Notas Tecnicas - Junio 07 - Tiorco

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Introducción
Un trabajo presentado en 1995 en el 8th Simposio Europeo de
IOR en Viena, Austria, compara los resultados de 128 pilotos
de inyección de polímero en EE.UU. con 12 proyectos
similares fuera de los Estados Unidos de Norte América a los
que en este documento llamaremos “extranjeros”. Aunque el
artículo tiene más de 12 años, los conceptos hoy día aun son
muy valederos y relevantes, debido al alto impacto económico
de los precios del petróleo actuales y al desarrollo de nuevos
polímeros. A principios de los años 90, se desarrollo una
tecnología llamada “microgeles” o CDG, por sus siglas en 
Ingles “Colloidal Dispersión Gel” (CDG), la cual ofrece un 
factor de resistencia residual mucho mayor que el obtenido
con polímero solo. Los principios y criterios básicos del
diseño para los proyectos de inyección de polímero, son los
mismos utilizados para los proyectos de inyección de
microgeles (CDG).
Los autores del trabajo que hemos tomado como referencia,
pertenecientes a la petrolera Texaco, en su investigación,
demostraron que los proyectos de polímero estadounidenses
recuperaron en promedio, un 4,9% del POIS, mientras que los
proyectos extranjeros recuperaron hasta un 52% del POIS,
diferencia que fue atribuida básicamente a los diseños de
inyección de polímeros utilizados, siendo los parámetros
claves, la saturación de petróleo al inicio de la inyección de
químicos así como el volumen poroso de polímero inyectado.
El parámetro VP x ppm
Los proyectos con polímeros varían tanto en la concentración
como en el volumen poroso inyectado. Para hacer una
comparación valida entre los pilotos presentados en los
siguientes párrafos, el trabajo introdujo el concepto de
“VP x ppm”, el cual es el volumen poroso inyectado (VP) por 
la concentración de polímero promedio (ppm).
Casos Históricos Presentados por Texaco
La Tabla I que se muestra a continuación, incluye algunos de
los datos de los proyectos “extranjeros” presentados en el 
artículo de Texaco.
Tabla I: Proyectos de polímero fuera de EE.UU. 1975—1992
HPAM = polímero poliacrilamida hidrolizado parcialmente
e = emulsión
p = polvo
En la Tabla I se puede observar que la temperatura del
reservorio para todos los pilotos del estudio, era relativamente
moderada, con la finalidad de evitar problemas de degradación
termal. Ademas en dos de los proyectos, se eligió polímero
Xanthan debido al alto contenido de sal en el agua de
inyeccion. Hoy día y gracias al avance de nuevas tecnologías,
las nuevas generaciones de polímeros son mucho más fuertes,
capaces de poder estabilizarse a altas temperaturas y salinidad
del agua.
La Tabla II y el Grafico I muestran la disparidad del
VP x ppm entre los proyectos realizados en EE.UU. y los
proyectos extranjeros, (que según el estudio realizado por
Texaco), la diferencia entre los distintos factores de recobro
incremental obtenidos en los diferentes proyectos, es
atribuible principalmente según estudio, al parámetro
VP x ppm, el cual esta directamente relacionado al diseño de
Tiorco Notas Tecnicas –Junio 2007
Consideraciones Tecnicas Para el Diseño de los Proyectos de Polímero y Microgeles
Por Chuck Norman & Jorge Romero
PROYECTO PAÍS INICIO
TEMP
DE
RES
(ºC)
TIPO DE
POLÍMERO
Oerrel MB Alemania 1975 58 HPAMe
Hankenstuettel Alemania 1977 58 HPAMe
Oerrel WB Alemania 1980 58 HPAMe
Courtenay (Piloto) Francia 1985 30 HPAMe
Eddesse-Nord Alemania 1985 22 Xanthan
Marmul Omán 1986 46 HPAMe
Dagang China 1986 51 HPAMp
Rapdan Canadá 1986 55 HPAMe
Courtenay,
(Expansión)
Francia 1989 30 HPAMe
Daqing, PO China 1990 45 HPAMp
Daqing, PT China 1990 45 HPAMp
Matzen Austria 1992 52 Xanthan
Notas Tecnicas –Junio 2007
inyección llevado a cabo en cada piloto. Observando la tabla
II, en general, podemos inferir que el factor de recobro
incremental, presenta una relación directamente proporcional
al parámetro VP x ppm, mostrando mejores resultados en
aquellos proyectos donde el VP x ppm es mayor.
PROYECTO
CONC. DE
POLÍMERO
(PROMEDIO)
VP
(VP
X
PPM)
FACTOR DE
RECOBRO
INCREMENTAL
(% POIS)
VISCOSIDAD
DE
PETRÓLEO
(CP)
Oerrel MB 1092 0,21 229 23,5 ~20
Hankenstuettel 1320 0,41 541 17,0 ~20
Oerrel WB 1350 0,54 729 12,5 ~20
Courtenay
(Piloto)
790 0,81 642 52,0 21
Eddesse-Nord 610 0,56 342 5,9 12
Marmul 1000 0,63 630 30,0 15
Dagang 845 0,15 123 7,7 ~20
Rapdan 588 0,50 294 10,6a 12
Courtenay,
(Expansión)
639 1,00 639 12,0b 21
Daqing, PO 756 0,67 504 14,0 ~18
Daqing, PT 852 0,58 491 11,6 ~18
Matzen 1200 0,30 360 8,0a 12,7
EE.UUc 460 0,10 46 4,9 ~10
Tabla II: Diseño y Factor de Recobro
a pronosticado
b hasta mayo 2004
c 171 proyectos en base de datos (Referencia 2)
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Vp X ppm
EE.UU
Oerrel, MB
Hankensbuettel
Oerrel, WB
Courtenay, Piloto
Eddesse-Nord
Marmul
Dagang
Rapdan
Courtenay, Exp.
