Empuje hidráulico

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Este mecanismo natural es considerado el mas eficiente para la extracción del petróleo permitiendo que se produzca hasta un 60 por ciento o mas de petróleo en sitio.
En este tipo de yacimiento la capa de gas no existe, por lo tanto la presión inicial es mayor que la presión del punto de burbuja.
Este mecanismo necesita que se mantenga una relación muy estrecha entre el régimen de producción de petróleo en el yacimiento y el volumen de agua que debe estar movilizandose en el yacimiento.
Cuando la presión se reduce debido a la producción de fluidos, se crea un diferencial de presión a través del contacto agua-petróleo. A su vez, este contacto agua-petróleo debería mantenerse unido para que ese espacio que ya no ocupa el petróleo producido vaya siendo ocupado por el agua. Otro aspecto importante, es que también se debe mantener cierto nivel en la presión del yacimiento para evitar que se libere gas y esto induzca la formación de una capa de gas.

La tubería de revestimiento de los pozos se perfora o cañonea por encima del contacto agua-petróleo para que no ocurra la producción temprana de agua, aunque con el tiempo estos pozos pueden hacer notar un drástico incremento en la producción de agua. Esto puede ser debido al efecto de conificación, lo que impide el flujo de petróleo hacia el pozo, es decir, la movilidad del agua respecto a la del petróleo es mayor y por lo tanto esto hace que el petróleo tenga dificultades en su movilización.

El agua del acuífero esta sujeta a las condiciones y temperatura del yacimiento, y esta expansión del agua es la que va a permitir el movimiento de petróleo hacia el pozo, a medida que va disminuyendo la presión, el agua se va expandiendo y reemplaza a los fluidos extraídos del yacimiento.

Podemos encontrar dos tipos de empuje de agua:

  • Empuje de agua fuerte o activo: existe un gran reemplazo de agua en la zona de hidrocarburos que se extrajeron con caída de presión mínima en el hoyo. Este mecanismo solo existe cuando donde el acuífero es de igual o mejor calidad que el yacimiento y tiene un volumen mucho mayor que el yacimiento (unas 10 veces) o esta conectado a una recarga superficial de agua. Este empuje es mas efectivo en yacimientos de petróleo que de gas.
  • Empuje de agua parcial: ocurre donde el acuífero tiene un calidad mas baja en términos de geometría de poro o tiene un volumen limitado, es decir, la expansión de agua es limitada. En este caso la tasa de producción de hidrocarburos cae mas rápido y se reduce el recobro.

Algunos indicadores para determinar la presencia de un empuje de agua son:

  1. El hidrocarburo (petróleo o gas) esta rodeado por agua.
  2. La producción de agua aumenta tempranamente en pozos buzamiento abajo.
  3. Debe existir suficiente permeabilidad para permitir el movimiento del agua (por lo menos 50 md).
  4. A medida que el tiempo transcurre, la producción de agua incrementa.
  5. Relación gas-petróleo relativamente constante.
  6. El método de balance de materiales es el mejor indicador.
  7. Alto factor de recobro, mayor o igual al 50 por ciento.

Referencias:
https://www.oilproduction.net/01reservorios-mecanismos.htm
https://www.svip.org/files/elpozoilustrado.pdf
Traducción, Petroleum Systems. Dan J. Hartmann y Edward A. Beaumont. Capítulo 9

Angel Da Silva
Fundador de la Comunidad Petrolera. Asesor petrolero, instructor de programas de formación, emprendedor, apasionado por la tecnología, ingeniero de petróleo, MBA y Máster en Banca, Mercados Financieros y Gestión de Patrimonios.