La combustión en el yacimiento (reservorio) consiste en quemar una parte del petróleo «in-situ» con el objeto de general calor para producir el petróleo remanente. En principio, existen 2 tipos de procesos de combustión en el yacimiento. Un tipo es denominado Combustión convencional o «hacia adelante» debido a que la zona de combustión avanza en la misma dirección del flujo de fluidos mientras que en el segundo tipo denominado Combustión en reverso o en «contra-corriente» la zona de combustión se mueve en dirección opuesta al flujo de fluidos. El proceso convencional es el más común.La idea básica de combustión convencional consiste en:
a) Inyectar aire a través de ciertos pozos con el objeto de crear una alta permeabilidad relativa al aire.
b) Encender el crudo en los pozos de inyección.
c) Propagar el frente de combustión a través del yacimiento mediante inyección continua de aire con el objeto de calentar y desplazar los fluidos delante de ella.
El petróleo es producido por una variedad de mecanismos incluyendo vaporización, condensación, empuje por gas en solución, desplazamientos miscibles, emouje por vapor, craqueo térmico, etc. La temperatura en la zona de combustión alrededor del pozo de inyección es de 700°F a 1200°F. La zona más adelante se caracteriza por evaporación y craqueo del petróleo, aún más adelante se encuentra la zona de condensación, a continuación el banco de agua, el banco de petróleo y finalmente la zona virgen hasta los pozos productores.
El proceso de combustión convencional es ideal en el sentido que una fracción indeseable de petróleo es consumida como combustible en forma de «coque» y que el calor generado es utilizado lo más eficientemente posible. La cantidad de petróleo consumido es de alrededor del 15% pero varía dependiendo del tipo de petróleo y tasa de inyección de aire. Se le denomina contenido de combustible y se expresa en lbs/lb de roca o en lb/pie3 de roca.
La combustión convencional es aplicable a yacimientos con crudos en el rango de 10° a 40° API y la recuperación varía entre el 60% y 90% del petróleo en el yacimiento al momento de iniciar el proceso dependiendo del tipo de arreglo, propiedades del petróleo y del petróleo in situ.
Combustión en reserso
Se diferencia del convencional en el hecho que el frente de combustión se origina en los pozos productos y se propaga hacia los inyectores. En este tipo de proceso, el petróleo vaporizado, el agua y los productos de la combustión se mueven en una zona del yacimiento que ha sido calentada. Luego, debido a que la arena está caliente, la saturación movible de líquido es eliminada en esta parte del yacimiento lo cual significa que no existe límite superior en la viscosidad del petróleo.
La combustión en reverso puede ser usada en yacimientos donde el proceso convencional es imposible de aplicar debido a la alta viscosidad del petróleo razón por la cual es recomendado para yacimientos con crudos muy pesados y arenas bituminosas. Es aplicable en el rango de 5° API a 15°API y la recuperación puede alcanzar hasta un 50%-65% del petroleo in situ en el momento de iniciar el proceso.
Una característica importante del proceso de combustión en reverso es el mejoramiento del petróleo in situ ya que se puede obtener crudo de 25°API y de 15 cp de viscosidad de un yacmiento que contiene 8°API y 10 cp de viscosidad.
En comparación con la combustión convencional, la combustión en reverso es menos atractiva debido a recuperaciones más bajas, mayor consumo de combustible, mayores pérdidas de calor y problemas de equipos más severos. Sin embargo, tiene un mayor rango de aplicabilidad y probablemente sea uno de los muy pocos métodos métodos aplicables a arenas bituminosas.
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