PROCESO MATEMATICO DEL METODO SAGD

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PROCESO MATEMATICO DEL METODO SAGD

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El proceso sagd

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Métodos alternativos

los mecanismos incluyen VAPEX (para la extracción del vapor), un proceso  dinámico electrotérmico, ET-DSP^TM, e ISC (para la combustión in situ). Aplicaciones de VAPEX solventes en vez de vapor para desplazar el aceite y reducir su viscosidad. ET-DSP^TM es un proceso patentado que utiliza electricidad para calentar depósitos de las arenas del aceite para movilizar el betún permitiendo la producción usando pozos verticales simples. Aplicaciones del ISC oxígeno para generar el calor que disminuye viscosidad del aceite; junto a bióxido de carbono generado cerca petróleo crudo pesado desplace el aceite hacia pozos de la producción.

    ET-DSP^TM es el foco de una prueba en el terreno conducida cerca E-T energía Ltd., en las arenas del aceite de Athabasca en Alberta Canadá desde el enero de 2006. Un acercamiento muy prometedor del ISC se llama THAI para la inyección del aire del talón del dedo del pie. Siendo convertido por la compañía canadiense Petrobank que posee las patentes a la técnica se convirtieron en la universidad del baño en Escocia, el método han consistido en probar en práctica ahora desde el junio de 2006.

Desventajas

        El proceso de SAGD no está enteramente sin desventajas sin embargo; requiere cantidades pequeñas de agua dulce y de agua grande que reciclan instalaciones y gas natural o electricidad con carbón barata para crear el vapor. Confiando en drenaje de la gravedad, también requiere depósitos comparativamente gruesos y homogéneos. Diversos procesos todavía se están desarrollando. Los procesos derivados se están desarrollando incluyendo SAGP y ES-SAGD en los cuales el gas no condensable/condensable se mezcle con el vapor.

El agua y la generación de vapor

                    Como en todos los procesos de recuperación térmica, el costo de generación de vapor es una parte importante de los costos de producción de petróleo. Históricamente, el gas natural se ha utilizado como combustible para los proyectos de arenas petrolíferas canadienses, debido a la presencia de grandes reservas de gas en el área de arenas petrolíferas. Sin embargo, con la construcción de gasoductos de gas natural a mercados fuera de Canadá y los Estados Unidos, el precio del gas se ha convertido en una consideración importante. Otras fuentes de generación de calor se están considerando, en particular, la gasificación de las fracciones pesadas de los betunes producidos para producir gas de síntesis. Por otro lado, grandes cantidades de agua dulce y salobre, así como grandes instalaciones de reciclado de agua son necesarias para crear el vapor para el proceso de SAGD. Por tal motivo, la utilización del agua dulce a menudo ha sido mencionada en los medios de comunicación popular como un obstáculo al desarrollo, pero sin duda las futuras estrategias de desarrollo de estas reservas contemplan el uso racional de este otro recurso importante como lo es el agua.

Invención y el desarrollo del drenaje por gravedad

           La idea de drenaje por gravedad fue concebido originalmente por el Dr. Roger Butler, un ingeniero del Imperial Oil en el año 1969. Pero no fue hasta 1975 cuando el Imperial Oil lo transfirió a Calgary, Alberta, al frente de una importante investigación acerca de este proyecto. Puso a prueba el concepto en un piloto en Cold Lake, que aparece como uno de los primeros pozos horizontales en la industria, con inyectores verticales. A partir de ser considerado ineficiente por el Alberta Oil Sands Technology and Research Authority (AOSTRA) en los 80, se dio lugar a la primer prueba de pozos dobles horizontales SAGD,  en el Underground Test Facility (UTF) en las Oil Sands de Athabasca, donde se probó la factibilidad del concepto. Los primeros pozos SAGD realizados en el UTF fueron perforados horizontalmente desde un túnel en la piedra caliza, accediendo desde el tunel vertical de una mina. El concepto coincidió con el desarrollo de técnicas de perforación direccional que permitió a las empresas de perforación, realizar pozos horizontales con precisión, más baratos y eficientes.

