vol. 10 núm. 1 (2012): fuentes, el reventón energético

RESUMENEl presente estudio analiza las condiciones termodinámicas en donde ocurre la precipitación de asfaltenos. Se describe una metodología para cuantifcar los sólidos precipitados mediante la simulación utilizando un software que realiza los cálculos a partir de una información sobre propiedades del crudo y condiciones de yacimiento. Adicionalmente, se determina la envolvente de precipitación de asfaltenos (EPA) del crudo del campo Colorado, caracterizando sus condiciones termodinámicas de precipitación. Se concluye que en el Campo Colorado no existen problemas de precipitación de asfaltenos en superfcie, solo se presentaron a las condiciones iniciales del yacimiento y hasta alcanzar el punto de saturación causando posible daño a la formación.Palabras clave: Envolvente de precipitación de asfaltenos (EPA), Campo Colorado, Precicpitación, simulación. ABSTRACTThis work allows us to analyze the thermodynamic conditions of the onset of precipitation asphaltenes occurs, we describe a methodology to quantify the precipitated solids by using simulation software, which performs calculations based on the information about the oil properties and reservoir conditions. Also determined the asphaltene precipitation envelope (APE) oil in Colorado, the characterization of the thermodynamic conditions of precipitation. We conclude that no asphaltene precipitation problems in the surface facilities of Colorado feld, this occurred at the initial conditions of the reservoir oil until to reach the saturation point, causing damage to the formation.Keywords: Asphaltene precipitation envelope (APE), Colorado Field, Precipitation, simulation.

RESUMENAl momento de determinar el esquema de desarrollo de un campo, se deben evaluar diferentes alternativas para seleccionar la que mejor se ajuste a las condiciones del yacimiento, y así obtener el mayor incremento en el factor de recobro. En Colombia, los campos de crudo pesado se han convertido en el foco de la exploración y explotación de hidrocarburo, por lo que se vienen desarrollando estudios para implementar procesos como combustión in situ (CIS) y drenaje gravitacional asistido con vapor (SAGD). Sin embargo, teniendo en cuenta que la inyección cíclica de vapor es una alternativa más económica que ha mostrado su efectividad en yacimientos de crudo pesado, se buscó establecer la factibilidad técnica de implementar este proceso en el yacimiento de estudio usando simulación numérica y herramientas de optimización.Uno de los factores determinantes del estudio fue la presencia de acuífero en el yacimiento. Para evaluar su efecto, se ubicaron los pozos a diferentes distancias del acuífero, buscando un equilibrio entre el mantenimiento de presión por el empuje de agua que favorece la producción, y los problemas que afectan la efciencia térmica del proceso como la formación de canales de alta saturación de agua. Posteriormente, se desarrolló un análisis de sensibilidad para determinar los parámetros de operación relevantes sobre el proceso, bajo estas condiciones particulares de estudio. Entre las variables estudiadas se encuentran: ubicación y número de pozos, tasas y presiones de inyección/producción para cada ciclo, número de ciclos y duración de cada uno, calidad y cantidad de vapor, entre otras.Finalmente, se seleccionaron las variables operacionales que tuvieron mayor incidencia en el análisis de sensibilidad, para llevar a cabo el proceso de optimización y de esta manera identifcar los mejores escenarios para la implementación de la inyección cíclica de vapor. Los resultados fueron comparados con el caso de desarrollo del campo por producción en frío, usando parámetros de evaluación como el factor de recobro y relación vapor inyectado – Aceite producido (SOR), permitiendo concluir que la implementación de un proceso de inyección cíclica de vapor en el campo de estudio es factible desde el punto de vista técnico.Palabras Clave: Acuífero, optimización, recobro térmico, simulación numérica. ABSTRACTAt moment of determine the schedule of develop of a feld, should be evaluate different alternatives to select the best suited to the conditions of the reservoir, and obtain the largest increment in the recovery factor. In Colombia, the felds of heavy oil have been converted in the focus of exploration and exploitation of oil, so we are developing studies for implement process like in situ combustion and steam assisted gravity drainage (SAGD). However, taking into account that the cyclic steam injection is a cheaper alternative that has shown its effectiveness in heavy oil felds, was sought to establish the technical feasibility of implementing this process in the reservoir of study using numerical simulations and optimization tools. One of the determining factors of the study was the presence of aquifer. To evaluate its effects, the wells were located at different distances for in the aquifer, looking for balance between maintaining of pressure by the push of water to favor the production, and the problems affecting the thermal effciency of the process such as the formation of canals of high saturation of water. Subsequently, was realized a sensitivity analysis to determine the relevant operational parameters to the process under these conditions of study, such as the rate and injection pressure, the number and duration of cycles, quality and quantity of steam, among others. Finally, were selected the operational variables that had greater impact on the sensitivity analysis to carry out the optimization process and in this way were identifed the best scenarios for implementing a process of cyclic steam injection. The results were compared with the case of developing the feld in cold, using parameters of evaluation how the recovery factor and steam / oil ratio (SOR), and this allowed us to conclude that the process of cyclic steam injection in the study’s feld is feasible technically.Keywords: Aquifer, optimization, thermal recovery, numerical simulation.

