Determinación de parámetros de diseño y evaluación técnica de procesos de combustión in situ a partir de pruebas de tubo de combustión

Abstract

La Combustión In-Situ es una de las técnicas de recobro mejorado con mayor potencial para aumentar el factor de recobro en crudos pesados. A pesar de lo anterior, este proceso no ha sido aplicado aun en Colombia. Lo anterior se debe principalmente a la complejidad de los fenómenos involucrados y por lo tanto, un proyecto en campo de esta índole debe ser diseñado después de extensivas investigaciones en laboratorio. Las pruebas experimentales en tubos de combustión llevadas a cabo a las condiciones predominantes en el yacimiento han sido la herramienta de evaluación del proceso con mayor aceptación. Estas pruebas muestran la velocidad y estabilidad del frente de combustión y los resultados obtenidos a partir del análisis de los fluidos de producción principalmente el de los gases de combustión, permiten calcular los parámetros básicos de combustión: consumo de combustible, aire requerido, relación aire-combustible, relación atómica hidrogeno/carbono, y utilización de oxígeno. Los parámetros anteriores permiten mediante diferentes métodos analíticos de escalamiento evaluar la viabilidad técnica y económica del proceso en campo. En este trabajo se desarrolló una herramienta computacional que permite calcular los parámetros de diseño mediante diferentes métodos analíticos de escalamiento (Nelson & McNeil, Gates & Ramey y Moore et al). La comparación de los resultados obtenidos mediante los diferentes métodos descritos al escalar dos pruebas desarrolladas en tubo de combustión, muestra valores muy similares. Teniendo en cuenta que el método de Nelson & McNeil es más aplicable de acuerdo a las características del yacimiento evaluado, se realizó con este método, una sensibilidad de parámetros operacionales e ingenieriles y se logró estudiar la relación entre las variables de yacimiento, operacionales y los parámetros de diseño.