El estudio abordó la simulación de combustión in situ (ISC) para un yacimiento naturalmente fracturado de petróleo pesado.
Cabe señalar que el petróleo pesado contenido en yacimientos naturalmente fracturados es de gran importancia en varios países. Podría contribuir significativamente al suministro mundial de energía.
Aunque existen varias opciones de recuperación mejorada de petróleo disponibles para recuperar estos recursos, una prometedora es la combustión in situ (ISC). Aunque se han estudiado durante más de cinco décadas, su uso en yacimientos naturalmente fracturados no se comprende completamente.
En la investigación documentada en esta tesis se divide en dos estudios. Primero, se utilizó un modelo de simulación de reservorio homogéneo térmico reactivo bidimensional para investigar cómo las propiedades del reservorio. Como porosidad, permeabilidad, presión y difusión de oxígeno, afectan el ISC en reservorios naturalmente fracturados.
En el segundo, se introducen en el sistema fracturas implícitas y estratos de lutitas para investigar cómo las heterogeneidades en un yacimiento carbonatado fracturado afectan el desempeño de la ISC.
Los resultados muestran que las fracturas semiverticales no solo proporcionan una vía de alta permeabilidad. Sino que también contribuyen al drenaje por gravedad, promoviendo una mejor distribución vertical del aire inyectado y mejorando el rendimiento de ISC.
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Conclusiones: En primer lugar, se encontró que la dimensión del bloque de la rejilla debe ser más pequeña que la zona de combustión para que el resultado sea independiente del tamaño de la rejilla. Se encontró que el escenario adecuado para este caso es igual a 0.05 m.
Las porosidades más altas conducen a picos de temperatura más altos porque hay más combustible disponible cuando el oxígeno llega al frente del fuego. Como consecuencia, se produce un avance del frente de combustión irregular. Se puede observar un consumo de oxígeno más temprano debido a los efectos de digitación.
La permeabilidad vertical aumenta el impacto del drenaje por gravedad que, en consecuencia, podría conducir a mejoras en el factor de recuperación de petróleo con una menor inyección de aire requerida.
ISC a alta presión del yacimiento no solo puede aumentar la recuperación de petróleo al conducir a una reducción de la viscosidad debido a una combustión mejorada. Sino también a la disolución de dióxido de carbono presente en los gases de combustión en el frente de combustión.
Asimismo, una mayor difusión molecular de oxígeno puede acelerar las reacciones de oxidación, debido a una mayor transferencia de masa. Promoviendo factores de recuperación más altos con un menor consumo de combustible.
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Las fracturas actúan como vías de alta permeabilidad para el fluido inyectado, como el aire. ISC se puede aplicar cuando el patrón de fractura principal es vertical o semivertical. Promoviendo una mejor distribución vertical del aire inyectado y mejorando la conformidad del frente de combustión, el desplazamiento y mayores factores de recuperación de aceite.
Adicionalmente, la inclinación de la fractura permite que el aire inyectado y los gases de combustión se desplacen hacia arriba. Lo que conduce a un avance más rápido del frente de combustión. En la parte superior de la fractura vertical y a la penetración de oxígeno en la parte superior del pozo productor.
Las fracturas no solo proporcionan una vía de alta permeabilidad para que los fluidos viajen, sino que también contribuyen a que se consuma más combustible. Lo que produce picos de temperatura más altos porque hay más combustible disponible.
El trabajo fue presentado por el Ingeniero de Pemex, Antonio J. Vázquez Zamora, en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
