muñoz Navarro, Inyección de agua a yacimientos de petróleo, Notas de clase Gómez Luis Gonzalo - Recobro Secundario, Desplazamiento con Agua, 1989. William Cobb - Waterflooding, 1990 P. Willhite - Waterfooding, SPE Series Volume 3, 1994. Magdalena de Ferrer - Métodos de Recobro Mejorado, 1990. Ganesh &Thakur - Integrated Waterflood Asset Management, 1988. Satter, G. Thakur, Integrated Petroleum Reservoir Management, 1994 CIED PDVSA - Recobro Adicional de Petróleo por Métodos Convencionales Craig, Forrest Jr.; The reservoir engineering aspects of water flooding, 1971. Mannucci J - Recobro adicional de petróleo por métodos convencionales, Universidad del Zulla, Instituto de Investigaciones petroleras, 1989. Rose S - The Design Engineering Aspects of Waterflooding, 1989.

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Inyección de Vapor : Samuel F. Muñoz Navarro, Inyección de vapor a yacimientos de petróleos, Notas de clase White and Moss, Thermal Recovery Methods, 1983. Farouq Ali, Practical Heavy Oil Recovery, 2007. Philip D. White; Thermal Recovery Methods, 1983. Farouq Ali, Steamflooding, 1991. Prats, M. Thermal Recovery, SPE Monograph. Vol. 7, 1986. Boberg, T. C.: Thermal Method of Oil Recovery, 1988. Alvarado D - Recuperación Térmica de Petróleo. Gómez Luis Gonzalo - Inyección cíclica y continua de vapor. 1989. Burger J.; Thermal Methods of Oil Recovery, 1985. Mannucci, V. J., Recobro adicional de petróleo por métodos no convencionales, 1990 Roger Butler - Thermal recovery of Oil and Bitumen, 1998.

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Métodos de Recobro Mejorado: Don Green, Paul Willhite, Enhanced Oil Recovery, 2003. Sara Thomas, Miscible Gas injection for Oil recovery, 2006 Larry Lake, Enhanced Oil Recovery, 1989. Sheng - Modern Chemical Enhanced Oil Recovery D. Alvarado, Recobro Térmico de Crudos Pesados, 2007. Petroleum Society Monograph No.1, Determination of Oil and Gas Reserves, 1994 DOE Sarathi - In Situ Combustion 1998 Final Report DOE -Gas Miscible Displacement, 1986 PetroSkills, Oil Recovery Enhanced Techniques, 2009. Liffmann - Polymer Flooding, Sara Thomas, Chemical Oil Recovery, 2001urel Carcoana - Applied Enhanced Oil Recovery

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Métodos de Recobro Mejorado: Liffmann - Polymer Flooding IOCC, Improved Oil Recovery, Oklahoma, 1983. Donaldson E - Microbial Enhanced Oil Recovery, 1997. F. Poettmann, Micro emulsion Flooding, 2007. Mathiassen - CO2 as Injection Gas for Enhanced Oil Recovery, 2003 Donaldson & Chilingarian - Enhanced Oil Recovery, 1992 Fayers - Enhanced Oil Recovery, 1981 Russel J - Fundamentals of Enhanced Oil Recovery, 1988 Salager - Recuperacion Mejorada del Petroleo, 2005 Tadros T - Applied_Surfactants, 2002

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Métodos de Recobro: Proyectos de grado Escuela de Ingeniería de Petróleos Trabajos Investigación Grupo Recobro Mejorado Artículos SPE, JCPT www.spe.org, Quick Links: Onepetro.org

Programa Métodos de Recobro Sistema de evaluación: Aportes de revisión bibliográfica, discusión de artículos técnicos, talleres, macros de Excel, tareas, quices, previos, informes y seminarios. Primer previo Segundo previo Tercer Previo Seminarios Participación

23% (Inyección de agua) 23% (Inyección de Vapor) 20% (Métodos EOR) 24% (WF, EOR) 10% (Asistencia, puntualidad, participación, charlas cortas)

Si se efectúan talleres con temas referentes a cada evaluación, estos tendrán un porcentaje del previo. Cada quiz o tarea que se efectúe sobre cada tema equivalente al previo, tiene un valor correspondiente al 10%

