Inyección de Agua en Yacimientos Petrolíferos: Etapas, Supuestos y Eficiencia Volumétrica

Etapas de la Inyección de Agua en Yacimientos Petrolíferos

Condiciones Iniciales Antes de la Invasión

• La presión actual del yacimiento será menor que la presión de burbujeo del petróleo original en el yacimiento.
• Existirá, pues, una fase de gas presente, la cual, de acuerdo con las suposiciones, también será uniforme a través del yacimiento.

Invasión a un Determinado Tiempo

El comienzo de la inyección de agua está acompañado por un aumento de presión de yacimiento, que es mayor alrededor de los pozos inyectores y declina hacia los productores. A medida que continúa la inyección de agua, se forma un banco de petróleo y detrás de él un banco de agua donde solo está el agua inyectada, el petróleo residual y el gas atrapado.

Posterior a la Ruptura

Durante esta etapa, la producción de agua aumenta a expensas de la producción de petróleo. Durante esta fase final de inyección, el área barrida aumentará y esto provee suficiente producción de petróleo para justificar la continuación de la inyección. Al llegar la etapa de agotamiento de la inyección de agua, la porción inundada del yacimiento contendrá petróleo residual y agua.

Supuestos de Buckley y Leverett

• En un yacimiento bajo estudio solamente existe un punto de inyección y uno de producción.
• Flujo continuo: No ocurre o es muy pequeña la variación de presión durante el desplazamiento.
• Flujo lineal: Se adapta bien a yacimientos donde ocurre un avance lineal del frente de invasión. Se han hecho adaptaciones de este método para aplicarlo a arreglos de pozos no lineales.
• Solo dos fases fluyen simultáneamente en el frente y detrás del frente de invasión: petróleo y agua.
• Yacimiento homogéneo e isotrópico.
• Fluidos incompresibles.
• Desplazamiento inmiscible sin transferencia de masa entre las fases.
• Tasa de inyección constante.
• Desplazamiento del petróleo tipo pistón sin fugas.

Eficiencia Volumétrica

Fracción del volumen poroso efectivo del yacimiento que es invadido por el fluido desplazante.

Factores que Afectan la Eficiencia Volumétrica

• Heterogeneidad del yacimiento: Entre mayor sea la heterogeneidad del yacimiento, menor es la eficiencia volumétrica (E_vol).
• Existencia de fracturas: El fluido inyectado tiende a canalizarse a través de las fracturas existentes en un yacimiento, lo que produce una reducción en la E_vol.
• Razón de movilidad entre el fluido desplazante y el petróleo: Entre mayor sea esta razón de movilidad, el fluido desplazante irrumpirá más rápidamente en los pozos de inyección generando una baja E_vol.
• Segregación gravitacional: En yacimientos horizontales, la segregación gravitacional produce un efecto negativo sobre la E_vol. En cambio, en yacimientos inclinados, si el fluido desplazante se inyecta en la dirección adecuada, las fuerzas gravitacionales ayudan a incrementar la E_vol de barrido.
• Tipo de arreglo geométrico: La E_vol depende de la distribución geométrica de los pozos en el yacimiento.
• Volumen de fluido inyectado: Aumenta con el tiempo de inyección.