La inyección de agua se ha convertido en uno de los procesos de recobro de petróleo más utilizado en el mundo. Sin embargo, esta puede llegar a ocasionar problemas como canalización del agua y bajas eficiencias de barrido vertical debido a la heterogeneidad del yacimiento, llevando al fracaso económico del proyecto. Por lo anterior, diversos autores han realizado estudios modificando la inyección de agua convencional, incluyendo el uso de pozos horizontales con el fin de mitigar los problemas mencionados. Esta tecnología denominada “Toe To Heel Waterflooding” (TTHW) clasificada como “short-distance”, ya que la distancia que recorre el crudo para ser producido es pequeña debido a la configuración de pozos, ocasionando a la vez una reducción en la caída de presión entre el pozo productor horizontal y el pozo inyector vertical, haciendo las fuerzas de gravedad más relevantes en el proceso.   En el presente trabajo se da a conocer un estudio a partir de modelos conceptuales de simulación del comportamiento de la inyección de agua usando pozos horizontales, con el fin de identificar los principales parámetros que inciden en el proceso y posteriormente determinar la factibilidad técnica del mismo en un modelo con propiedades de un campo Colombiano. Entre los parámetros evaluados se encuentran: Tasa de inyección, Permeabilidades, Viscosidad del crudo. Se realizó además un estudio comparativo entre la inyección de agua convencional y la tecnología TTHW determinando así las condiciones en las cuales el TTHW surge como alternativa para contrarrestar los efectos negativos en la inyección convencional. Por último se construyó un modelo conceptual estratificado con propiedades del campo Tello en cual se analiza el efecto de la segregación gravitacional.   Palabras Clave: TTHW, Inyección de agua, pozos horizontales, simulación numérica     ABSTRACT   Waterflooding has been one of the most used oil recovery method around the world. However, this method may cause problems such as water channeling and low vertical sweep efficiency, due to reservoir heterogenety, carrying out the proyect economical failure. Previously, many authors have done studies over conventional waterflooding, using horizontal Wells in order to reudce the above problems. This technology called Toe To Heel Waterflooding (TTHW) has been classified as a short-distance, because the distance between the oil and the producer well is short due to the wells’ configuration generating a reduction of the pressures drop between the horizontal well and the vertical well, making the gravity forces more important in the process.   This work shows a study of conceptual models of simulation of waterflooding behavior by using horizontal Wells, in order to identify the principal parameters that affect the process and determine its technical factibility too, in a model with characteristics of a Colombian field. The evaluated parameters are: injection rate, permeabilities, oil viscosity; it was also done a comparative study between the conventional waterflooding and TTHW technology, identifying the conditions in which TTHW emerge as an alternative to counteract the negative results in the normal injection. Finally, it was built a layered conceptual reservoir with characteristics of Tello’s field, in which it is analyzed the effect of gravitational drainage.   Keywords: Waterflooding, horizontal wells, TTHW, numerical simulation.

RESUMEN En el estudio de procesos de inyección de agua usando modelos físicos escalados existen algunos factor tales como petrofísica, geometría y presión entre otras propiedades del medio poroso que son imposible reproducir con exactitud, por la diferencia que se presenta entre las condiciones de laboratorio y campo. Ahora, si es imposible reproducir el medio poroso en laboratorio, las propiedades petrofísicas serán diferentes y como esas propiedades determinan el flujo de fluidos los resultados en producción también diferirán. Aunque los modelos escalados son muy costosos, estos son de gran ayuda en el estudio de procesos donde los fenómenos físicos que intervienen no se conocen con exactitud; entonces, ¿Cómo se puede manejar la diferencia en las propiedades petrofísicas? Esta diferencia puede ser ignorada afectando notoriamente los resultados, o por el contario se puede gastar una gran cantidad de dinero en “tratar” de construir un mejor medio poroso. Pero existe una tercera opción, incluir la diferencia en las propiedades petrofísicas en los cálculos de escalamiento, la pregunta es ¿Cómo? En este trabajo, se propone un nuevo método basado en la diferencia de volúmenes porosos móviles equivalentes, por ser esta una propiedad relacionada con las saturaciones irreducibles, porosidad y factor de escala.  La aplicabilidad del método está limitada por características como la geometría, en este caso se uso un octavo de patrón de inyección de cinco puntos, el yacimiento en estudio debe ser homogéneo sin intercalaciones de arcillas y los fluidos empleados en laboratorio y campo deben presentar igual relación de movilidades. Es necesario conocer el volumen poroso móvil en laboratorio y campo así como el factor de escala. A partir de estas propiedades, se puede leer un factor de diferencia en la gráfica y con este corregir el factor de recobro y otros datos de producción, mejorando así los resultados obtenidos a partir de modelos físicos. Palabras Clave: Modelo físico, volumen poroso móvil, simulación numérica, propiedades petrofísicas, escalamiento, inyección de agua. ABSTRACT In the study of waterflood process using scaled physical models, there are some factors like petrophysics, geometry, pressure and others properties of the porous media that are impossible to reproduce exactly, because the conditions present a big difference. Now, if it is impossible to reproduce the porous media in laboratory, petrophysics properties are going to be different too, like these properties determine flow fluids the production results between field and laboratory are different. However, scaled models are very expensive but if you are going to study a new process where the physics is not unknow, they are a big help, then ¿What can you do with the difference in petrophysical properties? Well, you can ignore this difference or pay a lot of money additionally for “try” of build a better porous media. But, there is a third option that you can include for the calculation of the difference in petrophysical properties; the question is ¿How? In this work it was proposed a new method based in the difference of mobile porous volume, because this property have relation with residual saturations, porosity and scale factor. Use of this method is limited for some characteristics like geometry, we used a configuration of two wells in a eighth of five spot; the reservoir must be homogeneous without shale intercalations, and finally fluids used in field and laboratory must present equal mobility relation. When you are going to use this graphic method, it is necessary to know mobile porous volume in field, the scale factor used and mobile porous volume in model. With these properties, you can read a difference factor for the recovery factor in the graphic and with this value you can matching your recovery factor and other production data, to get a best result with your physical models. Keywords: Physical models, Mobile porous volume, Numerical simulation, Petrophysical properties, Scaling, Waterflood

En el presente trabajo se muestra el proceso para simular un proceso de inyección de agua en el Equipo de Desplazamiento Radial, EDR. La metodología empleada, fue el conocimiento de las partes que lo conforman, el entrenamiento en su manejo y operación, la selección de la técnica de empaquetamiento del medio poroso. Seleccionada la técnica de empaquetamiento teniendo en cuenta la estabilidad estructural, la repetitividad y reproducibilidad de las propiedades petrofísicas y el tiempo de construcción, se planteó un procedimiento para la fabricación de medios porosos sintéticos para modelos físicos. Adicionalmente, mediante la realización de pruebas preliminares en modelos en acrílico y en el EDR se identificaron e implementaron mejoras para garantizar el éxito de las pruebas las cuales incluyen procedimientos técnicos de ensayo, manejo de los datos obtenidos, los empaques a emplear y el sistema de monitoreo/control. Finalmente, se simuló físicamente un proceso de desplazamiento en el EDR presentando los resultados obtenidos de las pruebas realizadas.