La recuperación está en el corazón de la producción de petróleo de depósitos subterráneos . Si el promedio de todo el mundo factor de recuperación de yacimientos de hidrocarburos puede ser aumentado más allá de los límites actuales, se aliviará un número de cuestiones relacionadas con el suministro de energía global. Actualmente, la producción de petróleo proviene de campos petroleros maduros o vencimiento y reposición de reservas no está a la par con el crecimiento demanda de energía. El factor de recuperación promedio mundial de yacimientos de hidrocarburos se ha quedado atascado en la mitad del 30 %. Esta es una oportunidad para recuperación secundaria y la Enhanced oil recovery tecnologías ( EOR ) que puede mitigar el equilibrio oferta-demanda .

Este artículo presenta una visión general panorama general de tecnologías EOR con el foco en los desafíos y oportunidades. La implementación de EOR está íntimamente ligada a los precios del petróleo y la economía en general. EOR es capital y de recursos intensivos, y costoso, debido principalmente a los altos costos de inyectar. El calendario de EOR también es importante: un caso (recuperación mejorada de petróleo o tecnologías (IOR) (Improved oil recovery) son una mejor opción prioritaria antes de la implementación de campo completo de EOR. La realización del potencial EOR sólo puede lograrse a través de compromisos a largo plazo, tanto en el capital y los recursos humanos, una visión que se esfuerzan hacia la

recuperación de petróleo último lugar deLa recuperación de petróleo inmediata, la investigación y el desarrollo, y una disposición a tomar riesgos. Mientras que las tecnologías EOR han crecido en los últimos años, sigue habiendo retos importantes. Algunos de los métodos para EOR también se discuten en este documento.

Definiciones EOR / IOR

En esta etapa, es importante definir EOR. Hay mucho de confusión en torno a la utilización de los términos EOR y IOR. La Figura 1 muestra estos en términos de recuperación de petróleo, tal como se define por la Sociedad de Ingenieros de Petróleo ( SPE)1,2.Recuperacion primaria y secundaria(recuperación convencional) se dirige a aceite móvil en el depósito y la recuperación

terciaria o EOR se dirige inmóvil aceite (que el aceite que no se puede producir debido a la capilaridad y fuerzas viscosas ). (EOR) Los métodos de recuperación primaria, secundaria y terciaria siguen una progresión natural de la producción de petróleo desde el inicio hasta un punto donde ya no es económico producir hidrocarburos. El EOR intenta recuperar aceite más allá de los métodos secundarios, o lo que queda Recuperación, especialmente EOR, está estrechamente asociado con el precio del petróleo y economía general. En, el factor de recuperación promedio mundial de métodos de recuperación convencionales (primaria y secundaria) es alrededor de un tercio de lo que era originalmente presente en el yacimiento. Esto implica que el objetivo para EOR es sustancial (² / ³ de la base de los recursos). se puede lograr mejorar el factor de recuperación mediante la implementación de tecnologías avanzadas IOR utilizando las mejores prácticas de manejo de yacimientos y tecnologías EOR.

La producción de petróleo en el mundo EOR

La producción total mundial de petróleo de EOR se ha mantenido relativamente nivel en los últimos años, aportando alrededor de 3 millones de barriles de petróleo por día (Figura 2) , en comparación con ~ 85 millones de barriles de producción diaria, o alrededor de 3,5 por ciento de la producción diaria . La mayor parte de esta producción es de métodos térmicos que contribuyen ~ 2 millones de barriles de petróleo por día . Esto incluye la pesada

canadiense aceite ( Alberta ) , California ( Bakersfield ) , Venezuela , Indonesia, Omán, China y otros. CO2

