Comparación de alternativas para mejora de la inyección cíclica de vapor mediante simulación numérica



Document title: Comparación de alternativas para mejora de la inyección cíclica de vapor mediante simulación numérica
Journal: Revista fuentes el reventón energético
Database: PERIÓDICA
System number: 000441915
ISSN: 2145-8502
Authors: 1
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Institutions: 1Instituto Colombiano del Petróleo, Piedecuesta, Santander. Colombia
2Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Santander. Colombia
3Ecopetrol S.A., Cundinamarca. Colombia
Year:
Volumen: 16
Number: 2
Pages: 91-108
Country: Colombia
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Analítico, prospectivo
Spanish abstract La inyección cíclica de vapor (CSS, por sus siglas en inglés) es un método de recobro mejorado (EOR) térmico de los más aplicados a nivel mundial; sin embargo, presenta desafíos relacionados con la eficiencia energética del proceso y costos asociados a su operación. En el caso de Colombia, la CSS se viene aplicando en diferentes campos de crudo pesado desde hace muchos años, encontrándose en algunos casos la necesidad de implementar y combinar tecnologías para extender el límite técnico económico de dicho proceso de recobro mejorado. En ese sentido, este trabajo se fundamenta en analizar diversas alternativas que permitan mejorar la eficiencia energética y la recuperación de petróleo de forma rentable. Para llevar a cabo el análisis, se construyó un modelo de simulación numérica semi-conceptual, representativo de un campo colombiano de crudo pesado, en el cual se realizó la simulación de escenarios de producción en frío, inyección cíclica de vapor, calentamiento en fondo de pozo y la combinación del vapor con diferentes sustancias (métodos híbridos de inyección de vapor); estos resultados, evaluados bajo condiciones similares en todos los casos, permiten establecer el potencial de las tecnologías y enfocar de esta forma los esfuerzos investigativos en aquellas que se consideren más promisorias. Adicionalmente, se realizó un estudio preliminar de visualización de tecnologías de generación de vapor a través de energía solar y algunas aplicaciones en campo relevantes, debido a los desafíos de disponibilidad de combustible y altos costos asociados a la generación de vapor convencional, esto alineado con los planes de Ecopetrol del uso de tecnologías limpias. Para el caso particular de las tecnologías de calentamiento de fondo de pozo en sus diferentes modalidades (calentamiento electro-resistivo, electro-inductivo o recirculación de vapor), se evaluó el comportamiento en el modelo a través de un pozo calentador
English abstract Cyclic steam stimulation (CSS), is the most applied thermal enhanced oil recovery (EOR) method worldwide. However, despite the vast experience gained over the last few decades CSS still have its challenges including but not limited to energy efficiency and operational costs. CSS has been evaluated for several years in Colombian heavy oil reservoirs. With CCS approaching its maturity new alternatives and injection strategies are required to potentially extend the technical-economical limit of this recovery process. Therefore, this work is focused on the evaluation of different strategies to potentially improve CCS performance. Alternate methods evaluated range from steam generation with solar energy to well heating strategies and CCS combined with flue gas, foams, solvents and nano particles (hybrid CCS methods). This evaluation was carried out using a semi-conceptual numerical simulation model representative of a Colombian heavy oil reservoir currently under CCS. The performance of hybrid CCS methods were compared against cold production, conventional CSS (base case) and heating well technologies. Furthermore, this paper summarizes the visualization of steam generation technologies through solar energy and some relevant field applications. Downhole heating technologies (i.e. electro-resistive heating, electro-inductive heating or steam recirculation) were evaluated using the “heater well” option. On the other hand, the hybrid CCS methods evaluated considered specific parameters and injection schedules for each technology to represent as much as possible the performance documented in the literature including some field applications. Based on the DNI (Direct Normal Irradiance), some regions of Colombia are candidates to consider steam generation based on solar energy. Despite the cost and environmental benefits, high CAPEX and the requirement of large acreage were some of the constraints identified. Regarding the simulation study, preliminary results of th
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería petrolera,
Inyección de vapor,
Recuperación de petróleo,
Simulación numérica
Keyword: Numerical simulation,
Steam injection,
Oil recovery
Full text: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/9162/9005