Programa Métodos de Recobro Como obtener el mejor provecho de esta clase Llegue siempre a tiempo a su clase Pregunte, cuando tenga dudas No realice otras actividades ajenas a la clase Exponga su punto de vista Participe de la clase con entusiasmo El aprendizaje de la asignatura, depende su interés y responsabilidad Manténgase al día sobre los tópicos vistos Escuche con atención Utilice el tiempo establecido al inicio de clase para hacer preguntas o solucionar inquietudes de las clases anteriores o de los trabajos asignados

Programa Métodos de Recobro Como obtener el mejor provecho de esta clase Aprecie los otros puntos de vista de sus compañeros Por favor apagar o dejar en modo silencio sus celulares en clase, trate de no tenerlos en la mano ni en lugares visibles Evite salir del salón durante la clase Realice sus trabajos y talleres a tiempo Lea mucho y efectué aportes a la clase Sea puntual con los compromisos adquiridos en la asignatura (previos, seminarios, talleres, etc) Escriba siempre en grupo de la asignatura, el numero del grupo de trabajo asignado para el curso Familiarícese con la bibliografía, los textos, y conceptos básicos de la asignatura

Programa Métodos de Recobro Evaluaciones, talleres y seminarios Los trabajos de seminarios se realizara en grupos de dos estudiantes, todo informe debe contar como mínimo con los nombres y códigos de los estudiantes, número de grupo asignado, Grupo de clase al que pertenece, titulo del trabajo y fecha. Todos los trabajos serán entregados en Word, tamaño 12, tipo Calibri, justificado (3,4,3,3), con ortografía corregida, todas las ecuaciones en modo ecuación. La presentaciones en Power Point, deberán estar escrita en Calibri, tamaño 20 a 24, justificado, con ecuaciones en modo ecuación y figuras originales. El fondo empleado por todos los grupos para las presentaciones debe ser el de la UIS 70 años.

Programa Métodos de Recobro Evaluaciones, talleres y seminarios Deberán siempre ser entregadas en las fechas estipuladas Todas las figuras deben ser nítidas y referidas a la fuente donde se extrajeron. Tanto la presentación en Power point, como el documento Word, deberán ser entregados en día de la sustentación, en un CD, cuya portada debe contener: nombre de la asignatura, tópico del seminario, integrantes con su respectivo código, grupo y subgrupo de trabajo y fecha de entrega. En la contraportada se deberá especificar detalladamente el contenido de todo lo que se encuentra dentro del CD.

Programa Métodos de Recobro Asignaciones preliminares Conformar grupo de trabajo (dos integrantes)

Fecha: Agosto/15/18

Llenar y entregar el formato de la ficha personal

Fecha: Agosto/15/18

Taller 1a: Producción d gas y aceite y relación de Reservas - Producción durante los últimos 25 años (Colombia y el mundo)

Fecha: Agosto/15/18

Porque el aceite se queda en los poros de la roca?

Próxima clase

Enhanced Oil Recovery, Don Green; Capitulo 1, SPE series 1998

Material lectura

Integrated Waterflood Asset Management, Ganesh &Thakur 1988, Capitulo 6, In fill wells

Programa Métodos de Recobro Trabajos iniciales Taller b: Mapa, Ubicación y producción de los 25 campos de petróleo con mayor producción de Crudo y 8 campos de mayor producción de gas y 17 de Campos mas significativos de crudo pesado en Colombia. Taller 1c: Razones por las cuales el precio del crudo cayo en el 2014 y se mantuvo durante los últimos 3 años, Principales implicaciones.

Programa Métodos de Recobro Trabajos Iniciales: Principales Campos de crudo en Colombia Taller 4: Campo Casabe, historia, descripción y desarrollo, proyecto inyección de agua, etapa Alianza Schlumberger. Taller 5:Campo La Cira - Infantas historia, descripción y desarrollo, proyecto inyección de agua, etapa Alianza OXY Taller 6: Campo Rubiales, historia, descripción y desarrollo. Taller 7: Campo San Francisco, historia, descripción y desarrollo, proyecto inyección de agua y pilotos de métodos químicos. Taller 9: Campo TECA, historia, descripción y desarrollo, proyecto inyección de vapor, etapa Alianza OXY.