- EOR, que ha estado en el aumentando últimamente contribuye alrededor de un tercio de millón de barriles de petróleo por día, en su mayoría de la cuenca del Pérmico en los EE.UU. y el Weyburn campo en Canadá. Inyección de gas de hidrocarburos contribuye aun tercio de millón de barriles por día a partir de proyectos en Venezuela, los EE.UU. (en su mayoría de Alaska ) , Canadá y Libia . La inyección de gas de hidrocarburo se aplica sobre todo en el suministro de gas no puede cuantificar económicamente. La producción de EOR química es prácticamente toda en China con la producción total mundial de otra tercera parte de un millón de barriles por día . Otros métodos más esotéricos, como la microbiana sólo ha sido probada en el campo sin ninguna respuesta significativa para producir a escala comercial. Estas cifras fueron tomadas de la literatura SPE , Petróleo y Gas Journal3 y otras fuentes, y probablemente son un poco conservadora debido a que algunos de los proyectos no se informa , especialmente los nuevos . Una mejor estimación del importe absoluto EOR la producción será de unos 10 a 20 por ciento más alto que el 3 millones por día figura citado anteriormente.

EOR estado actual

El promedio mundial o el factor de recuperación total de aceite es alrededor de un tercio. Esto se considera bajo y queda una cantidad sustancial de petróleo bajo tierra. Un esfuerzo global tiene en marcha

desde hace algún tiempo para aumentar este número y una de las razones de su fracaso es la relación entre el precio del petróleo y la disponibilidad del recurso. La figura 3, de la Internacional de la Energía Agencia (IEA), muestra la conexión entre el costo de producción y los recursos de petróleo y el costo de la conversión a reservas.El más barato inyectante para la producción de aceite es el agua. Mientras las empresas pueden producir petróleo mediante la inyección de agua, van a seguir haciéndolo. Otra ~ 2 billones de barriles de petróleo se pueden producir con el precio del petróleo por debajo de US $ 40 ($ 2,008) por barril. Muchos de las tecnologías EOR entran en juego cuando el precio del petróleo está entre US $ 20-80 por barril. A principios de la década de 1980 hubo tremendo interés por EOR debido a la escalada del precio del petróleo. Los número de proyectos EOR y la inversión en R&D alcanzó su punto máximo en 1986.El interés se apagó en la década de 1990 y principios de 2000 con un colapso en el precio del petróleo. Un renovado interés se ha apoderado durante los últimos 5 años, como el precio del petróleo volvió a aumentar. La figura 4 muestra la relación entre proyectos EOR y los precios del petróleo. Hay un desfase entre el precio del petróleo y los proyectos EOR. En el última escala de precio, el interés fue en su mayoría en los EE.UU, pero esta vez el interés en proyectos EOR es global. Además de la relación de EOR al precio del petróleo, los proyectos son en general compleja, la tecnología-pesado y requiere considerable capital la inversión y los

riesgos financieros. Los riesgos se agravan con las fluctuaciones en el precio del petróleo. Los costos unitarios de petróleo por EOR son sustancialmente más altos que los de recuperación secundaria o aceite convencional. Otro reto para los proyectos EOR es el tiempo largo de espera requerido para este tipo de proyectos. Por lo general, puede tardar varias décadas desde el inicio del concepto - generando de datos en laboratorio y la realización de estudios de simulación - al primer piloto y por último, la plena comercialización. Dos ejemplos se dan aquí, uno cada uno para la inyección de gas térmico (Figura 5) y proyectos de inyección de gas miscible (Figura 6)

Si bien ha habido alguna discusión en la literatura de la aplicación o el despliegue de EOR en una fase temprana en la vida del yacimiento, esto es generalmente difícil, y no necesariamente la mejor opción, debido a los riesgos involucrados y la falta de disponibilidad de los datos, que pueden ser fácilmente obtenida durante la etapa de recuperación secundaria. Los dos métodos EOR más populares como veremos a continuación son térmica (vapor) y la

inyección de gas miscible, que son tecnologías maduras. En química EOR, la inyección de polímeros está llegando a estatutos comercial (Figura 7). Inyección de gas ácido, combustión in-situ (incluyendo la inyección de aire a alta presión más reciente, (IAAP)) y la combinación de las varias todavía están en la etapa de desarrollo. Microbiana, híbrido y otra nuevas tecnologías están en la fase de R&D. Esto agrava y restringe la aplicación de EOR para un campo determinado. Si la térmica y los métodos de inyección de gas miscibles son aplicables a un determinado yacimiento, entonces la decisión de seguir adelante es un poco más fácil. Si no, la decisión es más difícil, y depende de la disponibilidad de inyectante, la economía y otros factores discutidos anteriormente.