RESUMENLas tecnologías de reducción de viscosidad de los crudos pesados se han convertido en un asunto clave para mejorar la movilidad y las propiedades del crudo. Sin embargo, la fuidez de los crudos está fuertemente infuenciada por la presencia de asfaltenos, resinas, metales y azufre, los cuales causan serios problemas operacionales en la producción. En los últimos años, han surgido nuevos avances en las técnicas de recuperación de crudo pesado, y entre ellas se encuentra el mejoramiento catalítico in-situ. Debido a sus posibles aplicaciones como un solvente activo catalíticamente y ambientalmente amigable, los líquidos iónicos han sido aplicados gradualmente en el mejoramiento de crudos pesados. Por tal razón, esta revisión selecciona y analiza algunos estudios de investigación que han sido reportados en la literatura para comprender los fenómenos físicos y químicos involucrados en el mejoramiento de crudos pesados mediante el uso de líquidos iónicos. Además, se presenta una discusión acerca de las variables más importantes en el proceso para proporcionar una comprensión signifcativa de la capacidad de los líquidos iónicos para reducir la viscosidad de los crudos pesados.Palabras Clave: Mejoramiento de crudo pesado, Métodos de recobro mejorado de petróleo, líquidos iónicos. ABSTRACTThe viscosity reduction technologies have become a key issue to improve mobility and properties of heavy oils. However, the presence of asphaltenes, resins, metals and sulfur in heavy oil strongly infuence the mobility of heavy oil causing serious operational problems in heavy oil production. In the recent years, there have been new developments in heavy oil recovery techniques and one new method is by in-situ catalytic upgrading of heavy oils. Because of their potential applications as an environmentally friendly and catalytically active solvent, ionic liquids have been gradually applied in upgrading of heavy oils. Therefore, this review selects and analyzes some research studies that have been reported in the literature to understand the physical and chemical phenomena involved in heavy oil upgrading by using ionic liquids. Moreover, we present a discussion about the most important variables in the process to provide a signifcant understanding of the ability of ionic liquids to reduce the viscosity.Keywords: Heavy oils upgrading, Enhanced oil recovery methods, Ionic liquids.

RESUMENCombustión in situ es un método de recobro mejorado con un alto potencial para desarrollarse como técnica de recuperación en campos de crudo pesado a nivel mundial. A diferencia de otros procesos como la inyección de vapor, donde la energía es generada en superfcie, en un proceso de combustión in situ ésta es generada y entregada directamente en el yacimiento. Por otra parte, este método involucra mecanismos muy complejos, que difcultan su representación adecuada a través de modelos físicos. Una prueba de laboratorio muy útil para realizar una evaluación técnica de un proceso de combustión es la prueba de tubo, ésta entrega información sobre las características de quemado de un crudo en especial y permite establecer a partir de la composición de los fuidos producidos algunos parámetros necesarios para diseñar un proceso de combustión in situ. Sin embargo, los resultados obtenidos en las pruebas de tubo no son directamente aplicables a campo, debido a que como se mencionó antes, en combustión intervienen muchos fenómenos que difcultan el escalamiento a campo. Por tanto, fue necesario estudiar el efecto de diferentes parámetros operacionales y de yacimiento, que conllevaron a obtener resultados distintos.Palabras Clave: pruebas de tubo, parámetros de ajuste, modelo de simulación, escalas de simulación. ABSTRACTCombustion in situ is an enhanced oil recovery method with a high potential to develop as a recovery technique in heavy oil felds worldwide. Unlike other processes like steam injection where the energy is sent from the surface, the energy for in situ combustion process is generated and delivered directly into the reservoir. Moreover, this method involves very complex mechanisms that impede the adequate representation through physical models. A very useful laboratory test to perform a technical review of combustion process is tube tests, it provide information about the characteristics of burning of a particularly crude and allow setting from the composition of produced fuids, some necessary parameters to design an in situ combustion process. However, the results of the test tube are not directly applicable to feld, because as mentioned earlier, combustion involves many diffcult scaling phenomena in the feld. It was therefore necessary to study the effect of different operational and reservoir parameters, which led to different results.Keywords: Combustion tube tests, setting parameters, simulation models, simulation scales.

