Mecanismo de producción natural: Segregación gravitacional

Continuando con el tema de mecanismos naturales de producción es importante mencionar al mecanismo en el cual la gravedad es el principal facilitador para que el petróleo se desplace directamente al pozo, estamos hablando de una producción por segregación gravitacional.

Todas las sustancias son caracterizadas por su densidad, es decir, aquella relación que involucra a la masa y al volumen que esta ocupe. La densidad es una propiedad intensiva, lo que quiere decir es que no depende de la muestra, es decir, 1 kilogramo de petróleo tendrá la misma densidad que medio kilogramo del mismo. En términos generales lo que es menos denso pesa menos y viceversa, esto quiere decir que en una mezcla de diversas sustancias las más densas se ubicaran por debajo de las menos densas por efecto gravitatorio.

En un yacimiento petrolero por lo general existen tres sustancias principales: el petróleo, el gas y el agua. A menos que no se trate de un hidrocarburo bituminoso la densidad del petróleo será mayor a la del gas y menor a la del agua, esto quiere decir que la sustancia que tendrá menos fuerza gravitatoria será el gas, siguiéndole el petróleo y por ultimo el agua como se muestra en la imagen.

Ahora bien, ¿Cómo afecta la gravedad para producir naturalmente petróleo?, recordemos que la manera de que un petróleo pueda movilizarse dentro de un yacimiento es por la diferencia de presiones, recordemos que el menor esfuerzo que realiza la roca es hacia los poros causando un empuje hacia el fluido que a su vez presenta una expansión en su volumen. En este tipo de yacimientos el gas libre que una vez estuvo disuelto en el crudo se mueve por efecto gravitatorio (y por ser menos denso) hacia el tope del yacimiento mientras que el petróleo se moviliza hacia abajo por efecto de la permeabilidad vertical y de la presión existente entre los dos fluidos (lo que mas adelante llamaremos empuje por capa de gas). Para que lo anterior ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical de modo que sea mayor que las fuerzas viscosas dentro del yacimiento, esto se traduce a que debe haber mayor facilidad de moverse verticalmente que movilizarse horizontalmente, el movimiento siempre se realizará hacia donde haya menos dificultades. Mientras mayor sea la capa inicial de gas, mayor será la recuperación del crudo.

Existe una variante en este mecanismo de empuje mencionado, se trata del drenaje gravitacional. Antes de explicar este mecanismo es necesario definir el término buzamiento y se define como la orientación o el sentido de la inclinación que poseen los estratos. El drenaje gravitacional se caracteriza por tener alta inclinación en los estratos es decir un alto buzamiento, de modo que cuando el gas se libere del petróleo por fuerzas gravitacionales, el petróleo se desplace paralelamente buzamiento, todo lo contrario al mecanismo anterior donde el crudo se movilizaba perpendicularmente al estrato, igualmente mientras mayor sea la capa inicial de gas, mayor será la recuperación del crudo.

La imagen a continuación, extraida del pozo ilustrado, hace referencia a lo que ocurre en un yacimiento con drenaje gravitacional.

Lo que se puede observar es importante buena la ubicación de los pozos si en realidad se quiere sacar provecho de este mecanismo, se debe tener cuidado de no cañonear cerca de la capa de gas o un acuifero.

Hoy en día estos dos mecanismos se consideran uno solo. Algunas de las características de estos yacimientos son:

-Relación gas petróleo variante con la estructura.

-Mejoras en las permeabilidades relativas gas/petróleo.

-Tiende a mantenerse la presión.

Este pequeño resumen se hizo bajo mi autoria gracias a la lectura de fuentes como el pozo ilustrado, la página http://www.oilproduction.net y la clase del profesor A. Da Silva.