Desarrollo y evaluación de nuevos sistemas de polímeros para el control de agua en la producción de petroleo

Abstract

Este trabajo describe el uso de los sistemas de polímeros para el control de la producción de agua no deseada en pozos productores de hidrocarburos. Todos los polímeros disponibles actualmente presentan un gran número de limitaciones en aplicaciones de control de producción de agua y/o gas no deseados programados a altas temperaturas superiores a los 300 °F. En base a la amplia investigación a nivel de laboratorio, el trabajo documenta los resultados del desarrollo y evaluación de sistemas de polímeros usados como sistemas sellantes para el bloqueo de la producción de agua en ambientes de alta temperatura. Los polímeros fueron evaluados en base a su efectividad para: (a) proveer adecuados tiempos de gelificación durante su colocación (hasta 400 °F), (b) capacidad para reducir la permeabilidad del agua hasta 375 °F en bancos empacados con arena de prueba, y (c) estabilidad térmica a alta temperatura y a tiempos extendidos de prueba en bancos empacados con arena de prueba (pruebas extendidas de hasta un año de duración) Un polímero disponible comercialmente en el mercado actual y usado exitosamente a nivel de campo (hasta 275 °F) fue modificado para extender su rango de temperatura de uso hasta 375 °F. Los sistemas de polímeros, reticulantes y retardadores desarrollados recientemente fueron evaluados exitosamente para extender el rango de temperatura de aplicación de los polímeros. El trabajo describe (1) la metodología utilizada para medir los tiempos de gelificación de los polímeros a altas temperaturas, y (2) los efectos de la variación de la temperatura, concentración del polímero base, concentración de agente reticulante, concentración de sistema retardante, salinidad de agua de mezcla y/o pH de la solución sobre el tiempo de gelificación de los polímeros reticulados. Adicionalmente el trabajo discute y describe las pruebas dinámicas de flujo efectuadas en medios porosos, a altas temperaturas / altas presiones para evaluar el comportamiento de los polímeros a elevadas temperaturas (hasta 375 °F). Especialmente este trabajo detalla: (1) el equipo de laboratorio y las condiciones usadas par a las pruebas dinámicas de flujo, (2) los procedimientos experimentales en referencia a las pruebas de corto y largo alcance, y (3) el efecto de la temperatura sobre la reducción de la permeabilidad en función del tiempo.