Según las expertas de Penn State, las compañías petroleras se están perdiendo grandes sumas de petróleo recuperable en yacimientos no convencionales.
Los investigadores proponen que las empresas están aplicando mecanismos de transporte comprobados para la extracción convencional de petróleo, pero están tropezando con los escollos de recuperación porque no tienen en cuenta la diferencia en la física que se encuentra en los yacimientos no convencionales. Su investigación fue publicada en línea en diciembre en el Revista de la Sociedad de Ingenieros de Petróleo .
"Los depósitos no convencionales son enormes y ofrecen importantes reservas de hidrocarburos", dijo Hamid Emami-Meybodi, profesor asistente de ingeniería de petróleo y gas natural en Penn State. "La escala de estas reservas significa que incluso un cambio del 1 por ciento en la recuperación se traduce en unasombrosa cantidad de petróleo. Este petróleo sin explotar ha motivado la investigación para mejorar la recuperación de petróleo de yacimientos no convencionales utilizando algunas técnicas convencionales ".
Más de la mitad del petróleo diario producido en los Estados Unidos proviene de formaciones no convencionales. Y ese número está creciendo a medida que las empresas aprovechan los más de 35 mil millones de barriles de petróleo de la nación en reservas no convencionales, según la Administración de Información de Energía de EE. UU.
Las compañías desarrollan depósitos no convencionales perforando pozos horizontales largos y creando fracturas hidráulicas para permitir que el petróleo fluya para la recuperación primaria, que actualmente oscila entre el 3 y el 10 por ciento de la masa de petróleo original en el lugar. Usan software comercial desarrollado basado en la ley de Darcy parapronostican la recuperación y las reservas de petróleo. Pero, en la práctica, no se dan cuenta de que la ley de Darcy, donde el flujo se basa en diferencias de presión, puede no ser apropiada para los yacimientos de esquisto, dicen los investigadores.
Después de la recuperación primaria, Emami dijo que la práctica industrial existente es usar una técnica de inyección de gas convencional conocida como "huff 'n' puff" que mejora la movilidad del petróleo y aumenta la recuperación. Durante el "huff", el pozo y las fracturas se llenan deun gas a alta presión, como dióxido de carbono o metano, seguido de un breve período de "remojo" donde se cierra el pozo. El pozo se abre durante el "soplo" para permitir la producción de petróleo. Sin embargo, esto es convencionalLa técnica funciona mal para las formaciones de esquisto bituminoso, dicen los investigadores, porque la difusión, no las diferencias de presión, es lo que principalmente ayuda a la recuperación de petróleo en estas formaciones que contienen poros de tamaño nanométrico.
"Imagine que se rocía perfume en la esquina de una habitación con aire muy quieto", dijo Emami. "Con el tiempo, la fragancia se extenderá desde la esquina a todas las partes de la habitación. Eso es difusión".
Aplicado a la recuperación de petróleo, la difusión es cuando las moléculas de gas se mueven aleatoriamente dentro del petróleo y reduce su densidad. Esto crea un desequilibrio de concentración entre el petróleo dentro de las fracturas y el petróleo en la formación de esquisto que contacta las fracturas, lo que aumenta el transporte de petróleo hacia el pozo.
"La difusión requiere un tiempo de remojo significativo para ser eficaz, lo que las compañías no están haciendo actualmente porque todavía suponen que las diferencias de presión hacen que el petróleo fluya a los pozos", dijo Russell Johns, presidente de George E. Trimble en Ciencias de la Tierra y Minerales yprofesor de ingeniería de petróleo y gas natural en Penn State.
Las empresas se mueven rápidamente con el período de remojo entre el "soplo" y el "soplo" porque se cree que cerrar un pozo es demasiado costoso. Sin embargo, utilizando cálculos teóricos, los investigadores encontraron que la inyección de un gas de baja densidad para remojotiempos de dos meses o más podrían tener ganancias de recuperación masivas, incluso cuando se tiene en cuenta el tiempo de inactividad. Por ejemplo, los investigadores calcularon que la recuperación en un solo pozo podría duplicarse o triplicarse usando períodos de remojo más largos. Descubrieron que el metano o el nitrógeno funcionaban mejor que el dióxido de carbonoporque el metano se difunde más fácilmente y la masa total de estos fluidos que se necesita inyectar es menor.
Emami dijo que se podrían obtener más ganancias si se enfoca en mejorar el transporte causado principalmente por la difusión en lugar de las diferencias de presión. Los investigadores están trabajando para crear experimentos que les permitan calcular las contribuciones de convección - diferencias de presión - y difusión - diferencias de concentración- de forma independiente, y también sobre métodos para acelerar el proceso de difusión.
Este método es particularmente relevante, pero no se limita, a los vastos recursos de esquisto bituminoso de los Estados Unidos. Hay nuevas implicaciones significativas de esta nueva comprensión de la física para la actividad económica futura asociada con el desarrollo sostenible de reservorios no convencionales, dijo Johns. Es probable queLas recuperaciones se pueden aumentar de dos a tres veces en los yacimientos de esquisto bituminoso mediante las técnicas propuestas, al tiempo que se muestran mejoras para los condensados que contienen etano significativo.
El enfoque podría implementarse en el oeste de Pennsylvania Marcellus o Utica shale, agregó.
"Comprender la física sería como encender la luz en una habitación oscura donde has estado lanzando dardos", dijo Emami. "Ahora que ves el objetivo, sabrás cómo diseñar correctamente el método de extracción para obtenerlos mejores resultados posibles y aprenda lo mejor de cada prueba "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por David Kubarek. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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