Evaluación de la influencia de los gases de combustión en procesos de inyección continua de vapor utilizando generadores de vapor en fondo

Evaluation of the influence of combustion gases in steamflooding process using downhole steam generators

Son numerosas las teorías que circundan los generadores de vapor en fondo, algunas son alentadoras y otras tratan de opacar el desarrollo de la tecnología; en el presente trabajo se analizaron los tipos de generadores de vapor en fondo, así como su funcionamiento básico, se indicaron ventajas y desventajas de las herramientas en fondo, comparándolas con las ubicadas en superficie. Con base en la literatura, se realizaron hipótesis sobre el efecto de los gases producto de la combustión y posteriormente, se construyó un modelo conceptual de simulación para comprobar o refutar los planteamientos anteriores. A pesar de que el gas no condensable que se encontraba en mayor proporción, con combustible aire, era el nitrógeno, distinguido por poseer altas presiones mínimas de miscibilidad, se pudo evidenciar que el efecto de los gases emitidos al yacimiento por el generador en fondo, era de tipo miscible, incrementando el factor de recobro en aproximadamente un 30% en comparación con un generador convencional. Los buenos resultados obtenidos son un índice de que es necesario continuar con las investigaciones y progreso de los generadores de vapor en fondo, hasta encontrar la herramienta y la fórmula de uso adecuada.

Introducción

La inyección de vapor ha sido empleada en yacimientos de crudos pesados, los cuales son primordialmente someros. En la literatura datan distintas profundidades límite o máximas, para implementar de manera efectiva este método, la más conocida es de 3.000ft. No obstante, es de vasto conocimiento la existencia de campos de crudo pesado con profundidades mayores que requieren de un  proceso  térmico  que  reduzca la viscosidad del aceite, como es el caso de Castilla, Quifa y Chichimene en Colombia, campos donde habrían altas pérdidas energéticas desde superficie hasta la cara del pozo si se implementara un método de recobro de este tipo con un generador convencional, razón por la cual se plantea el uso de generadores de vapor en fondo con el fin de reducir dichas pérdidas y poder producir el petróleo más fácilmente.

Los primeros generadores de vapor en fondo fueron creados en la década de los setenta; sin embargo, no fueron diseñados para estar dentro del pozo, sino que simplemente se incorporaron a una herramienta existente, razón por la cual presentaron ciertos problemas como corrosión de las líneas y la herramienta en sí misma. Con el tiempo se han perfeccionado los diseños, llegando a tener mejores y más precisas herramientas.

Dentro de los generadores de vapor en fondo se encuentran los generadores de combustión, los cuales presentan dos clasificaciones: Generadores de contacto indirecto y contacto directo. Son precisamente estos últimos los de mayor uso, y se caracterizan por su capacidad de inyectar los gases de combustión junto con el vapor generado.

El fin de la construcción de un modelo conceptual es el análisis y verificación del efecto de los gases de combustión mediante la simulación como herramienta de predicción.