BALANCE DE MATERIA EN PROCESOS DE HIDROCARBUROS

BALANCE DE MATERIA EN PROCESOS DE HIDROCARBUROS        ING. ADOLFO POLO RODRIGUEZ

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Combustión in situ, ¿qué tan viable?

Actualmente la búsqueda por aumentar las reservas de crudo a nivel mundial tiene como implicación la necesidad de exploración y evolución en cuanto a métodos de recobro, pues dichas reservas están representadas en su mayoría por yacimientos no convencionales que hasta el momento no habían sido necesarios explotar y mucho menos rentables.

Hoy por hoy encontramos diversas técnicas innovadoras que le hacen frente al problema, entre los métodos más sonados y siendo precisos, más polémicos está sin duda la combustión in situ.

 La combustión in situ (CIS por sus siglas en Español) es una técnica de recobro mejorado la cual es considerada por muchos como térmica donde su principal objetivo es la disminución de la viscosidad de un crudo pesado en yacimiento con el fin de aumentar la producción de dicho campo. Por otro lado también se puede considerar como un método de alta eficiencia de barrido microscópica gracias los diferentes bancos de fluidos que se generan producto de las reacciones químicas. Esos bancos contribuyen con mecanismos de desplazamiento de tipo miscible e inmiscible además de los efectos térmicos.

Si bien no cuenta con mucha popularidad y total aceptación, la combustión in situ representa una alternativa viable ante los desafíos que representan los cada vez más comunes yacimientos no convencionales, o lo que es lo mismo, de hidrocarburos pesados.

Para hacernos una idea clara, es apropiado comprender en su totalidad la técnica y posteriormente tomar posición en esta.

La combustión in situ implica la inyección de aire al yacimiento, el cual mediante ignición espontánea o inducida, origina un frente de combustión que propaga calor dentro del mismo. La energía térmica generada por éste método da lugar a una serie de reacciones químicas tales como oxidación, desintegración catalítica, destilación y polimerización, que contribuyen simultáneamente con otros mecanismos tales como empuje por vapor y vaporización, a mover el petróleo desde la zona de combustión hacia los pozos de producción. Se conocen dos modalidades para llevar a cabo la combustión in situ en un yacimiento, denominadas: combustión convencional hacia adelante (forward combustión) debido a que la zona de combustión avanza en la misma dirección del flujo de fluidos; y combustión en reverso o contracorriente (reverse combustion) debido a que la zona de combustión se mueve en dirección opuesta a la del flujo de fluidos. En la primera de ellas, se puede añadir la variante de inyectar agua alternada o simultáneamente con el aire, originándose la denominada combustión húmeda, la cual a su vez puede subdividirse dependiendo de la relación agua/aire inyectado, en combustión húmeda normal, incompleta y superhúmeda. Las mismas persiguen lograr una mejor utilización del calor generado por la combustión dentro del yacimiento, reduciendo así los costos del proceso.

Se cree que la primera combustión in situ ocurrió en Estados Unidos en el estado de Ohio a comienzos del siglo XX. El primero en reportar este proceso fue Lewis entre los años 1916 a 1918 en informes del consejo de minas, los cuales contemplaban la posibilidad de generar un frente de combustión a partir de la inyección de aire caliente para mitigar el efecto de las parafinas en formaciones al sur oeste de Ohio; se atribuyó la presencia de gases de combustión en los pozos a reacciones químicas entre el crudo in-situ y el oxígeno en el aire. Por otro lado Lewis en uno de sus reportes aconsejaba la inyección de aire como método de recobro de aceite remanente.

 La primera combustión in-situ fuera de Estados Unidos probablemente se dio en la antigua Unión Soviética entre los años de 1933 y 1934. Esta se produjo cuando intentó inyectarse aire a un yacimiento profundo en el que se buscaba generar un mecanismo de desplazamiento similar a la capa de gas. Después de inyectar durante cierto tiempo, en los pozos productores se estaban produciendo gases de chimenea, lo cual sugirió que había ocurrido una combustión en el subsuelo. De este hecho surge la inquietud por la generación de calor a partir de inyectar aire en el yacimiento.

Ahora bien, como cualquier método de recuperación, la combustión in situ cuenta con aciertos y limitantes. Entre las ventajas que ofrece se encuentran:

• Desde el punto de vista térmico, es el proceso de recobro más eficiente.
• Disponibilidad del Aire (fluido inyectado al yacimiento)
• La tecnología ha sido probada en diferentes escenarios de yacimientos (Crudo pesado Somero & Crudo liviano profundo)
•  Alta eficiencia de barrido microscópica, fenómeno conocido como efecto buldócer, el cual produce a su vez otro fenómeno que puede contribuir a la eficiencia microscópica denominado bloqueo de poro [55].
•  Puede ser aplicado en casos donde la inyección de agua y la inyección de vapor no son efectivas
• Puede ser aplicado donde se han desarrollado otras técnicas EOR como: Inyección de Químicos e inyección de CO2.
•  Ofrece un mejoramiento a la calidad del crudo gracias a la pirólisis del crudo, fenómeno conocido como Upgrading.

El proceso ha sido conocido en los últimos años más por sus problemas y desaciertos, que por los beneficios que puede llegar a presentar, gracias a los múltiples proyectos fallidos a través de la historia; sin embargo, autores como Moore et al atribuyen este hecho a malas prácticas ingenieriles y desconocimiento del proceso. A continuación se presentan algunas de las principales desventajas.

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