RESUMENLa corrosión por CO2 es un fenómeno complejo en el que participan gran cantidad de variables. El presente artículo relaciona el efecto de algunos factores importantes en la corrosión por CO2 en aceros al carbono, como temperatura, presión parcial de CO2, pH, velocidad de fujo y presencia de inhibidores de corrosión e incrustación. Se evaluó el impacto individual de las variables descritas, en la velocidad de corrosión del material, de igual forma, se determinó la infuencia de la interacción entre factores para determinar la magnitud del efecto global en el proceso corrosivo. Se realizó un análisis matemático de resultados experimentales de fuentes secundarias y divulgados en publicaciones especializadas con el propósito de construir un modelo ajustado que permita determinar la rata de corrosión del material como función del efecto simultáneo de los parámetros mencionados. El modelo obtenido fue programado en el software MATLAB®, y para corroborar la precisión del mismo, se comparó con la información experimental y con un modelo por redes neuronales bajo iguales condiciones, obteniéndose aproximaciones adecuadas.Palabras clave: Corrosión, CO2, Paramétrico, Modelo, Correlación. ABSTRACTThe CO2 corrosion is a complex phenomenon in which participate great amount of variables. The present article includes the effect of some important factors in CO2 corrosion on carbon steels, as temperature, CO2 partial pressure, pH, fux velocity and presence of corrosion and scale inhibitors. The individual aspect of the described variables, in the corrosion rate of material was evaluated, same way, was determined the infuence of interaction between factors to determine the magnitude of the global effect in the corrosive process. A mathematical analysis of experimental results of secondary sources and divulgated in specialized publications was done in order to build an adjusted model that allows determine the corrosion rate of material as an simultaneous effect of the described parameters. The obtained model was programmed in MATLAB® software, and to corroborate the model’s precision, it was compared whit the experimental information and whit a neural network model under equal conditions, obtaining adequate approximations.Keywords: Corrosion, CO2 , Parametric, Model, Correlation.

RESUMENEste estudio muestra la aplicación de un tratamiento químico en un pozo piloto del Campo Colorado con el fn de controlar la precipitación y prevenir la depositación de parafnas en la tubería de producción. Dicho tratamiento fue previamente desarrollado a nivel de laboratorio, donde demostró ser efectivo, logrando reducir el punto de cristalización. El pozo piloto seleccionado fue el Col-75, porque cumplió con una serie de criterios necesarios para un desarrollo exitoso del proyecto. Con base en un diseño experimental, se determinó el número de pruebas que se debían realizar y la infuencia del volumen de tratamiento químico y del tiempo de recirculación sobre el punto de cristalización del crudo. Las distintas aplicaciones del tratamiento se realizaron cada 8 días, tomando muestra de crudo antes y después de cada una para realizar pruebas de laboratorio a fn de evaluar su efectividad. Con los resultados se identifcó que el mejor tratamiento para prevenir la deposición de parafnas dentro de la tubería de producción es el que presenta los niveles más bajos de volumen de tratamiento y tiempo de recirculación, el cual es viable económicamente comparado con los trabajos de limpieza de pozo como método correctivo. Se concluye que el tratamiento se puede hacer extensivo a otros pozos del Campo Colorado, pero se recomienda hacer seguimiento y control para evaluar su efectividad.Palabras clave: Campo Escuela Colorado, parafnas, precipitación, depositación, punto de cristalización, punto de fuidez, tratamiento químico.ABSTRACTThis paper presents the implementation of a chemical treatment in a pilot well of the Colorado Field to prevent the precipitation and deposition of paraffns in the production tubing. Such treatment was previously developed in the laboratory, which proved to be effective, thus reducing the crystallization point. Was selected the Col-75 as pilot well, because he met a number of criteria needed for successful development of the project. Based on experimental design, it was determined the number of tests was performed, and the infuence of chemical treatment volume and the recirculation time on the point of crystallization of the crude oil. The different treatment applications were made every eight days, taking crude samples before and after. Those samples were testing in the laboratory in order to evaluate the effectiveness of the chemical treatment. With the results it was found that the best treatment to prevent paraffn deposition inside the production tubing is having the lowest volume of treatment and recirculation time, which is economically viable compared with workover of the well as corrective method. We conclude that treatment can be extended to other wells of the Colorado Field, but it is recommended to monitor and control in order to evaluate its effectiveness.Keywords: Oil Colorado school feld, wax, precipitation, deposition, cloud point, pour point, chemical treatment.