Mecanismos de producción
Los hidrocarburos se encuentran acumulados en yacimientos a miles de pies de profundidad. Estos yacimientos se encuentran a condiciones de presión y temperatura muy distintas y evidentemente mayores a las que se encuentran en superficie, y dependiendo si dicha presión del yacimiento se encuentra por encima o por debajo de la presión de burbuja se pueden tener yacimientos de petróleo con gas libre en contacto con éste o sólo de petróleo, lo anterior se debe a que el petróleo a ciertas condiciones de presión, temperatura y composición propia y del gas puede tener gas disuelto, si el yacimiento tiene una presión por encima de la de burbujeo, estamos en presencia de petróleo subsaturado, es decir que si se reduce la presión no habrá liberación de gas en solución mientras que si la presión se encuentra por debajo de la presión de burbujeo, tendremos petróleo saturado, el cual liberará gas en solución al reducir la presión, es decir, cuando existen yacimientos de petróleo y gas libre, los mismos se encuentran a presiones inferiores a la presión de burbuja. Sin embargo no podemos olvidar que también puede haber yacimientos de gas, petróleo y agua en contacto de acuerdo a sus densidades, de gas o de petróleo y agua.
Los yacimientos necesitan tener la energía necesaria para llevar los fluidos que serán producidos hasta superficie por tanto existen los llamados mecanismos de producción o empuje, que bien sean naturales o artificiales, le darán esa energía necesaria al yacimiento para ser puesto en producción. Dichos mecanismos se clasifican de la siguiente manera:
Si la Presión del yacimiento es mayor a la Presión de Burbuja:
· Compresibilidad de la roca: en estos casos el diferencial de presión hará que la roca se expanda hacia los espacios porosos, esa disminución del volumen poroso empujará a los fluidos hacia un sitio de menor presión que estará ubicado en el pozo.
· Compresibilidad de los líquidos: similar al caso anterior, al someter al yacimiento a un diferencial de presión los líquidos se expandirán y buscarán ir a un sitio de menor resistencia o menor presión que estará en el pozo.
· Empuje hidráulico: ocurre en yacimientos de petróleo asociados a un acuífero, en los cuales por inmersión de agua se produce el empuje del petróleo hacia el sitio de menor presión (pozo). En el caso de que el acuífero esté siendo continuamente alimentado desde superficie, la presión en el yacimiento no tendrá variaciones significativas y el empuje no se producirá por la expansión del agua producto del diferencial de presión sino por el aumento del volumen del acuífero producto de su continua alimentación.
Si la Presión del yacimiento es menor a la Presión de Burbuja:
· Compresibilidad del gas: el gas se desplaza hacia el pozo o sitio de menor presión debido a la expansión que sufre cuando disminuye la presión del yacimiento.
· Liberación de gas en solución: en yacimientos de petróleo con gas disuelto, al disminuir la presión se liberará ese gas disuelto el cual servirá como mecanismo de empuje del petróleo hacia el pozo.
· Segregación gravitacional: es importante considerar que el gas puede moverse hacia el pozo o hacia el tope de la estructura geológica por ser menos denso que el petróleo y el agua. Para que el gas se vea favorecido a moverse hacia el tope de la estructura y pueda empujar como una capa de gas al petróleo hacia el pozo, las fuerzas gravitacionales deben ser mayores a las fuerzas viscosas pero más importante aún es que la permeabilidad hacia el tope sea grande y mayor que la permeabilidad hacia el pozo y una condición que ayuda al respecto es que exista un alto buzamiento en el yacimiento.
· Empuje por capa de gas: en yacimientos de petróleo con capa de gas, al disminuir la presión del yacimiento el gas se expandirá y desplazará similarmente a un pistón al petróleo hacia el pozo o sitio de menor presión.
· Inyección de fluidos: es un mecanismo de producción artificial que consiste inyectar agua y gas al yacimiento para lograr un empuje combinado por capa de gas e hidráulico. Se debe recordar que por diferencias de densidades el gas se acumula en el tope de la formación y empuja al petróleo por arriba mientras que el agua se acumula en la base y empuja al petróleo por debajo.
· A presión de yacimiento menor a la de burbujeo también pueden existir los mismos mecanismos de producción que ocurren a presiones por encima de la de burbuja mas el caso contrario no aplica, ya que los yacimientos con gas asociado deben estar por debajo de la presión de burbuja.