Matriz de la tecnología EOR

Métodos EOR están clasificados por el mecanismo principal de desplazamiento de crudo. En realidad, hay sólo tres mecanismos básicos para recuperar petróleo de roca que no sea por el agua sola. Los métodos se agrupan de acuerdo a los que confían en ( a) Una reducción de la viscosidad del aceite , ( b) La extracción del aceite con un disolvente, y ( c) La alteración de las fuerzas capilares y viscosas entre el aceite, fluido inyectado , y la superficie de la roca . Métodos EOR son por lo tanto clasificado en las tres categorías siguientes :

• Métodos térmicos (inyección de calor) ;

• Los métodos de inyección de gas Miscible (inyección de un disolvente) ;• Los métodos químicos (inyección de productos químicos / tensioactivos) .

Térmica EOR

Métodos EOR térmicos son generalmente aplicables a, crudos pesados y viscosos, e implican la introducción de energía térmica o calor en el yacimiento para elevar la temperatura del aceite y reducir su viscosidad. El vapor (o agua caliente) de inyección y la combustión in-situ son los métodos de recuperación térmica populares. Tres métodos comunes que implican la inyección de vapor son: estimulación cíclica de vapor, las inundaciones de vapor y la inyección de vapor asistida por gravedad (SAGD). La combustión In-situ implica la inyección de aire, donde se enciende el aceite, genera calor internamente y también produce gases de combustión, los cuales mejorar la recuperación. La inyección de vapor ha sido más popular para crudo pesado depósitos de arena como los proyectos en curso en Alberta (Canadá), Venezuela, California, Indonesia, la ex Unión Soviética, y Oman. (Pequeños ensayos comerciales o de campo) Menores han sido reportado en Brasil, China, Trinidad y Tobago, y otra países. SAGD ha sido en su mayoría popular en las arenas petrolíferas y los crudos extra-pesados de Alberta, y probado en Venezuela con un éxito limitado. Varias versiones híbridas de SAGD han reportado pero se mantienen en

los niveles de campo de prueba. Proyectos de combustión in-situ de no han sido tan populares como inyección de vapor, se han reportado en Canadá, India, Rumania y Los EE.UU. Se ha aplicado principalmente en yacimientos de crudo pesadoUna nueva versión, la HPAI, para crudos livianos ha ganado en popularidad en los últimos 10 años y espectáculos potencial, especialmente en los aceites ligeros y en yacimientos carbonatados de baja permeabilidad. Varios proyectos se han concentrado en el noroeste de Estados Unidos y México también está considerando la IAAP para uno de sus campos.El futuro de los métodos térmicos es quizás el más brillante de los más difíciles recursos de petróleo y yacimientos de arena. Actualmente,

SAGD principalmente se está aplicando en Alberta y varios híbridos tecnologías ( por ejemplo, inyección de disolvente con vapor ) están siendo probado . Esta tecnología está madura para ser aplicada en otras partes del mundo. Inyección de aire , si domado y comprendido , puede

también tener aplicaciones en yacimientos de petróleo ligeros como el suministro inyectante es abundante. inyeccion de vapor también ha sido probado con éxito en los yacimientos de petróleo que satisfagan ciertos criterios ( profundidad < 3.000 pies , Aceite Producto de saturación porosidad > 0,1 ) .

EOR gas Miscible

La inyección de gas, especialmente el CO2, es otro método EOR popular, y es aplicable a los yacimientos de petróleo, tanto en carbonatos y areniscas. Su popularidad se espera que aumente por dos razones: el aumento de la recuperación de petróleo a través miscibilidad y la disposición de gas de efecto invernadero. Hay más de 100 proyectos comerciales CO2-EOR, la mayor parte de ellos concentrada en los carbonatos de Texas oeste del Cuenca Pérmica en los EE.UU.. Su éxito ha sido debido en parte a la la disponibilidad de bajo costo de CO2

