Modelización de la Inundación Química de Reservorios

Abstract

En este trabajo se analiza un método químico de recuperación asistida de petróleo, la inundación micelar polimérica (MP), en la que se inyectan, junto con el agua, agentes tensioactivos llamados surfactantes y polímeros. El principal objetivo de la inundación química es lograr desplazar el petróleo residual de una inundación con agua, reduciendo la tensión interfacial entre el petróleo y el agua y produciendo la miscibilidad (parcial o total) entre dichas fases. Para llevar a cabo este análisis se aplica el simulador numérico UTCHEM desarrollado en la Universidad de Texas en Austin. UTCHEM es un simulador composicional que modela el flujo de hasta cuatro fases y diecinueve componentes en tres dimensiones. Se describen con detalle las ecuaciones diferenciales en las que está basado el simulador y las propiedades físicas que lo alimentan. El dato más sensible que requiere UTCHEM es el modelo termodinámico, que rige la partición de los componentes entre las fases. Esta partición influye en todo los demás datos que lo alimentan: tensiones interfaciales, saturaciones residuales, permeabilidades relativas, presiones capilares, viscosidades de fase, adsorción, etc. Los 3 tipos posibles de comportamiento de fase son: Tipo II(-) (surfactante mucho más soluble en agua que en petróleo); Tipo II(+) (surfactante mucho más soluble en petróleo que en agua) y Tipo III (formación de una tercera fase, la microemulsión). Para cada tipo de comportamiento, se analiza la influencia en la recuperación de petróleo de las permeabilidades relativas agua-petróleo-especie química, y de las curvas de desaturación capilar, que determinan la saturación residual de petróleo y la saturación irreducible de agua. La influencia de las curvas mencionadas varía según el tipo de comportamiento considerado. Sin embargo, la disminución
de la permeabilidad relativa al petróleo, provoca un notable descenso en la producción, independientemente del tipo considerado.
También se analiza la influencia del tipo de comportamiento de fases en la recuperación de petróleo.
En todos los casos considerados, se observa una mayor eficiencia en el desplazamiento de los Tipos II(+) y III, ya que toman las características de un desplazamiento miscible, logrando barrer casi completamente al petróleo remanente.