Steam assisted gravity drainage, sagd, applied to heavy oil reservoirs
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Universidad Industrial de Santander
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Worldwide, new techniques to implement Enhanced Oil Recovery in heavy oil reservoirs have been studying, since as most of the global reserves are of this type of hydrocarbon. The Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) is a cutting age EOR method that have been applied in bitumen reservoirs gaining successful results, obtaining recoveryfactors up to 50%.
The technique involves two horizontal wells, the first one located a few feet above the second one depending on the viscosity of the crude oil; by the upper well, the continuous vapor injection is made an for density differences this vapor tents to expand to the top of the formation heating the hydrocarbons which then, by gravity come down in the reservoir to be produce, with the condensed vapor, through the second horizontal well. The production mechanism evidenced in this technique is the gravity drainage because in its implementation, applied to bitumen, only the heated hydrocarbons will flow through the producer well by the effect of the gravity therefore a connectivity between thetwo wells must be necessary.
However, in the majority of heavy oil reservoirs the crude have mobility i.e. the viscosity is not to high (<10.000 cP), at which the SAGD technique is not effective. This is because in this reservoirs no only the gravitational forces have influence, the viscous forces does to, whereby the injected vapor expands to the overburden, canalizing the vapor, generating energy losses and emulsions formation, causing that the vapor chamber, which is the physical principle of the SAGD, not to form.
This paper presents a comparison of the behavior and develop of the vapor chamber in two different reservoirs with the same characteristics but different type of fluids, the first one is saturated with an extra heavy oil (254814 cP) and the other saturated with a heavy oil with mobility (4019.6 cP) in which the overriding of the vapor in the mobile oil by the effect of the gravitational forces is observed.
A nivel mundial, se están buscando nuevas técnicas de recobro mejorado para implementarlas en yacimientos de crudo pesado, ya que la mayoría de las reservas a nivel mundial son de este tipo de hidrocarburo. Un método de recobro actualmente existente es el de drenaje gravitacional asistido convapor, SAGD, el cual ha sido implementado en yacimientos con bitumen, donde se han alcanzado resultados exitosos, obteniendo factores de recobro superiores al 50%. La técnica consiste en dos pozos horizontales uno ubicado a pocos pies sobre el otro dependiendo de la viscosidad del hidrocarburo, en el cual, por el pozo superior se hace la inyección continua de vapor donde por diferencias de densidades el vapor tiende a expandirse hasta el tope de la formación y los hidrocarburos calentados y el vapor de agua condensado drenan hacia el pozo inferior, que es el productor. El mecanismo de producción que se evidencia en esta técnica es la segregación gravitacional, ya que como es aplicada a yacimientos con bitúmenes sólo fluirán los hidrocarburos calentados hacia el pozo productor por efecto de la gravedad, por lo cual es necesario que exista una conectividad entre los dos pozos. Sin embargo, en la mayoría de yacimientos de crudo pesado el hidrocarburo presenta movilidad, es decir, la viscosidad no es tan alta (< 10.000 cP), para los cuales la técnica SAGD no es exitosa, a causa de que en estos yacimientos no solo influyen las fuerzas gravitacionales sino que también las fuerzas viscosas, por lo cual, el vapor inyectado se expande hacia el overburden, canalizando el vapor, presentando pérdidas de energía y formación de emulsiones, lo cual hace que la cámara de vapor, la cual es el principio físico de la técnica SAGD no se genere. En este artículo se presenta una comparación del comportamiento y desarrollo de la cámara de vapor en dos yacimientos con las mismas características, diferenciados por el tipo de fluidos, pues uno de ellos está saturado con crudo extra pesado (254,814 cP) y el otro saturado con crudo pesado móvil (4019.6 cP), bajo el cual se evidencia el overriding del vapor en el crudo móvil a causa de la movilidad del crudo y de las fuerzas viscosas.
A nivel mundial, se están buscando nuevas técnicas de recobro mejorado para implementarlas en yacimientos de crudo pesado, ya que la mayoría de las reservas a nivel mundial son de este tipo de hidrocarburo. Un método de recobro actualmente existente es el de drenaje gravitacional asistido convapor, SAGD, el cual ha sido implementado en yacimientos con bitumen, donde se han alcanzado resultados exitosos, obteniendo factores de recobro superiores al 50%. La técnica consiste en dos pozos horizontales uno ubicado a pocos pies sobre el otro dependiendo de la viscosidad del hidrocarburo, en el cual, por el pozo superior se hace la inyección continua de vapor donde por diferencias de densidades el vapor tiende a expandirse hasta el tope de la formación y los hidrocarburos calentados y el vapor de agua condensado drenan hacia el pozo inferior, que es el productor. El mecanismo de producción que se evidencia en esta técnica es la segregación gravitacional, ya que como es aplicada a yacimientos con bitúmenes sólo fluirán los hidrocarburos calentados hacia el pozo productor por efecto de la gravedad, por lo cual es necesario que exista una conectividad entre los dos pozos. Sin embargo, en la mayoría de yacimientos de crudo pesado el hidrocarburo presenta movilidad, es decir, la viscosidad no es tan alta (< 10.000 cP), para los cuales la técnica SAGD no es exitosa, a causa de que en estos yacimientos no solo influyen las fuerzas gravitacionales sino que también las fuerzas viscosas, por lo cual, el vapor inyectado se expande hacia el overburden, canalizando el vapor, presentando pérdidas de energía y formación de emulsiones, lo cual hace que la cámara de vapor, la cual es el principio físico de la técnica SAGD no se genere. En este artículo se presenta una comparación del comportamiento y desarrollo de la cámara de vapor en dos yacimientos con las mismas características, diferenciados por el tipo de fluidos, pues uno de ellos está saturado con crudo extra pesado (254,814 cP) y el otro saturado con crudo pesado móvil (4019.6 cP), bajo el cual se evidencia el overriding del vapor en el crudo móvil a causa de la movilidad del crudo y de las fuerzas viscosas.
Keywords
Heavy Oil, SAGD, Gravity Drainage, Steam Injection, Steam Chamber, Crudos Extra Pesados, Cámara de Vapor, Drenaje gravitacional