En términos generales se han definido los distintos mecanismos de producción y las condiciones del yacimiento que debe considerar un ingeniero de petróleo para producir petróleo o gas, sin embargo, la práctica no es tan ideal como la teoría y en cuanto a esta materia aún hay mucho que decir e investigar, por consiguiente espero con mi artículo que quien lo lea no sólo haya aprendido o clarificado un poco más sus conocimientos sobre los mecanismos de producción sino que haya despertado su interés en indagar más al respecto.
Patricia Muñoz
Los yacimientos necesitan tener la energía necesaria para llevar los fluidos que serán producidos hasta superficie por tanto existen los llamados mecanismos de producción o empuje, que bien sean naturales o artificiales, le darán esa energía necesaria al yacimiento para ser puesto en producción. Dichos mecanismos se clasifican de la siguiente manera:
Si la Presión del yacimiento es mayor a la Presión de Burbuja:
· Compresibilidad de la roca: en estos casos el diferencial de presión hará que la roca se expanda hacia los espacios porosos, esa disminución del volumen poroso empujará a los fluidos hacia un sitio de menor presión que estará ubicado en el pozo.
· Compresibilidad de los líquidos: similar al caso anterior, al someter al yacimiento a un diferencial de presión los líquidos se expandirán y buscarán ir a un sitio de menor resistencia o menor presión que estará en el pozo.
· Empuje hidráulico: ocurre en yacimientos de petróleo asociados a un acuífero, en los cuales por inmersión de agua se produce el empuje del petróleo hacia el sitio de menor presión (pozo). En el caso de que el acuífero esté siendo continuamente alimentado desde superficie, la presión en el yacimiento no tendrá variaciones significativas y el empuje no se producirá por la expansión del agua producto del diferencial de presión sino por el aumento del volumen del acuífero producto de su continua alimentación.
Si la Presión del yacimiento es menor a la Presión de Burbuja:
· Compresibilidad del gas: el gas se desplaza hacia el pozo o sitio de menor presión debido a la expansión que sufre cuando disminuye la presión del yacimiento.
· Liberación de gas en solución: en yacimientos de petróleo con gas disuelto, al disminuir la presión se liberará ese gas disuelto el cual servirá como mecanismo de empuje del petróleo hacia el pozo.
· Segregación gravitacional: es importante considerar que el gas puede moverse hacia el pozo o hacia el tope de la estructura geológica por ser menos denso que el petróleo y el agua. Para que el gas se vea favorecido a moverse hacia el tope de la estructura y pueda empujar como una capa de gas al petróleo hacia el pozo, las fuerzas gravitacionales deben ser mayores a las fuerzas viscosas pero más importante aún es que la permeabilidad hacia el tope sea grande y mayor que la permeabilidad hacia el pozo y una condición que ayuda al respecto es que exista un alto buzamiento en el yacimiento.
· Empuje por capa de gas: en yacimientos de petróleo con capa de gas, al disminuir la presión del yacimiento el gas se expandirá y desplazará similarmente a un pistón al petróleo hacia el pozo o sitio de menor presión.
· Inyección de fluidos: es un mecanismo de producción artificial que consiste inyectar agua y gas al yacimiento para lograr un empuje combinado por capa de gas e hidráulico. Se debe recordar que por diferencias de densidades el gas se acumula en el tope de la formación y empuja al petróleo por arriba mientras que el agua se acumula en la base y empuja al petróleo por debajo.
· A presión de yacimiento menor a la de burbujeo también pueden existir los mismos mecanismos de producción que ocurren a presiones por encima de la de burbuja mas el caso contrario no aplica, ya que los yacimientos con gas asociado deben estar por debajo de la presión de burbuja.
En términos generales se han definido los distintos mecanismos de producción y las condiciones del yacimiento que debe considerar un ingeniero de petróleo para producir petróleo o gas, sin embargo, la práctica no es tan ideal como la teoría y en cuanto a esta materia aún hay mucho que decir e investigar, por consiguiente espero con mi artículo que quien lo lea no sólo haya aprendido o clarificado un poco más sus conocimientos sobre los mecanismos de producción sino que haya despertado su interés en indagar más al respecto.
Patricia Muñoz
