Ingeniería de Petróleos · 2021
Estudio del impacto del ultrasonido en el recobro mejorado del petróleo
La necesidad que tiene la industria de los hidrocarburos por producir el petróleo residual que se queda atrapado en el yacimiento ha logrado que a través de los años se estudien y desarrollen técnicas diferentes que cada vez sean menos invasivas y ayuden a preservar el medio ambiente, estas técnicas se denominan métodos de recobro mejorado no convencionales dentro de los cuales se encuentran los ultrasonidos, los cuales tienen como función principal ayudar a superar la tensión interfacial entre el petróleo y el agua, reducir la presión capilar que a su vez favorece la movilización del petróleo y disminuir la viscosidad. Esta técnica hace uso de una variedad de equipos tanto de superficie como de fondo de pozo encargados se suministrar energía ultrasónica al yacimiento ya sea de manera permanente o de manera intermitente alterando tanto propiedades de la roca como propiedades del fluido. El siguiente proyecto busca dar a conocer el impacto que ha tenido el ultrasonido en el recobro mejorado del petróleo dando a conocer primero su principio de funcionalidad, los equipos que se usan para su desarrollo y finalmente los resultados obtenidos en estudios a nivel mundial donde ha sido aplicada la técnica a nivel de laboratorio y a nivel de campo.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- OBJETIVOSp. 15
- 1.1 OBJETIVO GENERALp. 15
- 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOSp. 15
- RECUPERACIÓN DEL PETROLEOp. 16
- 2.1 RECUPERACIÓN PRIMARIA Y SECUNDARIAp. 16
- 2.2 RECOBRO MEJORADOp. 17
- 2.2.1 Métodos convencionalesp. 18
- 2.2.2 Métodos no convencionalesp. 23
- GENERALIDADESp. 30
- ONDASp. 30
- CLASIFICACIÓNp. 30
- 3.2.1.Según su medio de propagaciónp. 31
- 3.2.2.Según la dirección de perturbaciónp. 31
- ONDAS ULTRASÓNICASp. 15
- 3.3.1.Generalidades de ondas ultrasónicasp. 33
- 3.3.2. Clasificación de ondas ultrasónicasp. 36
- 3.3.3. Modelos matemáticos de las ondas ultrasónicasp. 37
- 3.3.4. APLICACIONESp. 44
- 3.3.4.1. Aplicaciones generalesp. 45
- 3.3.4.2. Aplicaciones dentro de la industria de hidrocarburosp. 46
- DESARROLLO DEL ULTRASONIDOp. 50
- 4.1. ESTADO DEL ARTEp. 51
- 4.1.1. ESTUDIOS DE LABORATORIOp. 51
- 4.1.2. ESTUDIOS DE CAMPOp. 55
- APLICACIÓN DE ONDAS DE ULTRASONIDOp. 58
- EQUIPOSp. 59
- 4.3.1. Generador de ondasp. 59
- 4.3.2 Camión wire linep. 61
- 4.3.3. Herramienta de fondo de pozop. 61
- 4.5 MECANISMOS DE RECUPERACION POR ULTRASONIDOp. 71
- 4.5.1. Cavitación:p. 71
- 4.5.2. Vibración Mecánica:p. 72
- 4.5.3. Acción térmica:p. 73
- 4.6. PROPIEDADES DEL FLUIDOp. 74
- 4.6.1. Viscosidad:p. 75
- 4.6.2. Saturación de fluidosp. 79
- 4.6.3. Tensión interfacial y superficial:p. 81
- 4.6.4. MOVILIDAD DEL PETROLEOp. 84
- 4.7. PROPIEDADES DE LA ROCAp. 85
- 4.7.1. Permeabilidad:p. 85
- 4.7.2. Porosidad:p. 88
- 4.7.3. Mojabilidad:p. 89
- 4.8. PROPIEDADES REOLOGICASp. 91
- 4.9. CORTE DE AGUAp. 92
- IMPACTO DEL ULTRASONIDOp. 95
- 5.1. CASOS DE APLICACIÓNp. 95
- 5.1.1. Casos de aplicación en laboratoriosp. 95
- 5.1.2. Casos de aplicación en campop. 102
- QUÍMICOSp. 114
- 5.4. VENTAJASp. 117
- 5.5. DESVENTAJAS O LIMITACIONESp. 117
- CONCLUSIONESp. 119
- RECOMENDACIONESp. 120
- BIBLIOGRAFÍAp. 121
- ANEXOSp. 127
- Figura 1. Esquema de la inyección alternada de vaporp. 19
- Figura 2. Esquema general de las plantas usadas para recobro mejoradop. 25
- Figura 3. Esquema usado en estimulación por microondasp. 27
- ultrasonidosp. 42
- Figura 5. Cable coaxial usado para fluidos altamente viscososp. 63
- Figura 6. Transductor subterráneop. 64
- Figura 7. Transductor de placa escalonadap. 66
- Figura 8. Unidades principales de la herramienta de fondo de pozo PSPK-44p. 67
- Figura 9. Montaje de equipos para el tratamiento ultrasonicop. 70
- Figura 10. Permeabilidadp. 86
- Figura 11. Roca mojada por aguap. 90
- Figura 12. Roca mojada por aceitep. 90
- Figura 13. Resultados de estudios donde disminuye el corte de aguap. 94
- Figura 14. Montaje experimentalp. 97
- ultrasonido)p. 100
- recuperación de petróleop. 101
- Figura 17 Montaje de equipos en campop. 104
- Figura 18 Efecto del ultrasonido en la producciónp. 105
- Figura 20 Equipo estimulación sonoquimicap. 115
- Cuadro 1. Criterios de diseño en la inyección cíclica de vaporp. 20
- Cuadro 2. Criterios de diseño en la inyección continua de Vaporp. 22
- Cuadro 3. Criterios de diseño en la inyección cíclica de vaporp. 35
- Cuadro 4. Características para la selección de pozosp. 58
- Cuadro 5. Características generador T6SPp. 60
- Cuadro 7. Factores que integran la acción térmicap. 74
- Cuadro 8. Rango de variables para sistemas saturadosp. 77
- Cuadro 9. Propiedades del fluidop. 96
- Cuadro 10. Características de los pozos 14B3, 13B3, 16D6p. 103
- Cuadro 11. Características técnicas de la herramienta PSMS-42p. 109
- sonoquímicop. 110
- Cuadro 13 Recopilación de resultados en diferentes estudiosp. 113
- Cuadro 14 Resultados estimulación sonoquímicap. 116
- Anexo A. Recopilación Bibliográfica del ultrasonidop. 127