MECANISMOS DE EMPUJE EN YACIMIENTOS
Mecanismos de empuje en yacimientos
La energía que mueve el hidrocarburo localizado en el yacimiento hacia el pozo mientras es extraído es suministrada por el mecanismo de empuje del yacimiento. Existen cinco mecanismos de empuje comunes: empuje de agua, expansión del gas, gas en solución, segregación gravitacional y empuje por compactación. Diferentes tipos de empuje pueden ocurrir en combinación, pero generalmente uno de ellos prevalece. Para poder tener una indicación del mecanismo de empuje dominante se realiza un análisis de las curvas de declinación de producción.Empuje de agua
El acuífero reacciona haciendo que el agua contenida en él, invada al yacimiento de petróleo originando intrusión o influjo lo cual no solo ayuda a mantener la presión sino que permite un desplazamiento inmiscible del petróleo que se encuentra en la parte invadida.
El empuje de agua fuerte o activo proporciona un excelente aporte de presión del acuífero (reemplazo del 100%) con caída de presión mínima en el hoyo. Este mecanismo existe solo donde el acuífero es de calidad igual o menor que el yacimiento y su volumen es mayor que el mismo. En una gráfica de declinación de presión, la curva tiende a ser plana. Un empuje de agua parcial resulta donde el acuífero tiene calidad más baja en términos de geometría de poro o tiene un volumen limitado, por lo tanto se produce una expansión limitada del agua.
Expansión del gas
Este tipo de empuje generalmente ocurre en yacimientos con poco o nulo empuje de agua. La expansión del gas frecuentemente proporciona la energía necesaria para mover los hidrocarburos hacia el pozo. Asimismo el gas se expande para reemplazar los hidrocarburos producidos. La presión cae en proporción al volumen de hidrocarburos removidos y la calidad del yacimiento. La eficiencia de recuperación promedio para un yacimiento con capa de gas es del orden de 20 a 40 % del petróleo original en sitio.
Gas en solución
La energía para empujar al petróleo al hoyo puede ser proporcionada por la expansión del petróleo debido al gas expandiéndose en solución. Cuando la presión cae por debajo del punto de burbujeo del yacimiento, se forman burbujas de gas en los poros, que también empujan el petróleo hacia el hoyo. Este mecanismo de empuje sirve como fuente de energía para un tercio de todos los yacimientos de petróleo del mundo.
Segregación gravitacional
En este mecanismo el gas libre a medida que sale del petróleo, se mueve hacia el tope del yacimiento mientras que el petróleo se dirige hacia abajo debido a la permeabilidad vertical. Para que esto ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical para permitir que las fuerzas gravitacionales sean mayores que las fuerzas viscosas dentro del yacimiento. Es común en yacimientos fracturados. La eficiencia puede ser sorprendentemente alta, sobre todo si hay altos buzamientos.
Empuje por compactación
Este tipo de empuje es común en yacimientos someros o con sedimentos no consolidados. Esto ocurre al declinar la presión de los fluidos del yacimiento, la presión neta de confinamiento se incrementa debido a que el fluido en los poros soporta menor peso de la sobrecarga.
Referencias:
- Clases del profesor Angel Da Silva. Yacimientos II.
