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Recuperación mejorada con surfactantes

efecto de fuerzas viscosas durante la recuperación mejorada con surfactantes en yacimientos naturalmente fracturados.

El trabajo abordó el efecto de fuerzas viscosas durante la recuperación mejorada con surfactantes en yacimientos naturalmente fracturados.

La recuperación secundaria y terciaria de aceite en yacimientos carbonatados naturalmente fracturados es un gran desafío; debido al gran contraste de permeabilidad entre las fracturas y la matriz, y a que las fuerzas capilares son generalmente desfavorables; ya que la mayoría de estos yacimientos es de mojabilidad preferente al aceite.

En este proyecto se investigó el uso de surfactantes para incrementar la recuperación de aceite de medios carbonatados fracturados y mojados por aceite.

efecto de fuerzas viscosas durante la recuperación mejorada con surfactantes en yacimientos naturalmente fracturados.
efecto de fuerzas viscosas durante la recuperación mejorada con surfactantes en yacimientos naturalmente fracturados.

Igualmente, los surfactantes utilizados disminuyen la tensión interfacial a valores muy bajos y forman microemulsiones al mezclarse con aceite y salmuera.

Adicionalmente, este tipo de surfactantes se ha utilizado con éxito para la recuperación mejorada de aceite en diversos yacimientos a nivel mundial; sin embargo, aún no se han aplicado como un método de recuperación mejorada en yacimientos carbonatados naturalmente fracturados.

Para estudiar el efecto de los surfactantes, se realizaron experimentos de desplazamiento en núcleos de carbonatos fracturados y mojados por aceite. En todos los casos, la inyección terciaria de surfactante incrementó la recuperación de aceite significativamente comparado con la inyección secundaria de agua.

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Asimismo, se observó que los surfactantes que forman microemulsiones viscosas en el medio permeable, ocasionan gradientes de presión transversales entre la fractura y la matriz; los cuales incrementan la imbibición de surfactante, y por lo tanto, logran una mayor recuperación de aceite.

Adicionalmente, se puede afirmar que los surfactantes que forman microemulsiones viscosas sirven como agentes de control de movilidad; análogos al uso polímeros o espumas, pero con los beneficios de reducir el costo y la complejidad del proceso de recuperación mejorada.

Los resultados experimentales demuestran que la inyección de surfactante es un método potencialmente efectivo para la recuperación de aceite en yacimientos carbonatados naturalmente fracturados.

Igualmente, la recuperación de aceite de la matriz de un yacimiento carbonatado naturalmente fracturado y maduro es un gran desafío. La recuperación de aceite se logra únicamente mediante un proceso de reemplazamiento en el que los fluidos de inyección entran a la matriz; mientras que el aceite se expulsa a las fracturas desde donde fluye hacia los pozos productores.

El proceso de reemplazamiento puede ocurrir por cualquiera de los cuatro mecanismos que ocasionan flujo en un yacimiento maduro: fuerzas gravitacionales, capilares, viscosas y dispersivas.

En este sentido, la eficiencia de un proceso de recuperación secundaria por inyección de agua es muy baja; esto se debe a que la roca es mojada por aceite y las fuerzas capilares se oponen a la imbibición de agua a la matriz.

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En este trabajo se estudió el efecto de las fuerzas viscosas durante la recuperación de aceite. Por medio de la inyección de surfactante de muy baja tensión interfacial en núcleos de carbonatos fracturados y mojados por aceite.

El surfactante se mezcla con aceite y salmuera en el medio permeable y forma una microemulsión insitu. Adicionalmente, en cada experimento se inyectó solución surfactante a diferentes salinidades, lo cual afecta la viscosidad de la microemulsión.

A partir de los resultados de las pruebas de desplazamiento se concluye que: Las fuerzas viscosas durante la inyección de surfactante de baja TIF en los núcleos fracturados fueron significativas en términos de la recuperación de aceite.

Asimismo, el aumento en la viscosidad de la microemulsión de 0.5 cp a 75 cp, a través del cambio en la salinidad; incrementó el factor de recuperación de aceite de 32 a 68%.

Igualmente, inyectar surfactantes que forman microemulsiones viscosas puede aumentar la recuperación de aceite en yacimientos de carbonatos naturalmente fracturados; ya que actúan como agentes de control de movilidad similares a los polímeros o espumas, pero con menor complejidad y costo.  

Con base en estos resultados de laboratorio; se espera que la recuperación de aceite por la inyección de surfactantes sea más rápida. Lo anterior, a partir de experimentos de imbibición espontánea que no incluyen efectos dinámicos por gradientes de presión transversales.

El Ingeniero José Ernesto Parra Pérez presentó el trabajo técnico en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).

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