natural desde los campos cercanos y embalses. Otro proyecto CO2-EOR importante es Weyburn-Midale en Saskatchewan (Canadá), donde el CO2 se obtiene de una planta de gasificación en Dakota del Norte y del hilo a través de la frontera. Muchos otros proyectos de CO2-EOR están en el tablero como consecuencia de razones ambientales (secuestro). Gas de hidrocarburo es también un excelente disolvente para yacimiento de petróleo ligero, si está disponible. En los lugares donde no pueda ser monetizada (sin mercado local), que se puede inyectar en un yacimiento

de aceite para EOR. Este ha sido el caso en Alaska, Venezuela, Libia y Canadá. Otros gases como el nitrógeno (campo Cantarell, México) y gases ácidos o agrios (campo Tengiz, Kazajstán, Campo Harweel, Omán y campo de Zama, Canadá), tiene, o va a ser inyectada, aunque en menor medida que el CO2 y de hidrocarburos gases. Los desafíos actuales de la inyección de gas como un método EOR son la segregación por gravedad, y lo más importante, la disponibilidad de un bajo costo de la fuente de gas. El futuro de la inyección de gas recae principalmente en CO2 . Ahi esta un esfuerzo concertado de todo el mundo para reducir costes de la captura del carbono . Una vez que esto sea factible , la inyección de CO2

puedegeneralizado en los yacimientos de petróleo ligero. inyección gas de hidrocarburo tiene un potencial limitado , excepto cuando no existe un mercado para ello. Química EOR

En EOR química o inyección de químicos , el objetivo principal es recuperar más aceite por uno o mas combinación de lo siguiente procesos: ( 1 ) control de la movilidad mediante la adición de polímeros para reducir la movilidad del agua inyectada , y ( 2 ) la tensión interfacial ( IFT )reducción mediante el uso de tensioactivos , y / o los álcalis. Considerable las investigaciones y pruebas piloto se hizo en la década de 1980.

y una serie de proyectos se llevaron a cabo durante ese tiempo, sobre todo en Estados Unidos. En consecuencia , ninguno de esos proyectos tuvieron éxito , por lo menos económicamente El único lugar donde EOR química tuvo éxito , en especial de polímero , es en China durante la última década. Basado en el éxito en China y el aumento reciente en el precio del petróleo, un renovado vigor ha entrado en EOR química y varios ensayos de campo y los pilotos están en curso. El famoso es el campo Marmul en Omán. Otros proyectos están en Canadá, los EE.UU. , India, Argentina , Brasil, Austria y Argentina . Inyección de surfactante no ha producido cualquier éxito y sigue siendo un reto, especialmente en una alta salinidad, ambiente de alta temperatura. Álcalis, aunque barato , lleva consigo una serie inconvenientes de funcionamiento (escamas, emulsiones , taponamiento , etc.) . Casi la totalidad de las inyección de polímero han sido implementados en areniscas y carbonatos aun son un gran reto.

Recuperación Avanzada de oil IOR y las mejores prácticas

Una buena opción de ' primera ' para cualquier depósito es maximizar la etapa de recuperación secundaria. Los avances en la tecnología y la

utilización de las mejores en su clase de manejo de yacimientos permitirán la maximización de la recuperación de petróleo en inyeccion de agua antesel despliegue de EOR . Saudi Aramco es quizás el líder mundial en la optimización de la recuperación de sus depósitos a través prudente prácticas de manejo de yacimientos . Algunos de estos incluye el despliegue de pozos de máximo contacto ( MRC ) , campos autónomos inteligentes , simulación gigacell, diagnóstico de profundidad(capacidad de ver el interior del yacimiento con claridad) , y tecnologías avanzadas de control y vigilancia . Estas son sólo una fracción de las tecnologías disponibles que pueden ayudar a mejorar la recuperación de petróleo y debe ser considerado antes de escala completa despliegue de EOR .Otra opción a considerar antes de EOR es ' la inyección de agua inteligente " Aquí, la idea es inyectar agua con una composición optimizada (en términos de la salinidad y composición iónica ) en lugar de cualquier agua disponible que pueda actualmente inyectar o previstas a inyectar. Investigaciones recientes han mostrado que la composición de la salinidad y / o iónica puede jugar un papel importante en la recuperación de petróleo durante las inyeccion de agua y pueden producir hasta un 10 por ciento o mayores recuperaciones adicionales de aceite en comparación con la inyección de agua normal. Esta opción tiene varias ventajas en comparación con EOR:

• Se puede lograr una mayor recuperación de petróleo máxima con un mínimo de inversión en

operaciones actuales ( esto supone que una inyección de agua. La ventaja radica en evitar la gran inversión de capital asociada a métodos convencionales de EOR , como un gasto nuevo en infraestructura y plantas necesarias para la inyección , instalaciones para inyección, pozos de producción y de vigilancia, los cambios en la tubería y la revestimiento , por ejemplo.

