Análise do processo de recuperação de óleo por injeção de emulsões

Abstract

Estudia el desplazamiento de emulsiones aceite en agua a través de un medio poroso y la aplicación de estas emulsiones como un agente de control de movilidad del fluido desplazante en el proceso de petróleo. La inyección de agua es el método más utilizado para extraer el petróleo de las reservas petrolíferas, pero su eficiencia es limitada, debido a la diferencia de movilidades entre fluidos. Hay muchos otros métodos que tienen mayor eficiencia de extracción, pero a un costo mayor. La inyección de emulsiones es una de estas alternativas, que ha mostrado resultados relativamente satisfactorios, pero esta técnica todavía no es totalmente desenvuelta o comprendida. En este trabajo se realizaron diferentes experimentos para analizar diferentes aspectos de la extracción de petróleo, incluyendo inyección de agua y emulsión aceite en agua a diferentes caudales y en inyección alternada de agua y emulsión aceite en agua a través de medios porosos con diferentes permeabilidades, en serie y en paralelo. También se realizó la visualización del desplazamiento de agua y emulsiones a través de un medio poroso formado por esferas de vidrio. Los procesos de desplazamiento de fluidos a través de los medios porosos también fueron estudiados numéricamente usando Matlab, que describe satisfactoriamente los fenómenos y comportamientos descritos. Los resultados muestran las emulsiones de gran capacidad de barrido del petróleo acumulado entre los poros de los medios porosos.

A injeção de água é o método mais comum para manter a pressão e melhorar a recuperação de óleo contido em um reservatório. A eficiência de recuperação de óleo no caso de óleos pesados é limitada pela alta razão de mobilidade entre o fluido deslocante e o fluido deslocado. Como a sede mundial por energia aumenta todo ano, enquanto o fluxo de petróleo dos campos petrolíferos conhecidos juntamente com a descoberta de novos reservatórios declina a uma velocidade considerável, torna-se indispensável utilizar métodos mais efetivos para extrair o petróleo dos reservatórios conhecidos. Diferentes métodos de recuperação avançada de óleo são desenvolvidos em busca de alternativas. A injeção de dispersões, em particular a injeção de emulsões óleoem- água, como um agente de controle de mobilidade do fluido injetado tem sido testada e estudada com relativo sucesso. Porem esta técnica ainda não é totalmente desenvolvida ou compreendida. O uso efetivo de injeção de emulsões como uma alternativa para a recuperação de petróleo requer uma completa análise dos diferentes regimes de fluxo de emulsões dentro do espaço poroso de um reservatório. Se o tamanho de gota da fase dispersa for da mesma ordem de magnitude do tamanho de poro, as gotículas podem se aglomerar e bloquear parcialmente o escoamento através do espaço poroso, controlando assim a mobilidade do fluido deslocante, obtendo assim um deslocamento mais uniforme e um aumento no fator de recuperação. Este trabalho tem como objetivo principal o estudo do processo de deslocamento de óleo em um meio poroso por injeção de água e emulsões óleo-in-água. Diferentes experimentos foram realizados para análise de diferentes aspectos do problema, incluindo a injeção alternada de água e emulsão óleo-em-água a diferentes vazões, injeção alternada de água e emulsão em meios com diferentes permeabilidades conectados paralelamente e visualização do escoamento através de um meio poroso transparente formado por esferas de vidro não consolidadas. Um modelo do escoamento de emulsão foi considerado através da modificação da curva de permeabilidade relativa da fase aquosa, que é escrita como função não só da saturação, mas também da concentração de gotas de emulsão e do número de capilaridade local. O processo de deslocamento de óleo através de injeção alternada água-emulsão foi também estudado numericamente através de um código desenvolvido em Matlab utilizando o modelo TPFA (Two Flux Approximation) and IMPES (IMplicit Pressure and Explicit Pressure Saturation).