MODELADO DE PROCESOS DE COMBUSTION IN SITU

Resumen

RESUMEN

Aunque la combustión in situ presenta gran potencial de recuperación de hidrocarburos, tiene asociado a ella muchas complejidades que dificultan su representación a nivel de laboratorio y de simulación numérica. Sin embargo, existen herramientas como la simulación de pruebas de tubo de combustión que ayudan a disminuir la incertidumbre del proceso.

Es importante la identificación de los diversos parámetros y consideraciones obtenidas de experimentaciones previas, y modificaciones de éstas; las cuales son tomadas en cuenta para el desarrollo de los modelos numéricos, y entre las cuales se puede considerar propiedades del crudo, caracterización del mismo, conjunto de reacciones, entre otros. Estas serán introducidas en el respectivo programa de simulación de yacimientos, obteniendo así respuestas que puedan ser comparadas con las dadas por pruebas de laboratorio ejecutadas a las mismas condiciones, permitiendo posteriormente establecer un procedimiento adecuado para la simulación de este tipo de proceso.

Con la simulación de estas pruebas de laboratorio se obtiene una aproximación teórica de la factibilidad técnica para la posible aplicación en campo. Las pruebas de tubo de combustión llevan un mejor entendimiento del proceso y proporcionan la información básica requerida para diseñar una aplicación en campo: elección de proceso (combustión seca o húmeda), disponibilidad de combustible y requerimiento de aire; optimización de las condiciones de operación (elección de la relación de agua/aire); y caracterización de los efluentes líquidos y

gaseosos. Una prueba piloto implica una porción pequeña del yacimiento que es generalmente la primera etapa de la aplicación de la combustión in-situ en el campo. Si la prueba piloto tiene éxito, el proyecto puede ser ampliado a la etapa comercial.

Palabras clave: Combustión in situ (CIS), Ramped Temperature Oxidation (RTO), Accelerated Rate Calorimeter (ARC), Low Temperature Oxidation (LTO)

Modeling of in situ combustion processes

ABSTRACT

Although in situ combustion has great potential for oil recovery, it has associated many complexities that hinder its representation in the laboratory and numerical simulation. However, there are tools such as simulation of combustion tube tests that help reduce the uncertainty of the process.

It is important to identify the various parameters and considerations drawn from previous experiments, and modifications of these, which are taken into account in the development of numerical models, and among which we consider crude properties, characterization of the same set of reactions, among others. These will be introduced in the respective simulation program, obtaining answers that can be compared with those given by laboratory tests performed under the same conditions, allowing to further establishing a suitable method for the simulation of this type of process.

Simulating these laboratory tests gives a theoretical approach of the technical feasibility for possible application in the field. The combustion tube tests lead to a better understanding of the process and provide the basic information required to define a field application: choice of process (dry combustion or wet combustion), availability of fuel and air requirements, optimization of operating conditions (choice of water / air ratio), and characterization of the liquid and gaseous effluents. A pilot test involves a small portion of the reservoir that is usually the first stage of the implementation of in-situ combustion in the field. If the pilot is successful, the project may be extended to the commercial stage.

Keywords: in situ combustion (ISC), Ramped Temperature Oxidation (RTO), Accelerated Rate Calorimeter (ARC), Low Temperature Oxidation (LTO).