Desarrollo de modelo de imbibisión-gravedad: Mecanismo de soporte para incrementar el factor de recuperación en el Noroeste Peruano

Abstract

El objetivo del presente trabajo es caracterizar al mecanismo de imbibición, tanto forzada como espontánea, a través de la formulación y solución de un modelo físico matemático que permita la estimación de la tasa de inyección para lograr asistencia por imbibición, así como también la predicción de la producción de petróleo en reservorios que posean características similares a la del noroeste peruano. Los reservorios del noroeste se presentan como buenos candidatos para recuperar petróleo adicional mediante el proceso de imbibición por agua, ya que la baja permeabilidad de estos reservorios permiten que se logre un mejor desempeño de las fuerzas capilares y las fracturas hidráulicas proporcionan una importante área de contacto entre la roca y el fluido, generando una importante oportunidad al recobro adicional de petróleo. Mediante este mecanismo, es factible lograr que el petróleo móvil y sin energía para desplazarse dentro del reservorio, pueda ser expulsado y su lugar sea reemplazado por un fluido mojante (agua de inyección). La efectividad de este proceso depende de parámetros tales como: tamaño y compartamentalización del reservorio (bloque fallado), porosidad y permeabilidad de la roca, viscosidad de los fluidos, tensiones interfaciales, mojabilidad de la roca y área de contacto entre el fluido imbibido y la roca porosa. La propuesta denominada WAIGD/PI (Waterflooding assisted imbibition and gravity drainage -Production/lnjection - WAIGD/PI), consiste en inyectar agua y aprovechar las características del mecanismo de imbibición y drenaje gravitacional a través de un proceso alterno de inyección-producción por un mismo pozo. Esta propuesta optimiza los parámetros económicos y minimiza el riesgo técnico (ahorro de costos de perforación y flexibilidad en los arreglos sobre la base de la respuesta a la inyección) logrando la recuperación de reservas adicionales e incremento de la producción en este tipo de reservorios. Para lograr la asistencia óptima de las fuerzas capilares a través del mecanismo de imbibición se recomienda la inyección a tasas bajas, de acuerdo con la fórmula obtenidas en el análisis presentado.

The objective of the present work is to characterize the mechanism of spontaneous and forced imbibition, through the formulation and solution of a mathematical physical model that allows the estimation of the imbibition rate as well as the prediction of the petroleum production in reservorios that have characteristics similar to the one of the Peruvian northwest. The reservorios of the Peruvian northwest appear like good candidates to recover additional Petroleum by means of the imbibition process, since the low permeabilily of these reservorios allows that a better performance of the capillary forces is obtained and the hydraulic fractures provide an important area of contad between the rock and the fluid, generating an important opportunity to the additional petroleum recovery. Through this mechanism, is feasible to obtain that movable petroleum and without energy to move within reservorio, can be expelled and their place is replaced by a wetting fluid (water). The effectiveness of this process depends on parameters such as: size and compartamentalización of reservorio (fault block), porosity and permeability of the rock, interfacial tensión, viscosity, wettability and area of contad between fluid and the rock. The proposed Process WAIGD/PI (Waterflooding assisted imbibition and gravity drainage - Produdion/Injection), consists of injeding water and taking advantage ofthe characteristics the imbibición mechanism and gravitational drainage through an alternating process of injection-production by a same well. This proposal optimizes the economic parameters and diminishes the technical risk (saving of perforation costs and flexibility acording with imbibition response) obtaining the recovery of additional reserves and produciion increase.