Evaluación técnica de la implementación de toe to heel en procesos de inyección de vapor mediante simulación numérica

Abstract

En la inyección de vapor bajo una configuración convencional pueden ocurrir diferentes problemas: segregación gravitacional, calentamiento ineficiente de la zona, eficiencia de barrido pobre, lo que resulta en un bajo factor de recobro bajo final. Debido a éstos, se propone la implementación de un método térmico de recobro mejorado, de corta distancia: inyección de vapor en una configuración Toe to Heel (THSF; por su sigla en inglés). Este proceso alcanza altos factores de recobro en virtud de un frente de propagación estable y la utilización de pozos horizontales como productores. El principal beneficio de usar esta configuración es tomar ventaja de la gravedad, y al mismo tiempo, mitigar la mayoría de las limitaciones presentes en un proceso convencional. Se desarrolla un modelo de simulación conceptual en 3-D, con el fin de evaluar técnicamente la implementación de este proceso. Las propiedades del modelo fueron tomadas con base a las propiedades promedio de un campo colombiano. El modelo de fluidos fue construido considerando que, a pesar de ser un crudo de 12,5 °API, tiene una movilidad inicial alta. Esta característica hace que se preste especial atención a los resultados finales, puesto que esta técnica ha sido evaluada, en su mayoría, para yacimientos de crudos altamente viscosos y con movilidad inicial limitada. Posteriormente, se realizó un análisis de sensibilidad a los parámetros operacionales y de yacimiento, seguido de una optimización, con el fin de encontrar el escenario más favorable en que la técnica puede ser implementada, teniendo en cuenta que el fluido es un crudo pesado móvil. Finalmente, el desempeño del proceso de inyección de vapor bajo una configuración Toe to Heel se comparó con uno de tipo convencional en función del factor de recobro y la cantidad de energía inyectada en el yacimiento.