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Evaluación del entrampamiento capilar de CO2 por el fenómeno de histéresis en un proceso de inyección alternada de agua y gas (WAG) mediante pruebas de laboratorio

Resumen

El mecanismo de entrampamiento capilar es efectivo para aumentar el almacenamiento permanente de CO2 en el subsuelo. Acorde con lo reportado en la literatura, puede llegar a retener hasta el 30% del CO2 inyectado, reduciendo el riesgo de fuga. Por ello, este estudio evalúa el entrampamiento capilar de CO2 por el fenómeno de histéresis mediante pruebas de desplazamiento de dos fases (agua y gas) y tres fases (agua, crudo y gas) empleando la técnica de inyección alternada de agua y gas (WAG), para generar curvas de imbibición y drenaje identificando el efecto de la histéresis. Se utiliza crudo mediano y parámetros del Campo Llanito de la cuenca del Valle Medio del Magdalena (VMM), temperatura de 62.5°C y presión de poro de 1300 psi. Se realizan dos ciclos de imbibición y drenaje para la prueba de dos fases, y tres ciclos para tres fases, utilizando tasas de inyección de 0.5 ml/min de agua y 0.1 ml/min de gas. Los resultados mostraron cambios en las saturaciones de las fases con cada ciclo, lo que afectó las permeabilidades relativas, derivando en el incremento de la saturación de gas atrapado en el medio poroso. En la prueba de dos fases, la saturación de gas atrapado es del 9% al final de los dos ciclos, donde el incremento asociado a la histéresis es del 2%. En la prueba de tres fases la saturación de gas atrapado es del 65.7% al final de los tres ciclos, donde el incremento asociado a la histéresis es del 29.6%. Estos resultados indican que el fenómeno de histéresis juega un papel crucial en la retención de CO2, lo que puede mejorar la seguridad del almacenamiento geológico y contribuir a la reducción de emisiones. Además, la técnica WAG mostró ser prometedora en la recuperación adicional de crudo, disminuyendo su saturación residual.