PET 0402 Mtodos de Recuperao Suplementar

Prof. Dr. Marcos Allyson Felipe Rodrigues

Introduo Recuperao Suplementar de Petrleo

Mtodos de Recuperao Suplementar - Introduo

As acumulaes de petrleo possuem, na sua descoberta, uma certa quantidade de energia, denominada energia primria;

Durante a produo h uma dissipao da energia;

Para minorar os efeitos da dissipao da energia primria, so praticadas duas linhas de ao:

- Suplementar com energia secundria;

- Reduzir as resistncias viscosas e/ou capilares por meios de

mtodos especiais;

A quantidade de leo retirada de um reservatrio unicamente devido a suas energias naturais chamada recuperao primria;

Recuperao secundria a quantidade adicional de leo obtida por suplementao da energia primria com energia secundria;

Mtodos de Recuperao Suplementar Introduo

Os mtodos de recuperao foram desenvolvidos para se obter uma produo maior de petrleo, alm de acelerar a produo;

As primeiras experincias buscavam fornecer presso ao reservatrio por meio da injeo de fluidos. Entretanto, nem sempre o aspecto mais crtico era a

baixa presso e, com isso, surgiram diversos processos que se conhecem

atualmente.

Mtodos de Recuperao Suplementar Definies gerais

Recuperao Primria (Primary Recovery)

Recuperao de leo por mecanismos naturais: gs em soluo, influxo de gua, capa de gs, segregao gravitacional.

. Recuperao Secundria (Secondary Recovery)

Injeo de um fluido, gua ou gs, cuja funes primrias so manter

a presso do reservatrio e deslocar o leo em direo aos poos produtores.

Recuperao Terciria (Tertiary Recovery)

Diversos processos ou injeo de fluidos outros que no gua e gs com o objetivo de recuperar leo adicional.

Mtodos de Recuperao Suplementar Definies gerais

EOR (Enhanced Oil Recovery) ~ Mtodos Especiais de Recuperao ~ Recuperao Terciria

So termos usados indistintamente. EOR foi o termo foi usado pelo SPE nas dcadas de 60 a 80, compreendendo tratamentos feitos em escala de

reservatrio.

. IOR (Improved Oil Recovery) ~ Recuperao Avanada de Petrleo.

Este termo passou a ser usado na dcada de 90 pelo SPE,

para revitalizar a atividade, desgastada devido ao baixo preo do petrleo que a inviabilizava e a alguns fracassos tcnicos, causados

muitas vezes por early breakthrough.

Compreende: EOR + injeo de gua + injeo de gs

Mtodos de Recuperao Suplementar O que se ganha com o IOR?

Mtodos de Recuperao Suplementar

CONVENCIONAL

Injeo de gua

Injeo de Gs

ESPECIAL

Trmicos

Miscveis

Qumicos

Mtodos de Recuperao Suplementar

Esquemas de injeo

Esquemas de injeo:

Injeo perifrica

Injeo na base,

Injeo no topo e

Injeo em malhas.

Para reservatrios planos, horizontais e de pouca espessura, pelo fato de

no existirem pontos preferenciais para injeo de fluidos, os poos de

injeo e produo so distribudos de maneira homognea em todo o

reservatrio.

Mtodos de Recuperao Suplementar

Esquemas de injeo - Injeo perifrica

Mtodos de Recuperao Suplementar

Esquemas de injeo - Injeo no topo

Mtodos de Recuperao Suplementar

Esquemas de injeo - Injeo na base

Mtodos de Recuperao Suplementar

Esquemas de injeo - Injeo em malhas

Malha five-spot

Mtodos de Recuperao Suplementar

Malha nine-spot invertido

Mobilidade e Razo de mobilidade

Para o deslocamento imiscvel de um fluido por outro

costuma-se definir as mobilidades dos fluidos e a razo de

mobilidades.

A mobilidade definida como: i

ii

k

Razo de mobilidade: o

DM

Se o fluido deslocante a gua:

o

wM

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de varrido horizontal

Em qualquer projeto, independentemente do esquema escolhido, existe uma rea total definida que est sujeita influncia da injeo. Por ex., em

um esquema five-spot essa rea total a rea da malha base, ou seja, um

quadrado.

Eficincia de varrido horizontal a relao entre a rea invadida pelo fluido injetado e a rea total do meio poroso:

tinvA A/AE

Eficincia Areal de Varrido

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de

Varrido Areal (ES)

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Varrido Vertical (EVV)

ltransversaseodatotalverticalrea

guapelainvadidaverticalreaEvv

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia Volumtrica (EV)

Mtodos de Recuperao Suplementar

malhadatotalvolume

guapelainvadidovolumeEv

Eficincia de Deslocamento (ED)

a frao do leo mvel na zona varrida que foi deslocado.

funo dos volumes injetados, da viscosidade dos fluidos e da permeabilidade relativa.