Usos actuales

   Esta tecnología está siendo ahora explotada debido a precios del petróleo crecientes. Mientras que los métodos que perforaban tradicionales eran frecuentes para arriba hasta los años 90, los altos precios crudos del siglo XXI están animando a métodos más poco convencionales (tales como SAGD) que extraigan el petróleo crudo. Las arenas canadienses del aceite tienen muchos proyectos de SAGD en marcha, puesto que esta región es hogar de uno de los depósitos más grandes del betún en el mundo (Canadá y Venezuela tenga los depósitos más grandes del mundo).

      El SAGD de proceso permitió Energía de Alberta y tablero de las utilidades para aumentar su probado reservas del aceite a 179 mil millones barriles, que levantaron las reservas del aceite de Canadá al segundo lo más arriba posible en el mundo después La Arabia Saudita y reservas norteamericanas aproximadamente cuadruplicadas del aceite.

Descripción del proceso SAGD

        En el proceso SAGD, dos pozos horizontales paralelos son perforados en la formación, donde uno de ellos se encuentra entre 4 a 6 metros por encima del otro. En el pozo superior se inyecta vapor y en el pozo de abajo se acumula el petróleo caliente que drenó desde la formación productiva, junto con el agua de la condensación del vapor inyectado. La base del proceso es que al inyectar el vapor se forma una  "cámara de vapor" que crece a lo alto de la vertical y horizontalmente en la formación. El calor del vapor reduce la viscosidad del crudo pesado, lo cual permite que fluya hacia la parte inferior del pozo.  El vapor y los gases, ascienden debido a su baja densidad en comparación con el crudo pesado, asegurando que el vapor no sea producido en el pozo inferior. Los gases liberados, que incluyen el metano, el dióxido de carbono, y por lo general algunos de sulfuro de hidrógeno, tienden a aumentar en la cámara de vapor, llenando el espacio vacío dejado por el petróleo y, hasta cierto punto, forman una manta aislante de calor por encima de la de vapor. 

            El flujo del petróleo y el agua van en contracorriente, impulsado por la gravedad de drenaje en la parte inferior del pozo. El agua condensada y el petróleo crudo son recuperados a la superficie por medio de algún sistema de levantamiento artificial como puede ser el sistema de cavidades progresivas (PCP) el cual tiene una excelente performance para el desplazamiento de fluidos de viscosidad con sólidos en suspensión. La operación del pozo inyector y productor, a una presión aproximada a la del reservorio elimina los problemas de inestabilidad que afectan a todos los procesos de alta presión de vapor, por lo que a partir del SAGD se puede producir entre el 70% al 80% del “oil in place” en reservorios adecuados. El proceso es relativamente insensible a las vetas de pizarras u otros obstáculos verticales, ya que como la roca se calienta, la expansión térmica diferencial hace que se formen fracturas, permitiendo a que el vapor y el líquido fluyan a través de ellas. Esto permite que las tasas de recobro superen los valores antes mencionados en muchas oportunidades. Térmicamente, el SAGD es dos veces más eficaz que la estimulación cíclica de vapor (CSS), resultando también en menor cantidad de pozos.

Aumento de la cámara de vapor

El desarrollo y el análisis del crecimiento de la cámara de gas y sus características han recibido gran atención por parte de los científicos que estudian el SAGD. Aunque pareciera que la imagen completa del proceso del desarrollo de la cámara de gas no está totalmente representada debido a los diferentes procesos que ocurren al mismo tiempo como el flujo contra corriente, imbibición de agua, emulsificación, adedamiento del vapor y el movimiento dimensional. Todos esos procesos se relacionan debido a que en el SAGD el fluido liviano (vapor) trata de penetrar por naturaleza al fluido más pesado (petróleo pesado o bitumen) por encima de él. Ito e Ipek (2005) observaron de la data de campo que la cámara de vapor crecía hacia arriba y hacia los lados simultáneamente como la expansión de la masa al hornear. También se notó que el reciente entendimiento del proceso del SAGD apoya la idea de que la cámara de vapor no está conectada al pozo productor; más bien existe una piscina de líquido sobre el pozo productor