Problemas en la recuperación de crudos pesados y extra-pesados.

Los crudos extra-pesados representan una vasta acumulación de hidrocarburos en Canadá y en Venezuela en particular. Puede notarse que estos crudos en su mayoría exhiben características tales como viscosidades > 10000 cps a condiciones de yacimiento, y gravedades API < 10°. Debido a estas y a otras de sus características particulares se representan algunos obstáculos en su producción, que sin embargo, han sido vencidas exitosamente en muchos casos.

Los tres principales problemas en la producción de crudos extra pesados son:

• El hidrocarburo en sitio es sumamente viscoso (bitumen), lo cual lo hace prácticamente inmóvil, requiriendo el desplazamiento por medio de un fluido apropiado.
• No existe comunicación entre pozos inyectores y pozos productores, debido al carácter semisólido del hidrocarburo, que lo convierte en una barrera al flujo de otros fluidos inyectados.
• Frecuentemente se encuentran en formaciones someras o poco profundas, por lo que las presiones de inyección pueden llegar a ocasionar fracturas.

Pero como en todas las cosas existen sus excepciones. Mientras el carácter natural de inmovilidad de los crudos extra-pesados en Canadá y UTA, es un problema, en Venezuela, debido a que estos hidrocarburos se encuentran a mayores profundidades (por encima de 1200 m), estos son movibles a condiciones de yacimientos (70 a 80 °C). En Canadá en lugares como Cold Lake y Peace River, el bitumen en sitio es menos viscoso (100000 y 200000 cp respectivamente) que en Athabasca (en el orden de un millón de cp). Así, que la selección de un método de recuperación de estos crudos, para cada área, debe necesariamente tomar en consideración estos y otros factores, incluyendo la Geología.

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Sin embargo, en Canadá existen proyectos comerciales en operación para la producción de estas reservas. Estos proyectos se ejecutan con métodos de recuperación que bien pueden aplicarse en otros lugares con reservas de petróleo de similares características. Es importante destacar que los crudos extra-pesados en Venezuela son receptivos a su explotación con ciertas modificaciones en los métodos de recuperación.

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Respecto a la viscosidad del bitumen en sitio, puede ser reducida con la aplicación de calor en forma de inyección de vapor, combustión en sitio, calor por conducción o por calentamiento eléctrico. Todos estos métodos han sido probados en campo. Mientras el calor es la mejor elección, existen otras opciones que también reducen la viscosidad, incluyendo el uso de solventes y emulsificación del bitumen en soluciones acuosas. Dióxido de carbono también puede reducir la viscosidad. A diferencia de la inyección de vapor y la combustión en sitio, el calor por conducción y el calor eléctrico no requieren de fluidos inyectados.

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En cuanto a la falta de comunicación entre los pozos inyectores y productores, esta puede ser rectificada de varias formas. Fracturamiento es una elección común, esto se puede lograr con altas presiones de inyección de vapor o de aire. El Fracturamiento convencional también ha sido usado en la forma conocida como proceso FAST (Fracture Assisted Steamflood Technology), donde una fractura horizontal es creada para comunicar al pozo inyector con el productor.

Sin embargo, no debe ignorarse que existen muchas dificultades en el Fracturamiento: una de ellas es qué tan posible es crear una fractura a cierta profundidad con un proceso FAST. En el caso de fracturas verticales, hay el problema de la predicción de la longitud y dirección de las fracturas.

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Otro problema sería: mantener la fractura abierta, removiendo el bitumen que se moviliza a través de ella suficientemente rápido, para evitar que se solidifique de nuevo y se convierta en una barrera. Se ha utilizado Flujo en reverso para este propósito por la Shell.

Otros métodos para crear comunicación, es usar la estimulación con vapor en pozos individuales, hasta que la formación circundante este lo suficientemente calentada para permitir la inyección continua de vapor. Este es un método popular, simplemente porque la estimulación cíclica con vapor, con presiones de inyección por debajo de la presión de fractura es el método más viable comercialmente hablando para recuperar crudos extra-pesados.

Otros métodos para desarrollar comunicación entre pozos es usando la existencia de una zona de agua en el fondo como un enlace entre ellos. Esto depende grandemente de los espesores, de la conductividad del agua, de la saturación de petróleo y de la permeabilidad vertical de la zona.

Bajo condiciones iniciales, una zona de agua en el fondo puede ser usada para calentar zonas superiores que contienen crudos extra-pesados, actuando como conductor de calor para movilizar y producir el bitumen. Un ejemplo de este método es el proyecto Peace River.

Respecto al tercer problema planteado, relacionado con la presión de inyección requerida en estas formaciones tan poco profundas, puede ser minimizado movilizando el bitumen y reduciendo el espaciamiento entre pozos, todo relacionado con los aspectos económicos del proceso.

En la actualidad, el gran interés en pozos horizontales ha abierto cominos para llevar a cabo procesos con pozos horizontales, los cuales por sus características de poseer una gran área de contacto con las arenas de crudos extra-pesados, requieren un menor gradiente de presión que los pozos verticales.

Por último, además de estos problemas en la producción de crudos extra-pesados, debemos considerar que los costos asociados a su producción son mucho más altos, en comparación con la producción de crudos livianos y medianos. También debemos sumar que la producción de crudos bituminosos conlleva a un alto impacto ambiental ya que se requieren grandes cantidades de agua y energía para extraer y procesar el bitumen en comparación con el petróleo convencional.

Bibliografía y fuentes citadas:

• https://www.glossary.oilfield.slb.com/es
• https://www.southportland.org/files/3713/9387/3165/Heavy_Oil_and_Tar_Sands.pdf
• El Pozo Ilustrado - 4ta Edición – 1998, De Efraín E. Barberii (Author)