ED varia entre zero no incio da injeo e um, valor que seria obtido aps um nmero muito grande (infinito) de volumes porosos

injetados.

p

fpiD

SorSoi

SoSoi)V(E

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Pisto

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Pisto

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Pisto

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Pisto

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Buckley-Leverett

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Buckley-Leverett

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Eficincia de Deslocamento (ED) Deslocamento Linear Tipo Buckley-Leverett

Sw

0 1

1

x

Swc

1-Sor

t1 t2 t3

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos de Recuperao Suplementar

Recuperao Suplementar Convencional

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos convencionais de recuperao avanada -Injeo de gs

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais de recuperao avanada -Injeo de gua

Injeo de Gs Carbnico (CO2),

Nitrognio (N2),

Gs mido (LGN)

Mecanismo: O fluido injetado miscvel com o leo, que

encontra-se em estado residual, retido por foras capilares. A

saturao do novo fluido (leo + fluido injetado) maior e o

fluido pode escoar.

O CO2, mesmo quando injetado acima da presso mnima de

miscibilidade (CO2 miscvel) causa um inchamento de at 20%

no leo e reduz sua viscosidade

Indicao: Reservatrios de leo leve

Obstculos utilizao: custos; disponibilidade de fluidos para

injetar

Mtodos especiais Mtodos Miscveis

Mtodos de Recuperao Suplementar

Distribuio das reservas mundiais de petrleo

(Alboudwarej, 2007)

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

leos pesados no RN

Injeo de Vapor Cclico ou Contnuo

Indicao: Reservatrios de leo viscoso; reservatrios rasos

Mecanismo: reduo da viscosidade por fornecimento de calor ao reservatrio

Obstculos utilizao: segregao gravitacional em injeo contnua; perda de calor em ambientes offshore ou em reservatrios profundos; logstica em ambientes offshore

Combusto in situ

Indicao: Reservatrios de leo viscoso

Mecanismo: reduo da viscosidade; gases de combusto e frao leve do leo vaporizada vo frente deslocando o leo

Obstculos utilizao: controle da combusto; segurana

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Injeo cclica de vapor

Cold Oil

Steam

Steam Injection

Shut-In

Hot

Zone

Cold Conduction

Heating

Partially

condensed

steam

Soak Production

Low oil recovery, high oil-steam ratio

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Injeo Cclica de vapor

Injeo Contnua de vapor

Water

Oil

Steam

residual oil

Steam Zone Condensate

Zone Oil B ank

Flow

1000s of field tests; successful for heavy or light

oils; small well spacings, long steam injection

periods, can be expensive, but profitable.

High oil recovery, low oil-steam ratio

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Combusto in situ

Water

Oil

Ste

am

Zo

ne

Oil Bank

Flow

Co

mbu

stio

n

Zo

ne

Hot Sand

Air

Gas

Oil consumed

as fuel

>200 field tests; rarely economic; complex,

difficult to control; dominated by gas flow; many

mechanical problems; may have a special place.

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Trmicos

Polmero

Mecanismo: correo da mobilidade

Obstculos utilizao: custo; sensibilidade do polmero a gua salgada da formao e temperatura; gua de mistura salgada e problemas de logstica em ambientes offshore

Tensoativos, Custicos (soluo ASP)

Mecanismo: diminuio da tenso interfacial gua-leo com conseqente diminuio das foras de reteno capilar; eventualmente, inverso da molhabilidade de reservatrios oil-wet

Obstculos utilizao: custos

Mtodos de Recuperao Suplementar

Mtodos especiais Mtodos Qumicos

Como implantar um projeto de IOR?

Fase 1: Screening Que mtodo o mais adequado para um dado reservatrio?

Fase 2: Simulao Fsica Testes de laboratrio so conduzidos para verificar se, em escala de laboratrio, o mtodo funciona, e para determinar parmetros fsicos do sistema rocha/fluidos injetados ou do comportamento da rocha frente ao processo utilizado

Fase 3: Simulao Matemtica Simulao matemtica em escala do piloto de campo. A caracterizao do reservatrio tem um papel crucial

Fase 4: Estudo de Viabilidade Econmica O prmio (So) compensa o investimento e as despesas de custeio?

Fase 5: Piloto de Campo Fase 6: Expanso para Escala de Campo

Havendo sucesso tcnico (So) e econmico ($$$) repetem-se os passos 3 e 4 e passa-se para a escala de campo

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