Yacimientos de Gas de Baja Permeabilidad Parte III – Origen y Remoción del Daño Capilar Marcelo A Crotti Noviembre 2008 Inlab S.A.

Por qué se genera el Daño Capilar? Los fenómenos capilares son espontáneos La Fase Mojante ingresa espontáneamente al medio poroso La “Eliminación” de la fase mojante es un proceso forzado La fase mojante se acumula en el “borde” A menor radio poral, mayor es la presión involucrada Pc = 2 .  s  . cos(qc) / r  La presión asociada a los poros de mayor radio es la Presión Umbral

Ejemplo ΔP agua = 0 psi !! P Dinámica= 2,000 psi P de Reservorio = 4,000 psi P Capilar = 2,000 psi P Capilar = P gas – P agua ΔP gas = 2,000 psi P Dinámica ΔP agua = 0 psi !! P de Reservorio

Cómo Remover el Daño Capilar? Hacia el pozo Las fuerzas dinámicas contrapuestas a las fuerzas espontáneas Hacia la formación Las fuerzas dinámicas se suman a las fuerzas espontáneas

Caudalímetro Fluido de Daño Manómetro Medio Lineal

Dirección de la inyección Permeabilidad del medio poroso @ Swirr K = 1.12 D Ingresan 20 cm3 de agua por Imbibición Dirección de la inyección Presión Umbral = 2.0 psi K = 1.12 D K = 0.007 D K = 0.001 D Valores estabilizados … Superar la Pu no es suficiente!

Dirección de la inyección P. de Desplazamiento = 2.5 psi K = 1.12 D K = 0.008 D K = 0.040 D Producción total de agua = 4 cm3 – El daño permanece a P>Pu

Remoción significativa del daño capilar Contraflujo @ 2.0 psi K = 1.12 D K = 0.130 D K = 0.450 D Remoción significativa del daño capilar

Después de un transitorio reaparece al Daño Capilar Flujo @ 2.0 psi K = 1.12 D K = 0.050 D K = 0.215 D Después de un transitorio reaparece al Daño Capilar

Se remueve nuevamente el Daño Capilar Contraflujo @ 2.0 psi K = 1.12 D K = 0.130 D K = 0.450 D Se remueve nuevamente el Daño Capilar

Flujo a Caudal Variable

En medios porosos simplificados y homogeneos: Escalamiento (I) En medios porosos simplificados y homogeneos: En donde: r : Radio capilar K : Permeabilidad f : Porosidad Si f es constante, entonces:

La presión capilar (Pc) se puede escribir: Escalamiento (II) La presión capilar (Pc) se puede escribir: En donde: s : Tensión interfacial q : Ángulo de contacto r : Radio poral

Pero… superando la Pu no alcanza para remover el daño! Escalamiento (III) Pero… superando la Pu no alcanza para remover el daño!

Conclusiones (II) En Reservorios Tight las fuerzas capilares dominan los fenómenos de equilibrio estático y de desplazamiento Muchos conceptos convencionales deben ser reconsiderados La remoción de daño capilar involucra presiones que pueden superar las que se generan durante la producción Si el Daño Capilar se remueve ¨hacia la formación¨ se suman las fuerzas dinámicas a las fuerzas espontáneas

Yacimientos de Gas de Baja Permeabilidad Parte III – Origen y Remoción del Daño Capilar Muchas Gracias Marcelo A Crotti Noviembre 2008 Inlab S.A.

La Presión Capilar Ascenso Capilar en un Medio Poroso Contacto FWL Cuando hago referencia a los PE de saturación en general, me estoy refiriendo a : Clic x 4 Y en este trabajo se pone un énfasis particular sobre los dos primeros PE mencionados. Contacto FWL Cubeta

Sólo Medio Poroso Posición Horizontal Retirado de la Cubeta Inicial En Equilibrio Pres Cap. = 0

Equivalencias con un Tubo Capilar Pc = Pnm - Pm Posición Horizontal Inicial En Equilibrio

Esquema Tubo Capilar Pnm1 = Pnm2 Pc = Pnm - Pm Pm1 = Pm2 - .g.h 1 Pc = .g.h Si en la parte superior del tubo se ejerce una presión superior a la diferencia de Pc, el tubo se vacía. 2

Sistemas Heterogéneos en Equilibrio Capilar Curvas de Presión Capilar Reservorio Heterogéneo