domingo, 4 de octubre de 2009

Mecanismos de Producción

Los mecanismos de producción son procesos que aprovechan la energía presente en un yacimiento, o energía proporcionada por el hombre, con el fin de desplazar el hidrocarburo localizado en un tanque de dicho yacimiento hacia un pozo de producción.

Los mecanismos de producción pueden ser naturales o inducidos.

Los mecanismos de producción inducidos, son aquellos empleados con el fin de mantener la presión dentro del yacimiento (inyección de fluidos como gas o líquidos), o para modificar las propiedades de los fluidos para favorecer su desplazamiento del yacimiento al pozo (un buen ejemplo es la inyección de vapor con el fin de aumentar la temperatura en el yacimiento y con esto alterar la densidad del hidrocarburo).

Los mecanismos de producción naturales son:
  • Compresibilidad de la Roca: A medida que se desarrolla la producción, la presión dentro del yacimiento declina, es por ello que la roca responde a este fenómeno con la expansión de la matriz hacia donde le resulte más sencillo (hacia el volumen poroso). Es lo que se conoce como colapso del espacio poral. Dicho colapso facilita la expulsión del hidrocarburo al empujarlo hacia el pozo.
  • Compresibilidad del Fluido: Al generarse una variación en la presión, sin importar el tipo de fluido presente en el yacimiento, éste se expande favoreciendo la producción del pozo. Cabe decir, que la compresibilidad, a una presión superior a la presión de burbuja, representa el mecanismo de producción predominante.
  • Liberación de Gas en Solución: A medida que la presión disminuye, el gas disuelto en el petróleo tiende a ser liberado y a expandirse, empujando petróleo hacia el pozo. La recuperación brindada por este mecanismo suele ser menor al 20%.
  • Segregación Gravitacional: En éste mecanismo, por tener el gas una densidad menor que la del crudo se mueve al tope del yacimiento al ser liberado, siempre y cuando las condiciones de desplazamiento sean las propicias, es decir, la distribución de sedimentos con que se formó el yacimiento debe favorecer el desplazamiento hacia el tope por existir una alta permeabilidad vertical (se generaliza el proceso atribuyendoce a un alto grado de buzamiento de la formación). Representa un mecanismo de alta eficiencia, pudiendo ser mayor al 75%.
  • Empuje por capa de gas: Al producirse disminución en la presión,el gas acumulado sobre el petróleo y debajo del tope de la trampa, genera un empuje del crudo hacia el pozo a medida que se expande.
  • Empuje Hidráulico: Es un proceso independiente de la diferencia que exista entre la presión del yacimiento y la presión de burbuja. Al disminuir la presión, el agua presente en un acuífero, confinado o no confinado en el yacimiento (dependiendo si el volumen de agua es constante o existe un flujo de agua entre la formación y la superficie), se expande hacia el pozo, empujando el crudo a su paso.

BALANCE DE MATERIALES

La ecuación de balance de materiales se fundamenta en la Ley de Conservación de la Materia, Schilthuis, donde el volumen de producción (vaciamiento) va a ser igual a la suma de las expansiónes producidas por los diversos mecanismos de producción.

Vaciamiento, la sumatoria de:

  • Expansión del petróleo y gas en solución.
  • Expansión del gas de la capa de gas.
  • Expansión del agua connata.
  • Reducción del volumen poroso.
  • Influjo de agua del acuífero.