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Artículos Técnicos

SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL MEJORAMIENTO IN SITU DE HIDROCARBUROS

Por 5 de septiembre de 2022Sin comentarios

Uno de los mecanismos de recuperación generados por la implementación de métodos térmicos es el mejoramiento de las propiedades fisicoquímicas de los hidrocarburos. Este mejoramiento se produce a partir de la ocurrencia de reacciones como la acutermólisis y el craqueo térmico que incentiva el rompimiento de enlaces H-C. Los cambios se ven evidenciados en propiedades como la densidad y especialmente, la viscosidad. Teniendo en cuenta la importancia de este efecto sobre el incremento en la recuperación y las propiedades de los fluidos producidos, su representación en modelos físicos y numéricos se ha convertido en un tema de interés para los centros de investigación actuales.

Los simuladores de yacimientos comerciales no permiten la representación directa de este fenómeno. En consecuencia, durante los últimos años, se han planteado diferentes y metodologías para la representación numérica del mejoramiento in situ de crudos en el medio poroso. El enfoque principal de estos estudios ha sido el desarrollo especial de modelos de fluidos composicionales. Estos desarrollos están fundamentados en técnicas de caracterización como el análisis SARA y la destilación simulada mediante cromatografía de gases.

Estas pruebas de caracterización se realizan en muestras de fluidos bases y muestras de fluidos después de la aplicación del proceso térmico. De esta manera, se identifica el rendimiento del mejoramiento, la producción de livianos, el porcentaje de conversión y los cambios a nivel composicional. Para realizar la representación del fenómeno químico se requiere la definición de un modelo cinético el cual guarda relación con el modelo de fluidos a través de los pseudocomponentes establecidos. El mejoramiento se da a partir de la ocurrencia de reacciones entre los pseudocomponentes y la conversión de un pseucomponente más pesado en uno mas liviano.

A continuación, se presentan algunos de los estudios más representativos:

  • Ovalles & Rodríguez (2008) realizaron la separación del fluido en cinco pseudocomponetes tomados de la curva de destilación y la caracterización de los asfáltenos (Fracción pesada, fracción mediana fraccion liviana, naftalina y asfaltenos)
  • Chávez & Pereira (2016) realizaron un estudio de simulación numérica enfocado en la tecnología de mejoramiento in situ en un yacimiento mexicano naturalmente fracturado.
  • Nguyen et al. (2017) investigaron la tecnología de mejoramiento in situ pero aplicado a un piloto de SAGD con varios patrones de inyección a nivel de laboratorio. Los pseudocomponentes fueron tomados de la curva de destilación mediante los cortes mostrados en la tabla.

Los cambios en recuperación y en la viscosidad obtenidos al similar el mejoramiento se muestra en la figuras adjuntas.

Puedes descargar el artículo completo aquí.