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Este blog está destinado a ofrecer información
sobre aspectos importantes de la Ingeniería de
Yacimientos e información de interes relacionada
con el ámbito petrolero.
Espero que les sea de utilidad y agrado.



MECANISMOS DE PRODUCCIÓN

Los mecanismos de recuperación primaria resulta de la utilización de las fuentes de energía natural presente en los yacimientos para el desplazamiento del petróleo hacia los pozos productores. Tales como: empuje por agua, empuje por gas en solución, expansión de la roca y de los fluidos, y drenaje gravitacional. De manera que cuando estas fuentes de energía naturales se agota o se hace insuficiente, a estos mecaniscos se le pueden adicionar otros de tipo inducido para contrarestar el efecto de la perdida de energía con el tiempo en el reservorio.

Los fluidos que se encuentran en el yacimiento, están sometidos a la acción de fuerzas naturales que desplazan al crudo y al gas hasta los pozos productores. Estas fuerzas varían durante la vida del yacimiento. La energía disponible que es responsable de los mecanismos de producción, varía con las condiciones del yacimiento y su forma de disipación es una función de la historia y procesos de producción. Las fuerzas activas en el yacimiento son: 1.- Fuerza de presión. (Mueve cada elemento de volumen, hacia las zonas
de menor presión)
2.- Fuerza de empuje. (Aplicando el principio de Arquímedes y es
igual al peso del volumen del fluido desalojado)
3.- Fuerza de gravedad. (Actúa verticalmente hacia abajo, y a su vez se
debe a la diferencia de densidades entre los fluidos)
4.- Fuerza de viscosidad. (Esta es función, tanto del fluido (μ) como del medio poroso)
5.- Fuerza de inercia. ( Se relaciona con la velocidad de los fluidos en un medio
poroso permeable es directamente proporcional al gradiente de presión).

Muchos de los mecanismos de producción se conforman por la acción combinada de estas fuerzas originaria del yacimiento y en base al aporte de cada una y las características estructurales del yacimiento actuaran en el mismo utilizando una mecanica de funcionamiento diferente. Entre estos tenemos:

1.- COMPRESIBILIDAD DE LA ROCA Y FLUIDOS.

La produccion de fluidos en el reservorio, incrementará la diferencia entre la presíon de sobrecarga y la presión de poro, lo que originará una reducción del volumen poroso del yacimiento y la expansión de los fluidos presentes en el mismo. La expansión de la roca ocurrirá en la dirección en que sea mas facil, de manera que puede ser en la dirección externa o en la dirección del poro. Cuando esto sucede el volumen desplazado se dirijirá al pozo.
La recuperación del petroleo mediante el empuje por compactación es significante solo cuando la compresibilidad de la formación es alta. Muchos reservorios que tienen un significante empuje por compactación son someros y pobremente consolidados.



2.- LIBERACIÓN DE GAS EN SOLUCIÓN


Está presente en los yacimientos donde la presión es menor que la presión de burbujeo, Yacimiento Saturado. La saturación de agua promedia dentro del volumen poroso esta cerca del valor irreducible. Debido a esta condición, a medida que se desarrolla la explotación del yacimiento y la presn se reduce, los componentes livianos presentes en los hidrocarburos pasan a la fase gaseosa, de esta manera se forman pequeñas burbujas que permitirán desplazar los hidrocarburos líquidos, ejerciendo una cierta presión sobre esta fase, lo cual contribuye a su desplazamiento hacia los pozos. Esto ocurre despues que la saturación d gas liberado excede la sturación de gas critica, y este se hace movil.

La permeabilidad ver
tical debe ser pequeña a fin de que no se forme capa de gas. Este mecanismo reduce el efecto de la expansión por expansión de roca y fluidos debido a que aporta mayor energía al yacimiento una vez que este a alcanzado la presión de burbuja y la saturación critica de gas.

3.- EMPUJ
E POR CAPA DE GAS.

Está presente en yacimientos que se encuentran sometidos a presiones menores que la de burbujeo, Yacimientos Saturados. En este caso los componentes livianos de los hidrocarburos se irán separando de la fase líquida y buena parte de ellos migrará, debido a su gravedad, a la parte alta de la estructura. De esta manera se conforma una zona de yacimiento con una alta saturación de gas, llamada Capa de Gas. Durante la formación, la capa desplazará hidrocarburos líquidos hacia los pozos y simultáneamente ejercerá una presión sobre la zona de petróleo.
La presión del yacimiento declina suave y continuamente. El nivel de soporte d presión depende del tamaño de la capa de gas.
Actua bajo la acción de fuerzas viscosas, gravitacionales, capilares, que se ven influenciadas por las diferencias de presión.

4.- SEGREGACIÓN GRAVITACIONAL

Este desplazamiento es característico de yacimientos q
ue presentan un alto grado de buzamiento. Este hecho favorece el flujo en contracorriente mediante el cual el gas migra hacia la parte alta de la estructura y el petróleo hacia la parte baja, por razones de diferencia de densidad, esto en respuesta de que las fuerzas gravitacionales actuantes son mayores que las fuerzas viscosas presentes. En este tipo de yacimiento es frecuente la formación de una capa de gas secundaria. Además, la dirección de flujo vertical debe ofrecer menor resistencia para que los fluidos se desplacen hasta el tope de la estructura, esto correspondera al arreglo de los granos que influenciarán la capacidad del medio para permitir el flujo.



5.- EMPUJE POR IMFLUJO DE AGUA

Se considera cuando exista, asociada a la zona de petróleo, una porción de roca con alta saturación de agua. Esta porción del yacimiento recibe el nombre de acuífero. A medida que transcurre la explotación del yacimiento y su presión se va reduciendo, al igual que todos los otros fluidos, el agua presente en el acuífero se irá expandiendo. Esta expansión producirá un desplazamiento de los hidrocarburos hacia los pozos de producción. Este efecto se mantiene hasta que la capacidad expansiva del volumen de agua contenido en el acuífero se agote.

La intrusión se debe a:
(a) Apreciable expansión del agua
del acuífero. A medida que se reduce la presión, el agua se ex´pande y reemplaza parcialmente los fluidos extraidos del reservorio.
(b) El acuifero es parte de un sistema artesiano. El agua que rodea al r
eservorio de petróleo esta en contacto con el agua proveniente de la superficie.

Dependiendo de la forma en que ingresa el agua al reservorio de petróleo, los yacimientos por empuje de agua se denominan:


(a) Yacimientos por empuje de Fondo: El agua de la formación es usualmente de gran espesor con suficiente permeabilidad vertical, tal que el agua puede moverse verticalmente. En este tipo de reservorios la conificación puede convertirse en un gran problema.
(b) Yacimientos por empuje lateral: en el cual el agua se mueve hacie el reservorio desde los lados.

6.- INYECCCIÓN DE FLUIDOS

Constituyen mecanismos secundarios de recobro y se implementan con el fin de aumnetar la energía que se ha perdido debido a las caidas y presión y el tiempo de producción. De manera que funcionan como mecanismo de desplazamiento y mantenimiento de la presión. Puede ser por inyección de agua o gas

Bibliografía:
Paris Ferrer, Magdalena . Inyección de Agua y Gas en Yacimientos Petrolíferos. Segunda Edición. Maracaibo, Venezuela (2001) Versión pdf. Pags 4 -
Carrillo Lucio. Ingeniería de Reservorio. Universidad de Oriente. Mayo 2007. Versión pdf.

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