CARACTERIZACIÓN DE DESPLAZAMIENTOS MULTIFÁSICOS DE FLUIDOS POR MÉTODOS GEOELÉCRICOS A MICROESCALA DE LABORATORIO

A. TICHNO; M.V. BONGIOVANNI; GRUNHUT DUENYAS VIVIAN; A. OSELLA

Congreso; Congreso; XXIX Reunión de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas (AAGG); 2021; 2021

En la industria de Oil & Gas losfenómenos que ocurren durante la interacción de los fluidos multifásicos entresí y con los medios porosos heterogéneos que los contienen en los reservoriosde petróleo son complejos y multicausales. Dentro de las herramientas delaboratorio que se utilizan en el upstream de esta industria para la toma dedecisiones y desarrollo de nuevas metodologías de extracción de hidrocarburos ovalidación de procesos, se destacan las celdas de simulación física. Estas celdas, modificación de lasde Helle Shaw, se fabrican con placas de acrílico transparente,típicamente de 30 x 30 cm de lado,aunque se pueden adaptar a otras medidas de acuerdo a lo que se quiera probar.Entre ambas placas, se coloca un medio poroso artificial, usualmente esferas devidrio de tamaños controlados, lo que permite construir zonas de diferentepermeabilidad en el medio, y así representar distintas inhomogeneidades deinterés que se requieren en casos particulares de estudio. Asimismo, se lepueden realizar fácilmente perforaciones para obtener configuraciones distintasde ?pozos? de inyección y producción, es decir de ingreso y salida de fluidos apresión, así como para ubicar sensores puntuales de distinto tipo.La construcción en acrílico, a lavez de ser relativamente fácil de trabajar y adaptar a cada caso, permite tenerun control visual de la celda durante los barridos por inyección de fluidos,aunque no se pueden cuantificar las saturaciones puntuales en cada zona de lamisma durante el barrido, con lo que dicha medición pasa a ser cualitativa.La evolución de estas celdas acasos 3D multicapa, o a otros materiales resistentes para trabajar con rocareservorio en lugar de con medios artificiales de alta permeabilidad, presentael inconveniente de perder esta capacidad de visualización que las hace útiles.Una manera de resolver esteproblema de visualización sería a través de mediciones geoeléctricas y depolarización inducida en micromodelos, ya que los fluidos inmisciblesutilizados tienen fuertes contrastes de conductividad eléctrica y decargabilidad. Además, se podría contar con mediciones cuantitativas a fin deevaluar mejor el comportamiento de los fluidos y así ser una herramienta útilpara el ajuste de simuladores de movimientos de fluidos en reservorios.En este contexto, se presenta eneste trabajo los resultados de un estudio preliminar que indican la viabilidadde esta metodología.Para lograr este objetivo, hemos procedidode la siguiente manera: Se utilizó una celda para simular a escala unasituación de inyección y producción en un medio poroso. A partir de las medicionesrealizadas con una celda visual, ajustamos un modelo de elementos finitos conel programa de simulación multifísica COMSOL. Con este programa, se puede teneren una primera etapa, el movimiento de fluidos, y sobre la misma, una etapaacoplada de medición geoeléctrica. Con los datos así obtenidos realizamos lainversión de los mismos para poder comparar con mediciones finales desaturación de los barridos realizados en la celda.Se utilizó una celda de 27 cm x 27cm de lado y 1 cm de espesor y se rellenó con un medio poroso artificial en unafranja diagonal central de 5 cm de lado de alta permeabilidad y dos triángulossimétricos a cada uno de sus lados, uno de baja y otro de media permeabilidad.En cada extremo de la celda se realizaron agujeros, uno para ser utilizado enla inyección, otro en la producción de fluidos, y otros dos para permitir unllenado completo de la celda. Cercanos a los de la franja diagonal estos serealizaron otros 2 agujeros, para permitir adosar un sensor de presión en cadauno.Con la celda saturada con agua serealizó un barrido exhaustivo de petróleo hasta obtener el punto de saturaciónde agua irreductible, que corresponde al punto donde no se produce más agua enel sistema por más que se inyecte petróleo. En ese punto comenzó la medición ensí, que corresponde a inyectar agua con una bomba a caudal fijo para desplazarel petróleo, imitando una ?secundaria? midiendo las presiones y producciónbifásica en función del tiempo durante 24 horasEn la etapa de simulación se tomóesta geometría y los datos experimentales obtenidos para configurar elsimulador y realizar una primera etapa de simulación de desplazamiento defluidos.Posteriormente se agregó en elsistema COMSOL una grilla de electrodos cubriendo una de las áreas de 27 cm x27 cm con una separación interelectródica de 1 cm x 1 cm, y se realizó unasimulación geoeléctrica 4D con los parámetros de los equipos disponibles en ellaboratorio, de modo de poder evaluar la respuesta de estos a una futuramedición completa.Con los datos dedicha simulación se procedió a realizar una inversión 3D de los mismos parapoder visualizar la eficacia de este método para el objetivo buscado. Lainversión fue realizada con el programa RES3DINV.