EFICIENCIA DE DESPLAZAMIENTO EN EL RECOBRO DE PETROLEO

La eficiencia de recuperación total de cualquier proceso de desplazamiento de fluidos está dada por el producto de:
  • Eficiencia de desplazamiento macroscópico o desplazamiento volumétrico, Ev,
  • Eficiencia de desplazamiento microscópico, Ed.

Es decir: E = Ev x Ed

La eficiencia de desplazamiento microscópica es una medida de cuan bien el fluido desplazante moviliza el petróleo una vez que están en contacto. La eficiencia de desplazamiento macroscópico es una medida de cuan bien el fluido desplazante se ha contactado con las partes del reservorio que contienen hidrocarburos.

La eficiencia de desplazamiento microscópico es afectada por los siguientes factores:

  • Fuerzas de tensión superficial e interfacial
  • Mojabilidad,
  • Presión Capilar, y
  • Permeabilidad Relativa

Cuando una gota de un fluido inmiscible es inmersa en otro fluido y estos descansan sobre una superficie sólida, el área superficial de la gota tomará un valor mínimo obedeciendo a las fuerzas que actúan en las interfaces fluido-fluido y roca-fluido. Las fuerzas por unidad de longitud que actúan sobre las interfaces mencionadas se les denomina tensiones interfaciales. La tensión interfacial entre dos fluidos representa la cantidad de trabajo requerido para crear una nueva unidad de área superficial en la interface. La tensión interfacial también puede ser concebida como la medida de la inmiscibilidad de dos fluidos. Los valores típicos de la tensión interfacial del crudo-salmuera son del orden de 20 a 30 dinas/cm.

La tendencia de un sólido para preferir a un fluido sobre otro es denominada mojabilidad. La mojabilidad es una función de la composición química tanto de los fluidos y la roca. Las superficies pueden ser ya sea mojables al agua o al petróleo, dependiendo de la composición química de los fluidos. El grado por el cual la roca es mojable al agua o al petróleo es fuertemente afectada por la absorción de los constituyentes en la fase petróleo.

El concepto de mojabilidad conduce a otro significante factor en la recuperación de petróleo. Este factor es la presión capilar. Para ilustrar la presión capilar, considere un tubo capilar que contiene petróleo y salmuera, el petróleo tiene una menor densidad que la salmuera. La presión en la fase petróleo inmediatamente sobre la interface petróleo-salmuera en el tubo capilar, será ligeramente mayor que la presión en la fase agua justo debajo de la interface. La diferencia en la presión es llamada la presión capilar, Pc, del sistema. La mayor presión siempre ocurrirá en la fase no mojante.

Otro factor que afecta la eficiencia de desplazamiento microscópico es el hecho que cuando dos o más fases fluidas están presentes y fluyendo, la saturación de una fase afecta la permeabilidad de las otras, lo cual conduce al concepto de permeabilidad relativa.

La eficiencia de desplazamiento macroscópico es afectada por los siguientes factores:

  • Heterogeneidad y anisotropía,
  • Movilidad de la fase desplazante comparada con la movilidad de los fluidos desplazados,
  • Arreglo físico de los pozos de producción e inyección, y
  • Tipo de roca matriz en la cual se encuentran el petróleo y el gas.

La heterogeneidad y anisotropía de una formación tiene un significante efecto sobre el desplazamiento. El movimiento de los fluidos a través del reservorio no será uniforme si existen grandes variaciones en las propiedades tales como: porosidad, permeabilidad y cemento arcilloso. Muchas zonas productivas son variables en permeabilidad, tanto vertical como horizontalmente. Zonas o estratos de mayor o menor permeabilidad a menudo muestran continuidad lateral a través de un reservorio o solo una porción. Cuando tal estratificación de la permeabilidad existe, el fluido desplazante barre más rápido las zonas más permeables, de tal manera que el petróleo de las zonas más permeables será producido en un periodo de tiempo mucho mayor a altas relaciones agua-petróleo.

Autor: Ing. Lucio Carrillo B. UNI Peru
quipu.uni.edu.pe

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