• Se puede aplicar durante el ciclo de la vida temprana del yacimiento, a diferencia de EOR .

• La recuperación de la inversión es más rápido, incluso con la pequeña recuperación de petróleo incremental.La Figura 9 muestra los resultados de un estudio11 BP de incrementales recuperaciones de petróleo ( por encima de las recuperaciones de inundación de agua ) en varios yacimientos de areniscas .Inyeccion de agua personalizada es relativamente nueva y la tecnología en etapa de desarrollo , sin embargo , la idea de agua personalizada para mejorar la recuperación de petróleo es muy atractivo. Ha habido algunas pruebas y pilotos de campo, sobre todo en las areniscas, y menos en carbonatos. Los resultados iniciales son prometedores y un número de preguntas permanecen, aunque en

R&D ha ido acelerando en esta área.

Saudi Aramco, a través de su división de aguas arriba (EXPEC Advanced Research Centre), ha iniciado un programa investigación estratégica en esta área para explorar el potencial de aumentar la recuperación de petróleo sintonizando las propiedades del agua inyectada. Otro aspecto de las inyeccion de agua que se puede mejorar es el control y la vigilancia (M &S) de los proyectos. En muchos casos, la vigilancia adecuada no se realiza debido a los costos involucrados. Esto puede, sin embargo, ser perjudicial para la recuperación global durante las inyeccion de agua. Mientras que un grado óptimo de M & S no puede ser predeterminada para un depósito dado, algunos de sus componentes incluyen: el tiempo de prueba de pozo abierto, testear la extracción, la vigilancia de inyeccion por adelantado, individual y entre pozos pruebas de trazadores y tecnologías emergentes, tales como: perforación gravimetría, Crosswell y pozo a la superficie electromagnética (EM), y los métodos geofísicos (Crosswell sísmica, sísmica 4D y 4D de perfiles sísmicos verticales (VSP)). Un buen plan de M & S es esencial en la

optimización de la recuperación de petróleo en la recuperación secundaria etapa, y aún más importante durante la fase de EOR.

Habilitadores EOR

Importantes desafíos siguen siendo para el generalizado despliegue de EOR. En última instancia, sin embargo, las empresas tendrán recurrir a EOR como el " petróleo fácil se agota”. Esta sección discute algunos de partes del EOR

Centrarse en la recuperación de petróleo último

Hay un movimiento concertado en todo el mundo ya que las empresas (especialmente las compañías petroleras nacionales, y cada vez más la las compañías petroleras internacionales) se dan cuenta de que tienen que centrarse en la recuperación ' final ' de aceite y no en la recuperación de petróleo ' inmediata ' que es impulsado por las ganancias a corto plazo. Este compromiso de largo plazo vista será garantizar la explotación óptima de los recursos petroleros por, mejorar la recuperación secundaria de petróleo tasas de agotamiento de mantenimiento bajo a través del desarrollo sostenible y centrado en ganancias a largo plazo . Métodos EOR apropiadas pueden ser desplegados para maximizar la recuperación de aceite final.

Hacia recursos difíciles

A medida que el aceite ligero y convencional se agota, un movimiento hacia los recursos de hidrocarburos más difíciles. Estos recursos incluyen crudo pesado y extrapesado crudos, arenas de petróleo, bitumen y de esquisto. Típicamente, la recuperación de petróleo convencional para estos recursos es en generalmente baja. Un método EOR tiene que ser implementado relativamente temprano en estos Yacimientos. Este ha sido, y será, un conductor principal para EOR, especialmente térmicas, en los recursos más difíciles de todo el mundo.