Programa Métodos de Recobro Fundamentos en Petrofísica (talleres y seminarios) 1. Definiciones y estandarización de los diferentes tipos de saturaciones de fluidos en un 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

yacimiento. Curvas de permeabilidad relativa, (usos, métodos de determinación, correlaciones) Curvas de presión capilar, (usos, métodos de determinación, correlaciones) Efectos de la mojabilidad de la roca en las curvas de Krs y PC. Fenómeno de histéresis, (imbibición y drenaje) Factores que inciden en el cambio de mojabilidad de una roca Tipos de mojabilidad, (descripción, efecto en la distribución de fluidos y efecto en un proceso de recobro secundario) Tensión internación, (definición, ejemplos, tipos, rangos, determinación, Numero capilar)

Programa Métodos de Recobro

Material de Lectura Capitulo 1 del libro de Don Green; fundamentos EOR (lectura para foro: Capitulo 6 del libro de Ganesh &Thakur; Integrated Waterflood Asset Management Capitulo 4 del libro de Boberg; Practical Heavy Oil Recovery Articulo “Heating Formations”; Marx

Resumen datos personales Nombres: Apellidos: Código: Grupo: Fecha y lugar de Nacimiento: Actividades adicionales que realiza: Estado y tema Tesis de grado: Necesita tema: Nivel de Ingles: Escucha( /10); Lee( /10); Habla( /10) Correo electrónico: No. Celular:

Foto

Programa Métodos de Recobro Tópicos en Waterfloding, (Seminarios) 1. Fuentes de agua (tipos de aguas, rangos, calidad, disponibilidad) y calidad del agua de inyección (descripción, rangos, parámetros que requieren mayor control) 2. Problemas comunes durante la inyección de agua (facilidades de superficie, pozos de inyección, yacimiento y pozos de producción) 3. Sistema de un proceso de inyección de agua (pozo de captación, sistemas de almacenamiento y tratamiento, planta de inyección, equipos de control y medición, pozos inyectores) 4. Monitoreo, control y seguimiento de un proceso de inyección de agua. 5. Registros de producción para pruebas de yacimientos; PLTs, (usos, herramientas, descripción de la prueba, seguimiento, ejercicio de aplicación).

Programa Métodos de Recobro Tópicos en Waterfloding, (Seminarios) 6. Análisis de aguas (diagrama de stiff, tipos de aguas, principales sales presentes, utilidad, conversión de unidades, ejemplos) 7. Diagramas de Hall y Mapas de Burbuja (fundamentos, tendencias, interpretación y ejercicio) 8. Porque un proyecto de Inyección falla? 9. Perforación Infill (razones para perforar Infill, factores que inciden en la producción de crudo, en la relación agua – petróleo, cuando es un proceso IOR y cuando EOR, selección de pozos) 10. Factores que inciden en el recobro en un proceso de inyección de agua. (5)

Programa Métodos de Recobro Tópicos en Waterfloding, (Seminarios) 11. Sartas selectivas, (aplicación, partes que la constituyen , ensamblaje de la sarta, seteo y calibración de válvulas, ejemplo) 12. Manejo de tasas y presiones de inyección, (en función del tiempo de inyección y la relación de movilidades, graficas de comportamiento, evaluación de tasas a presión de inyección constante) 13. Piloto de inyección de agua, (que es, en que consiste, para que sirve, información requerida, información adquirida) 14. Metodología para el diseño de un proyecto de inyección de agua (EOR en general, tiempo, información requerida, desarrollo del proyecto).

Programa Métodos de Recobro Evaluación seminarios (presentación) NO.

PARAMETRO

PORCENTAJE

1

Motivación, Introducción y Objetivos

10

2

Calidad de las ayudas

25

3

10

4

Claridad de las tablas, ecuaciones y figuras originales Aportes al desarrollo del seminario

5

Dominio y Claridad del tema

25

6

Capacidad de Síntesis y control del tiempo

10

7

Lenguaje Corporal

10

10

Programa Métodos de Recobro Evaluación seminarios (Documentos en Word) NO.

PARAMETRO

PORCENTAJE

1

Introducción y Objetivos

15

2

Puntuación y gramática del texto impreso

25

3

Ecuaciones y figuras originales

10

4

Presentación secuencial y diagramación del texto

15

5

Conclusiones

10

6

Tabla de contenido y referencias bibliográficas

10

7

Tiempo de entrega

15

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Adicional en EOR Donaldson - Enhanced Oil Recovery II Processes and Operations Marcel Latil - Enhanced Oil Recovery 1980 George Wypych - Handbook of solvents Properties (2014) Paul Willhite - Waterflooding 1986 Partha Sarati - Practical Aspects of Steam Injection 1992 F. John Fayers - Enhanced oil recovery Proceedings on Enhanced Oil Recovery, 1981 Ronald C. Surdam - Geological CO2 Storage Characterization Laurier L. Schramm - Surfactants Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry Cengel Y - Fundamentals of Thermal Fluid Sciences 2003 Derek Hinghan - Transport Phenomena in Porous Media II 2002 James Sheng - Enhanced Oil Recovery Field Case Studies 2013 Aurel Carcoana - Applied Enhanced Oil Recovery 1992 R. Jacoby - Heavy Crude Oil Recovery (1984) Partha Sarathi - In Situ combustion Handbook 1998 D Shah - Surface Phenomena in Enhanced Oil Recovery Springer 1981

