Mecanismos de Empuje de los Yacimientos Petrolíferos

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MECANISMOS DE EMPUJE 

Es importante considerar las características petrofísicas y el mecanismo de empuje al comienzo del período de producción de un yacimiento, para conocer cuál es su principal fuente de energía para un aprovechamiento más eficiente y recomendar una tasa de producción adecuada.

 Los mecanismos naturales de producción que influyen en el comportamiento de la recuperación primaria, son los siguientes: 

Expansión de la roca y los fluidos 

Ocurre en yacimientos subsaturados de los cuales el gas en solución no sale hasta que la presión del yacimiento decline por debajo de la presión de saturación, mientras ocurre esta reducción de presión y no existe en el yacimiento otro mecanismo de expulsión, la producción se debea la expansión del petróleo líquido. 

La presión del yacimiento declina rápido y continuamente, la relación gaspetróleo (GOR)permanece bajo yconstante, con unfactor de recobro del 3% es el más ineficiente de todoslos mecanismos naturales de producción. 


Un yacimiento de petróleo es subsaturado cuando contiene menos gas que el requerido para saturar el petróleo a la presión y temperatura del yacimiento.Estos yacimientos son buenos candidatos para la inyección de agua con el fin de mantener la alta presión del yacimiento y para incrementar la recuperación de petróleo. 

Empuje por Gas en Solución
 Cuando existe una disminución de presiónen el yacimiento, el gas que está en solución es liberado en forma de burbujas, que eventualmente se unen formando canales continuos que permiten el flujo simultáneo de petróleo y gas. La producción de petróleo resulta por la expansión volumétrica del gas en solución y por la expansión volumétrica del petróleo. 

En las primeras etapas de depleción, la sustitución del petróleo en el yacimiento por gas en expansión está equilibrada, pero a medida que la presión disminuye,se forma una fase gaseosa mayor, por lo que se requiere más gas de expansión por unidad volumétrica de petróleo.Un yacimiento de empuje por gas en solución o gas disuelto, es aquel cuya fuente de energía para producir el petróleo desde la formación es la expansión volumétrica del gas disuelto en el petróleo, gas que se libera a medida que la presión del yacimiento declina. 

 En el mecanismo de empuje por gas en solución debe formularse planes para mantener la presión del yacimiento. Si la presión continua declinando, se le hará un daño irreparable al yacimiento. A medida que la presión del yacimiento decae por debajo del punto de burbujeo, la viscosidad del petróleo aumenta y esto origina una menor eficiencia del desplazamiento por inyección de agua y/o gas. 

La eficiencia de este mecanismo depende de la cantidad de gas en solución, de las propiedades de la roca y del petróleo y de la estructura geológica del yacimiento. Los recobros que se logran son bajos, en el orden de un 10 a 35% del POES. A medida que la presión declina, el gas fluye a una tasa más rápida que la del petróleo provocando un rápido agotamiento de la energía del yacimiento, lo cual se nota en el incremento de las relaciones gaspetróleo del campo.

Empuje Hidráulico 

La presencia de agua asociada a los procesos de formación de las rocas que almacenan hidrocarburos, permite identificar la expansión de agua como un mecanismoconocido como Empuje Hidráulico. Este se produce cuando por disminución de la presión se origina una expansión de un acuífero adyacente al yacimiento. Este empuje puede seractivo o parcial, segúnel reemplazo volumétrico de fluidos del acuífero al yacimiento; y lateral o de fondo, según la posición del acuífero en la estructura del yacimiento. 

El agua en un acuífero está comprimida, pero a medida que la presión del yacimiento se reduce debido a la producción de fluidos, se expande y crea una invasión natural de agua en el límite yacimientoacuífero. La energía del yacimiento también aumenta por la compresibilidad de la roca en el acuífero; cuando éste es muy grande y contiene suficiente energía, todo el yacimiento puede ser invadido por esa agua.  

En algunos yacimientos de Empuje Hidráulico se pueden obtener eficiencias de recobro entre un 30% y 50% del petróleo original in situ (POES). 

La geología del yacimiento, la heterogeneidad, y la posición estructural son variables importantes que pueden afectar de manera positiva o negativa los valores de la eficiencia de recobro. La extensión del acuífero y su capacidad energética no se conoce hasta que se tienen datos de la producción primaria, a menos que se cuente con una extensa información geológica, proveniente de perforaciones o de otras fuentes. 

Si el acuífero no puede suministrar suficiente energía para alcanzar las tasas deseadas de extracción de fluidos, manteniendo la presión del yacimiento, se puede implementar un programa de inyección de agua en el borde de éste para aumentar su energía natural. Este programa se denomina mantenimiento de presión con inyección de agua.

Empuje Combinado
Ocurre cuando en el yacimiento existen dos o más mecanismos de empuje simultáneos. En ciertos casos, algunos mecanismos de empuje del yacimiento pueden descartarse porque contribuyen muy poco al empuje total.

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