Horizontal Alternating Steam Drive Process (HASD)
En este artículo tocaremos el tema del método de recuperación secundaria por inyección horizontal alternada de vapor u Horizontal Alternating Steam Drive Process (HASD), su nombre en inglés.
El HASD es una combinación de inyección de vapor y estimulación cíclica de vapor, donde el mismo se inyecta en un set de pozos horizontales colocados paralelos unos de otros y al mismo nivel en la arena yacimiento. A medida que el vapor es inyectado en alguno de los pozos del arreglo, la cámara de vapor que se crea alrededor de los inyectores es lateralmente empujada por los diferenciales de presión creados entre los inyectores y los productores horizontales adyacentes.
El vapor es inyectado continuamente por un período que puede durar de días a meses y luego del cual viene un corto período de descanso durante el cual las presiones dentro del yacimiento tienden a estabilizarse mientras los pozos de preparan para cambiar sus funciones. El ciclo es completado convirtiendo los inyectores originales en productores y viceversa, activándolos para un período de tiempo igual al de la primera mitad del ciclo. A este punto, el calor ha sido directamente aplicado a las zonas donde la producción ocurrirá y las viscosidades del crudo en esas zonas han sido considerablemente reducidas, mejorando la producción de crudo
Luego de un segundo período de descanso seguido de otro cambio en las funciones de los pozos, las cámaras de vapor formadas son gradual y sucesivamente extendidas con cada ciclo hasta cubrir la región entera del yacimiento. De esta manera, el impacto del vapor tiene un doble papel al estimular y limpiar los pozos productores y efectivamente barrer el yacimiento a medida que disminuye la viscosidad del crudo y mejora el drenaje del mismo.
Los períodos de descanso que preceden cada cambio de las funciones de los pozos permiten alternar adecuadamente las direcciones de flujo en cada pozo del campo. También permite al vapor inyectado ceder parte de su calor latente a la formación y disminuir la cantidad de vapor que es innecesariamente producida de regreso a la superficie; de esta manera se incrementa la eficiencia termal del proceso.
Las fuerzas gravitacionales también juegan un papel importante en los procesos del HASD como se evidencia en la sensibilidad de la recuperación de crudo ante la ubicación de los pozos en la formación. Adecuadamente implementado, el HASD muestra potencial para ser más eficiente que la inyección cíclica de vapor clásica.
El HASD usa un pozo horizontal en planos perpendiculares a la formación dados, en contraste con el método SAGD que requiere dos. La ubicación adecuada del pozo debe ser ayudada por una herramienta que permita una buena navegación con respecto, especialmente, al fondo de la formación. Esto es crítico y no debe ser pasado por alto
Una ventaja económica del HASD es que requiere para el desarrollo de un campo la mitad de los pozos que se necesitarían para el método SAGD, cortando así a la mitad los gastos en perforación. Las ventajas operacionales del HASD, especialmente en cuerpos arenosos delgados, es un asunto importante que considerar ya que este proceso no requiere de dos pozos espaciados críticamente en el mismo plano vertical como lo requiere el SAGD
Por otra parte, los ciclos repetidos de inyección y producción del proceso HASD expone a los pozos a un considerable estrés térmico, y por ende debe tenerse un cuidado especial en el diseño y protección adecuada de los pozos para asegurar una larga vida productiva
El vapor es inyectado continuamente por un período que puede durar de días a meses y luego del cual viene un corto período de descanso durante el cual las presiones dentro del yacimiento tienden a estabilizarse mientras los pozos de preparan para cambiar sus funciones. El ciclo es completado convirtiendo los inyectores originales en productores y viceversa, activándolos para un período de tiempo igual al de la primera mitad del ciclo. A este punto, el calor ha sido directamente aplicado a las zonas donde la producción ocurrirá y las viscosidades del crudo en esas zonas han sido considerablemente reducidas, mejorando la producción de crudo
Luego de un segundo período de descanso seguido de otro cambio en las funciones de los pozos, las cámaras de vapor formadas son gradual y sucesivamente extendidas con cada ciclo hasta cubrir la región entera del yacimiento. De esta manera, el impacto del vapor tiene un doble papel al estimular y limpiar los pozos productores y efectivamente barrer el yacimiento a medida que disminuye la viscosidad del crudo y mejora el drenaje del mismo.
Ciclo HASD
Los períodos de descanso que preceden cada cambio de las funciones de los pozos permiten alternar adecuadamente las direcciones de flujo en cada pozo del campo. También permite al vapor inyectado ceder parte de su calor latente a la formación y disminuir la cantidad de vapor que es innecesariamente producida de regreso a la superficie; de esta manera se incrementa la eficiencia termal del proceso.
Las fuerzas gravitacionales también juegan un papel importante en los procesos del HASD como se evidencia en la sensibilidad de la recuperación de crudo ante la ubicación de los pozos en la formación. Adecuadamente implementado, el HASD muestra potencial para ser más eficiente que la inyección cíclica de vapor clásica.
El HASD usa un pozo horizontal en planos perpendiculares a la formación dados, en contraste con el método SAGD que requiere dos. La ubicación adecuada del pozo debe ser ayudada por una herramienta que permita una buena navegación con respecto, especialmente, al fondo de la formación. Esto es crítico y no debe ser pasado por alto
Una ventaja económica del HASD es que requiere para el desarrollo de un campo la mitad de los pozos que se necesitarían para el método SAGD, cortando así a la mitad los gastos en perforación. Las ventajas operacionales del HASD, especialmente en cuerpos arenosos delgados, es un asunto importante que considerar ya que este proceso no requiere de dos pozos espaciados críticamente en el mismo plano vertical como lo requiere el SAGD
Por otra parte, los ciclos repetidos de inyección y producción del proceso HASD expone a los pozos a un considerable estrés térmico, y por ende debe tenerse un cuidado especial en el diseño y protección adecuada de los pozos para asegurar una larga vida productiva
Fuente:
FERNANDEZ, Edgar; BASHBUSH, Jose Luis. Schlumberger, SPE. Horizontal Alternating Steam Drive Process for the Orinoco Heavy Oil Belt in Eastern Venezuela. Artículo técnico SPE #117689. Presentado en el International Thermal Operations and Heavy Oil Symposium llevado a cabo en Alberta, Canadá, del 20 al 23 de Octubre de 2008.