Estudio y modelado del flujo de vapor en líneas de transporte para procesos de recobro térmico

Abstract

Considerando la posibilidad de aumentar el factor de recobro y recuperar mayor cantidad de hidrocarburo en yacimientos de crudo pesado, se realizan procesos de recobro térmico; para el caso de estudio, a través de la inyección de vapor. Con esta tecnología de recuperación se busca inyectar energía al yacimiento en forma de calor; la energía del vapor se representa por la fracción de vapor contenida en una molécula de agua. Esta energía se mide a la salida del generador de vapor y se ve afectada en el transporte hasta el fondo del yacimiento. Este modelo se desarrolló con la viabilidad de estimar con un grado de aproximación razonable las pérdidas que se producen en la tubería. Como resultado de este trabajo es posible determinar la eficiencia del sistema de inyección y con esto realizar evaluaciones técnicas más fiables, que contrasten las tasas reales de inyección de energía térmica contra las tasas de producción obtenidas, así como estimar espesores de aislamiento óptimos y por ende rentables o trazados de tubería con mejor desempeño. Para llevar a cabo estos cálculos fue necesario dividir el problema en dos grandes temas, el primero es un análisis del flujo, con el cual se pudo establecer las pérdidas hidráulicas en el sistema, que a su vez reducen la energía entregada al pozo; y el segundo fue el análisis de las pérdidas por transferencia de calor a través de la tubería. Una vez analizados estos aspectos, se realizó el balance general de energía que permitió determinar las pérdidas totales de energía en el sistema por cada sección de la línea, desde la salida de generador hasta fondo de pozo.