Planificación del ciclo de vida

Un enfoque más holístico en la planificación del ciclo de vida de un depósito está sucediendo en toda la industria. La motivación a maximizar la recuperación, en lugar de pensar en beneficios a corto plazo, ayuda a un mejor aprovechamiento de los recursos.La planificación incluye pensar en EOR con tiempo suficiente para llevar a cabo los estudios de investigación y desarrollo pertinentes,

pruebas de viabilidad y pilotos que realizan para permitir que las decisiones clave que se harán en el momento adecuado.

R&D

La inversión en R&D es esencial para generar las opciones correctas para el desarrollo del campo. A menudo, en un intento por producir petróleo tan rápido de lo posible, se adopta la estrategia incorrecta para desarrollar un yacimiento de aceite . Esto puede reducir la recuperación general desde el yacimiento considerablemente. La inversión en R&D adecuada, sobre todo desde el principio, no sólo asegura una buena estrategia general para la recuperación secundaria , pero para EOR también. Un buen ejemplo es el campo Marmul en Omán donde los estudios de R&D y pruebas piloto con productos químicos se realizaron en la década de 1980 . Esta los datos y los resultados ayudaron DOP ( Omán) y Shell para implementar EOR química con poca dificultad en una fecha posterior . otra buena ejemplo es China, donde la inversión en R&D en EOR química ha dado sus frutos con la implementación exitosa de campo completo Proyectos EOR (dos ejemplos: Daqing yCampos Shengli ).

Desarrollo de capacidades

Proyectos EOR son inherentemente complejos en comparación con convencional métodos de recuperación .Estos proyectos también son mano de obra intesiva , que requiere profesionales altamente cualificados para ejecutar ellos.Para las empresas que fomentan, desarrollan y poseen estos competencias, la implementación de EOR serán más fáciles. En adición, Profesionales EOR también garantizar una mejor aplicación IOR estrategias.

Aplicación progresiva

Proyectos EOR también se ven facilitadas por aplicación progresiva y la integración de la R&D, la tecnología , las personas y el compromiso . Una aplicación progresiva implica pasar de laboratorio ensayos a escala , pruebas individuales así , pruebas piloto y en a campo completo implementación. Esto reducirá significativamente los riesgos asociados con proyectos tipo EOR ,

y, finalmente, mejorar en general la economía.

Seguridad energética

Aplicación EOR puede ser ayudado por una empresa del país o del la necesidad de los problemas de seguridad energética . Los EE.UU. es un buen ejemplo de esta necesidad y ha asumido un papel de verdadero liderazgo en EOR aplicación en su ámbito , a pesar de ser una economía libre. Otro ejemplo es la DOP en el que la producción de petróleo menguante las tasas han obligado a poner en marcha proyectos de EOR agresivamente.

Preocupaciones ambientales

En los últimos años , un fuerte impulso a EOR ha venido de preocupaciones ambientales. Esto es especialmente cierto para el CO2 - EOR . CO2 , un gas de efecto invernadero , ha estado estrechamente vinculada al cambio climático. Hay incentivos para reducir este CO2 . También es un buen disolvente para crudos livianos y es generalmente miscible con el aceite a presiones del yacimiento moderados. Los número de proyectos de inyección de CO2 para EOR ha sido constante y se prevé que siga aumentando en el próximo futuro. En muchos sentidos , esta es una situación de ganar-ganar , el secuestro CO2 al mismo tiempo como la producción de petróleo adicional .

1. Stosur, G.J.: “EOR: Past, Present and What the Next 25 Years May Bring,” SPEpaper 84864, presented at the SPE IOR Conference in Asia Pacific, Kuala Lumpur,Malaysia, October 20-21, 2003.2. Stosur, G.J., Hite, J.R. and Carnahan, N.F.: “The Alphabet Soup of IOR, EOR andAOR: Effective Communication Requires a Definition of Terms,” SPE paper 84908,presented at the SPE International IOR Conference in Asia Pacific, Kuala Lumpur,Malaysia, October 20-21, 2003.3. Moritis, G.: “CO2, Miscible, Steam Dominate EOR Processes,” Oil and Gas J.,April 2010.