Programa Métodos de Recobro Bibliografía Adicional en EOR Dr.Charles C. Patton-Applied Water Technology-Campbell Petroleum (1991) Donatello Annaratone - Steam Generators Description and Design (2008) Rapra S - High Performance Polymers for Oil and Gas (2014) M. R. Mackley - Rheological Measurement (1993) R. P. Shaw - Understanding the Micro to Macro Behavior of Rock-Fluid Systems (2005) Gray, Murray R Upgrading oil sands bitumen and heavy oil K. S. Sorbie - Polymer-Improved Oil Recovery (1991) Tharwat Tadros - Applied Surfactants 2006 W. Fred Ramirez - Application of Optimal Control Theory to Enhanced Oil Recovery (1987) James Sheng - Modern Chemical Enhanced Oil Recovery Theory and Practice (2010) DOE _ Improved miscible oil displacement using CO2 fluid 1997 Lilianna Pillon - Interfacial Properties of Petroleum Products (2007) Yizhak Marcus - The Properties of Solvents (1998) Mathiassen O - CO2 as Injection Gas for Enhanced Oil Recovery 2003 Franklin R - Theory of Gas Injection Processes (2007) Romero L - Advances in EOR Methods (2003)

Programa Métodos de Recobro Competencias Cognitivas: Comprende y aplica los conceptos básicos requeridos para entender la teoría de desplazamiento, los factores que gobiernan el entrampamiento de crudo en el medio poroso. Niveles de Logro: Deduce las ecuaciones de desplazamiento y de flujo fraccional, las aplica y sensibiliza. Conoce las diversas fuerzas que actúan en el yacimiento; su incidencia en el entrampamiento de fluidos y estudia mecanismos de cómo reducirlas para lograr así, incrementar el Facto Comprende la petrofísica básica y especial para escoger los agentes EOR que le permitan reducir la salutación de aceite en la roca Entiende la interacción roca fluidos y fluido durante un proceso inyección de un agente EOR. Conoce los diferentes procesos y fenómenos involucrados en cada método de recobro.

Programa Métodos de Recobro Competencias Cognitivas: Selecciona y aplica el método de recobro más apropiado, acorde con las características físicas le la roca y los fluidos del yacimiento. Niveles de Logro: Conoce los métodos de recobro convencionales disponibles, y predice su comportamiento. Identifica las nuevas tecnologías de recobro (EOR y IOR) Reconoce los rangos, tipos y las profundidades de los yacimientos, donde se pueden aplicar cada proceso EOR. Determina el petróleo incremental producto de un método de recobro y su correspondiente factor de recobro.

Programa Métodos de Recobro Competencias Actitudinales: Selecciona y aplica el método de recobro más apropiado, acorde con las características físicas le la roca y los fluidos del yacimiento. Niveles de Logro: Conoce los métodos de recobro convencionales disponibles, y predice su comportamiento. Identifica las nuevas tecnologías de recobro (EOR y IOR) Reconoce los rangos, tipos y las profundidades de los yacimientos, donde se pueden aplicar cada proceso EOR. Determina el petróleo incremental producto de un método de recobro y su correspondiente factor de recobro.

Programa Métodos de Recobro Actividades Curso de Vacaciones Métodos de Recobro Mejorado Asistencia y puntualidad Grupo en Facebook (21 de Junio) Ficha personal (21 de Junio) Quices todos martes y Jueves (dos preguntas temas día anterior y asignaciones: tareas y talleres) Taller Estadísticas y campos (26 de Junio) Taller Petrofísica (26 de Junio) Taller Fundamentos EOR (Capitulo 1 Green; 12 de Julio) Taller Inyección de agua Yacimientos Homogéneos Taller Inyección de agua Yacimientos Heterogéneos Taller Inyección de Vapor (generadores, balances de energía) Taller Inyección de Vapor (Administración de energía y calentamiento a la formación) Seminario 1 Seminario 2

Métodos de Recobro