Simulación Numérica Acoplada de Inundación CO2-EOR: Integración de Interacciones Multifísicas

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de Petróleo; Ingeniería Química; Geociencia

Sus antecedentes:

• La recuperación mejorada de petróleo con dióxido de carbono (CO2-EOR) es crucial para el desarrollo de campos de hidrocarburos.
• La comprensión de la dinámica de saturación multifásica durante el desplazamiento de CO2 es clave.
• Se necesita una modelización precisa para optimizar los procesos de EOR y el secuestro de carbono.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco computacional novedoso para la simulación de CO2-EOR.
• Cuantificar la evolución espaciotemporal de las saturaciones multifásicas.
• Analizar el impacto de varios factores físicos y químicos en el desplazamiento de CO2.

Principales métodos:

• Se desarrolló un modelo matemático 1D trifásico utilizando la ley de Darcy y la conservación de masa.
• Se empleó un esquema de diferencias finitas de presión implícita-saturación explícita (IMPES).
• Se incorporó la cinética de reacción química, el acoplamiento viscosidad-presión y la permeabilidad relativa dinámica.

Principales resultados:

• Las simulaciones revelaron la dilatación de los poros debido a las interacciones CO2-roca, lo que aumentó los radios de inundación.
• Se encontró que los diferenciales de presión pozo-formación controlan la propagación de la pluma de CO2 y el espesor del anillo.
• El aumento de la porosidad del yacimiento redujo el confinamiento y la eficiencia del desplazamiento, a pesar de un mayor rendimiento.

Conclusiones:

• Los parámetros de inyectividad de CO2-EOR se pueden optimizar en función de los hallazgos de la simulación.
• Se puede mejorar la integridad del secuestro de carbono a largo plazo en formaciones heterogéneas.
• El estudio une la modelización teórica con las estrategias prácticas de implementación a escala de campo.