Estudio del desplazamiento microscópico durante la inyección de polímero

Resumen

La inyección de polímeros es una técnica de recobro mejorado de petróleo (EOR) que tiene como objetivo mejorar la estabilidad del frente de inyección para aumentar la eficiencia del desplazamiento de hidrocarburos y, por lo tanto, incrementar el factor de recobro. Lo estudios de inyección de polímeros a menudo se centran en la eficiencia del desplazamiento a gran escala e ignoran el impacto de los mecanismos de desplazamiento a escala microscópica, y rara vez evalúan la variabilidad de parámetros de flujo multifásico en el medio poroso. Este trabajo explora el comportamiento del agua contra la inyección de polímeros en el medio poroso, y examina el impacto de la humectabilidad de la superficie de la roca en la eficiencia de desplazamiento microscópico, utilizando tomografía computarizada de rayos X en muestras de roca. En este estudio, se simuló numéricamente una imagen de microtomografía computarizada de una muestra de roca arenisca, para un proceso de inyección de agua y polímeros en condiciones de mojabilidad al aceite y al agua. Todas las simulaciones se realizaron a un número capilar de 1E-5, correspondiente a un régimen de flujo dominado por fuerzas capilares y que es típico del flujo en yacimientos de hidrocarburos. Los resultados de las cuatro simulaciones de imbibición de flujo de dos fases se analizan con respecto al carácter desplazante, el avance de la fase acuosa, la digitación viscosa y capilar, y el aceite atrapado. En el escenario de mojabilidad al agua, las diferencias entre la inyección de agua y la inyección de polímeros son pequeñas, dado que el frente de inyección produce un 

desplazamiento en forma de pistón y un avance que se produce a aproximadamente 0,4 volúmenes porosos para ambos tipos de fluido inyectado. Por otro lado, para el escenario de mojabilidad al petróleo, la inyección de agua y la inyección de polímeros muestran diferencias significativas. En la inyección de agua, se produce digitación y gran parte del petróleo se pasa por alto al principio; mientras que la inyección de polímeros desplaza más aceite y, por lo tanto, proporciona una mejor eficiencia de desplazamiento microscópico durante la inyección, especialmente alrededor de la ruptura. En general, los resultados para esta muestra de roca indican que la inyección de agua y la inyección de polímeros proporcionan un efecto de recobro similar para una condición de mojabilidad al agua, mientras que la relación de movilidad reducida de la inyección de polímeros proporciona un efecto de recobro significativamente mejorado para una condición de mojabilidad al aceite, al evitar la aparición de digitación microscópica (a escala de poro) que se produce en la inyección de agua. Este estudio sugiere que, dependiendo de las condiciones roca-fluido, el uso del polímero puede impactar la eficiencia de desplazamiento microscópico, además del efecto conocido sobre el comportamiento del desplazamiento macroscópico.