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Evaluación de los efectos de enmallado en el modelamiento numérico del proceso de combustión in situ

Resumen

La combustión in situ es un método de recobro mejorado en el cual se inyecta aire a un yacimiento con el fin de hacer reaccionar el oxígeno presente en el gas de inyección con el hidrocarburo de la formación. Éste conjunto de reacciones genera un frente de alta temperatura, que se extiende desde el pozo inyector hacia el productor, mejorando la movilidad de los fluidos a su paso y aumentando el factor de recobro. Varias dificultades se dan al momento del modelamiento a escala de campo, debido a la imposibilidad de escalar el proceso. Intentar representar el verdadero espesor del frente de combustión con celdas pequeñas, implica altos tiempos de cómputo. Por otro lado, la distribución promedio de datos de presión y temperatura, genera imprecisiones considerables en el desempeño del proceso en celdas de tamaño de campo. Como consecuencia de esto, datos cinéticos como la energía de activación, que dependen de la temperatura no tendrán resultados similares en modelos de campo. Partiendo de un modelo base previamente ajustado, que representa una prueba de tubo de combustión de una muestra de un campo colombiano, se construye un prototipo unidimensional cartesiano a escala de laboratorio, con las mismas propiedades y condiciones. A partir de este, y mediante aumentos periódicos en el tamaño de las celdas, hasta alcanzar un tamaño representativo de campo, se llega a un modelo conceptual en 1D. Posteriormente se evalúan los efectos del dimensionamiento, mediante la construcción de modelos conceptuales en 2D. Mediante cambios en variables de entrada previamente identificadas (tasa de aire y parámetros cinéticos) se puede reproducir el comportamiento del proceso del modelo base, tomando como referencia variables de desempeño (Perfiles de temperatura, gases producidos, factor de recobro y posición del frente).