Daqing, PO
Daqing, PT
Matzen
Grafico I: (VP x ppm)
Experiencia con Polímeros y Microgeles en Argentina
En los últimos anos, se ha notado mayor interés en la
aplicación de polímeros y geles en Argentina, esto sobre todo
en el Golfo San Jorge. En mayo de 2004, Repsol-YPF inició
el primer piloto con microgeles en la formación MEC en el
Yac. Cañadon Seco. Los pozos productores en la malla tratada
tenían cuatro capas bajo inyección a una profundidad de 2000
a 2200 m. La inyeccion de agua en el inyector CS-2115 se
incio en enero de 1997. Los factores de recuperación primaria
y secundaria al inicio de la inyección de los microgeles fueron
de 14,6% y 13% respectivamente, para un total de 27,6%.
Durante los 6 meses que duro el proyecto se inyecto un
volumen de 167 mil barriles de microgeles en concentraciones
de 300 a 600 ppm, el cual representó aproximadamente un
3,5% del volumen poroso de la malla CS-2115 (Figura 1).
Cabe mencionar que el agua de inyección contenía
concentraciones significantes de petróleo y sólidos
suspendidos.
Figura 1: Piloto microgeles, Yac. Cañadon Seco, Fm. Mina
El Carmen
En diciembre de 2006, Repsol-YPF preparó una evaluación
preliminar del proyecto piloto, donde se pudo constatar que
los resultados habían sido muy alentadores. La operadora se
reservo el derecho de mantener en forma confidencial dichos
resultados. Actualmente hay por los menos 3 pilotos de
polímero y/o microgeles en marcha en las provincias de
Chubut y Santa Cruz, y aunque es muy pronto para pretender
evaluar los resultados, la información preliminar hasta la fecha
es muy positiva en la mayoría de dichos proyectos.
Los yacimientos ubicados en la cuenca del Golfo difieren a los
referidos anteriormente en múltiples formas, su permeabilidad
promedio es baja aunque tienen importantes excepciones, en
consecuencia, la concentración promedio de polímero
típicamente usada no supera los 600 ppm en estas zonas. En
adición a esto, las temperaturas frecuentemente están en el
rango de los 80ºC a 100ºC y el agua de inyección tiene altas
concentraciones de iones divalentes (Ca++, Mg++), lo cual
conlleva a evaluar y elegir productos químicos que resistan o
mejor se adapten a estas condiciones.
Factores Económicos
En la mayoría de los pilotos con polímero o microgeles en
Argentina, la estrategia ha sido presupuestar un volumen de
químicos de aproximadamente 10% del volumen poroso (VP)
Notas Tecnicas –Junio 2007
con la expectativa de aumentar la inversión en base de la
respuesta de petróleo inicial.
Para concluir, desde el ano 2004, tanto las tecnologías
químicas como otros procesos terciarios se han vueltos más
factibles debido al incremento en los precios del petróleo
(Figura 2). Reconociendo que los precios de los hidrocarburos
en algunos paises son controlados, pero aun así, y como se ha
venido demostrando en los últimos años, la inyección de
polímero/microgeles bien diseñada, no deja de ser rentable aun
en países donde se controla el precio de los hidrocarburos.
Volviendo al estudio de Texaco, como dato adicional se pudo
observar que la mayoría de los proyectos exitosos presentados
en el estudio de Texaco fueron realizados cuando el precio del
crudo (WTI) se encontraba por debajo de u$s30/barril.
Figura2: Precios de Petróleo “WTI”
Conclusiones Respecto a los pilotos EOR
 Si la respuesta de petróleo es cuantificable después
de inyectar un VP de químicos de 3% a 10%, el
análisis de Texaco indica que seria muy conveniente
evaluar el parametro (VP x ppm) para mejorar
futuros diseños.
 Las siguientes variables son puntos claves a
considerar en la evaluación preliminar y diseño de un
piloto con polímero y/o microgeles.
o Química del agua de inyección,
específicamente la presencia de iones
divalentes como Mg++ y Ca++; los cuales
podrían afectar la estabilidad del polímero
y/o microgeles.
o Calidad del agua de inyección,
específicamente las concentraciones de
petróleo, hierro y otros sólidos e impurezas.
o Saturaciones de petróleo móvil al inicio del
piloto EOR.
o Propiedades de las rocas y fluidos.
 Para finalizar, con los resultados obtenidos hasta la
fecha, se ha demostrado que los proyectos de
inyección de polímero o microgeles son rentables
actualmente en la estructura económica de Argentina.
Nomenclaturas
VP = Volumen Poroso
ppm = Partes por Millon
CDG = Colloidal Dispersión Gel
MEC = Mina el Carmen
Referencias
1 Debons, F.E., Braun, R.W., “Polymer Flooding: Still a
Viable IOR Tecnique”, 8th European IOR Symposium,
Vienna, Austria, 15-17 May, 1995
2 Seright, R.,“A Survey of Field Activity for Gel Treatments in
Injection Wells: 1980-92”, New Mexico Pet. Rec. Res. Ctr. 
PRRC Report 92-3, Socorro, NM, July 1992