Evaluación de las interacciones roca-fluido al realizar estimulaciones químicas tipo ASP (alcali-sufractante-polímero) para recobro mejorado de crudo en núcleos de roca de la Formación Lagunillas, campo las Salina y Venezuela

Abstract

La necesidad de aumentar la producción ha llevado al desarrollo de nuevas técnicas o a la optimización de tecnología de recuperación mejorada de crudos a ser aplicadas, en yacimientos, que hayan sido sometidos a esquemas de recuperación secundaria mediante inyección de agua o gas. Esto va justificado por el hecho de que aproximadamente el 80% del crudo en sitio permanece atrapado en el yacimiento debido, entre otros factores, a condiciones adversas de mojabilidad. La mojabilidad es un factor muy importante en los procesos de recuperación mejorada. Esta propiedad gobierna la distribución de los fluidos en el medio poroso y es esta distribución la que determina las propiedades macroscópicas de transporte del medio, de acuerdo a cual fluido se adhiere a la roca y cual no. La mojabilidad forma parte de los estudios de interacción roca-fluido. Las interacciones roca-fluido dependen de cómo el sistema está interconectado hidráulicamente, es decir, cuantificar las fuerzas de repulsión y atracción entre la roca y los fluidos presentes (agua, gas y petróleo). En las últimas décadas adquiere gran importancia la recuperación del petróleo residual, es decir, el petróleo que no puede ser desplazado por un método de recuperación primaria, a través de la introducción de sustancias químicas, que han reconocido el potencial de la inyección de las mezclas álcali surfactante-polímero (ASP). La tecnología ASP es un proceso de recuperación mejorada que va sumando los beneficios de las propiedades fisicoquímicas de cada uno de estos componentes químicos. Estas mezclas actúan principalmente sobre las fuerzas capilares, las cuales son las principales responsables de la retención del crudo en yacimientos. Mientras mayor sean las fuerzas capilares más retenido estará un fluido, según sea la viscosidad del fluido desplazante, la velocidad intersticial y la tensión entre los fluidos desplazado y desplazante. La acción principal de una inyección ASP es lograr el máximo de solubilidad entre el crudo y el agua, es decir, disminuir la tensión interfacial (TIF) entre, la activación de surfactantes naturales y el mejoramiento de la capacidad desplazante del fluido inyectado (control de movilidad). En la industria del petróleo existe el diseño de formulaciones químicas que tienen el menor grado de adsorción y alteración de la mojabilidad de la roca, con el propósito de mantener inalteradas las concentraciones a lo largo del recorrido en el yacimiento y mejorar así la recuperación de petróleo. El objetivo de esta investigación es evaluar la mojabilidad de la superficie de las rocas para diferentes yacimientos Venezolanos a partir de tres técnicas: Amott-Harvey, Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y Espectroscopia de Fotoelectrón de Rayos X (XPS) cuando son sometidas a inyección de ASP, a fin de disponer de una estrategia de recuperación basada en la evaluación de la mojabilidad de la roca que maximice el factor de recobro. Para el desarrollo de este estudio fueron utilizados núcleos de arena no consolidada de un yacimiento al occidente del país y fue cuantificada su mojabilidad por las técnicas mencionadas, de modo de verificar su analogía. Para establecer el incremento del recobro de petróleo, fue realizada una prueba de desplazamiento con un núcleo no consolidado a las condiciones de yacimiento (P y T) y por último, la re-evaluación de la mojabilidad a través de la técnica de XPS, por ser la más eficiente y rápida. Pudo observarse mediante la prueba de desplazamiento que la formulación optimizada de ASP, logra un aumento en el recobro de petróleo en el orden del 16,13% después de inyectada. Ensayos de interacción roca fluido en estática, fueron realizados con 16 muestras de arena en contacto, durante un mes con la formulación ASP (álcali, surfactante y polímero), y fue evaluada la adsorción de cada uno de los tres componentes, resultando altos valores de pérdida que van en detrimento a la factibilidad económica para su aplicación en una prueba piloto. El estudio de mojabilidad para estas muestras, demuestra que la formulación ASP altera la condición de mojado combinado: de mojado débilmente al crudo a mojado intermedio.