Fundamentos de estudio experimental de laboratorio de aceite pesado en tubo de combustión con inyección de aire

Abstract

RESUMEN: En el marco de la competitividad global sobre la recuperación de hidrocarburos, este trabajo representa un análisis de una alternativa factible, en cuanto a recuperación de hidrocarburos pesados, ya que la producción de crudo pesado, es importante para el país, por lo que la generación de tecnología en recuperación de este tipo de crudo, beneficiaría la economía de México. El presente trabajo tiene el propósito de estudiar el proceso de combustión in-situ mediante la inyección de aire como una alternativa viable para la extracción de aceite pesado; en particular se enfocó la atención a los fundamentos de la recuperación mejorada de aceite hasta nivel tubo de combustión. Como complemento de este trabajo, se conocieron y aplicaron los fundamentos de un simulador numérico de yacimientos comercial para su uso en el proceso de combustión in-situ. Se comenzó con el estudio y deducción de las ecuaciones que rigen el comportamiento del movimiento de los fluidos existentes en el yacimiento llegando a las expresiones de las ecuaciones de difusividad correspondientes para cada tipo de fluido (incompresible, ligeramente compresible y compresible). Para la solución de las ecuaciones numéricas planteadas se estudió el método numérico de diferencias finitas, siendo éste, el principio matemático bajo el cual trabaja el simulador comercial empleado, CMG (Computing Modeling Group). Finalmente se diseñó con dicho software un experimento con la finalidad de la recuperación de aceite pesado mediante inyección de aire con fines solamente ilustrativos. Para dicho ejemplo se emplearon datos de aceite y roca reportados en literatura, debido a la carencia de la caracterización de roca y fluido de los aceites del Golfo de México y Venezuela no fue posible realizar la simulación con este tipo de aceite pesado. ABSTRACT: In the context of global competitiveness on hydrocarbon recovery, this work represents an analysis of a feasible alternative, since the production of heavy crude oil, is important for the country, the generation of technology in recovery of this type of crude oil, would benefit Mexico's economy. The purpose of this work is to study the combustion process in-situ by injecting air as a viable alternative to heavy oil extraction; in particular, attention was focused on the fundamentals of improved oil recovery up to combustion tube level. In addition to this work, the basics of a numerical commercial deposit simulator were known and applied for use in the in-situ combustion process. It was started with the study and deduction of the equations that govern the behavior of the movement of existing fluids in the reservoir reaching the expressions of the corresponding diffusivity equations for each type of fluid (incompressible, slightly compressible and compressible). For the solution of the numerical equations raised, the numerical method of finite differences was studied, this being the mathematical principle under which the commercial simulator used, CMG (Computing Modeling Group) works. Finally, an experiment was designed with this software with the purpose of heavy oil recovery by air injection for only illustrative purposes. For this example, oil and rock data reported in literature were used, due to the lack of the characterization of rock and fluid oils from the Gulf of Mexico and Venezuela it was not possible to perform the simulation with this type of heavy oil.