Simplified alternative to model the kinetics of an in-situ combustion process
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Description
In situ combustion (ISC) is an enhanced oil recovery (EOR) technique with great potential for application in heavy and extra-heavy oil fields; however, its implementation has been limited due to the high degree of uncertainty associated with its development at the field scale. Considering the level of complexity of the ISC process compared to other EOR / IOR techniques, to evaluate the technical feasibility of ISC in a specific reservoir will take far more complex screening methods and laboratory testing. Among the tests required to evaluate ISC include the kinetic cell tests, which are aimed at determining the oxidative behavior of the rock-fluid system under study, and in turn, allow obtaining a kinetic model that represents, by means of numerical modeling, the performance of the ISC process obtained experimentally in combustion tube tests. Based on the above, in the present work, the results obtained from the adjustment of a combustion tube test were compared using the Arrhenius and non- Arrhenius methodologies, evidencing significant differences in the computation time and in the residual oil saturation values in the porous medium after the implementation of the ISC process.
La combustión in situ (CIS) es una técnica de recobro mejorado con un gran potencial de aplicación en yacimientos de crudos pesados y extrapesados; sin embargo, su implementación se ha visto limitada por el alto grado de incertidumbre asociado a su desarrollo a escala de campo. Teniendo en cuenta la alta complejidad del proceso con respecto a otras técnicas EOR/IOR, no basta con aplicar un screening binario y realizar pruebas básicas de laboratorio para determinar la factibilidad de aplicarla en un yacimiento determinado, sino que se requiere la realización de estudios adicionales, tales como pruebas de celda cinética, que están orientadas a determinar el comportamiento oxidativo del sistema roca-fluido en estudio, y a su vez, permiten la obtención de un modelo cinético que represente, mediante modelamiento numérico, el desempeño del proceso de CIS obtenido experimentalmente de pruebas de tubo de combustión. Con base en lo anterior, en el presente trabajo, se compararon los resultados obtenidos del ajuste de una prueba de tubo de combustión usando las metodologías Arrhenius y no Arrhenius, evidenciando diferencias significativas en el tiempo de cómputo y en los valores de saturación residual de aceite en el medio poroso después de aplicado el proceso CIS.
La combustión in situ (CIS) es una técnica de recobro mejorado con un gran potencial de aplicación en yacimientos de crudos pesados y extrapesados; sin embargo, su implementación se ha visto limitada por el alto grado de incertidumbre asociado a su desarrollo a escala de campo. Teniendo en cuenta la alta complejidad del proceso con respecto a otras técnicas EOR/IOR, no basta con aplicar un screening binario y realizar pruebas básicas de laboratorio para determinar la factibilidad de aplicarla en un yacimiento determinado, sino que se requiere la realización de estudios adicionales, tales como pruebas de celda cinética, que están orientadas a determinar el comportamiento oxidativo del sistema roca-fluido en estudio, y a su vez, permiten la obtención de un modelo cinético que represente, mediante modelamiento numérico, el desempeño del proceso de CIS obtenido experimentalmente de pruebas de tubo de combustión. Con base en lo anterior, en el presente trabajo, se compararon los resultados obtenidos del ajuste de una prueba de tubo de combustión usando las metodologías Arrhenius y no Arrhenius, evidenciando diferencias significativas en el tiempo de cómputo y en los valores de saturación residual de aceite en el medio poroso después de aplicado el proceso CIS.
Keywords
In situ combustion, kinetics, numerical simulation, heavy oil, combustion tube test, enhanced oil recovery (EOR), improved oil recovery (IOR)., Combustión in situ, cinética, simulación numérica, crudo pesado, prueba de tubo de combustión, recuperación mejorada de petróleo.