9.4. Splarea cu abur a unui zcmnt de iei9.4.1 Mecanismele splrii cu abur a unui zcmnt de iei

Splarea cu abur i splarea cu ap fierbinte sunt procese de splare a unuizcmnt de iei printr-o reea de sonde de injecie i de extracie, ca n cazulsplrii convenionale cu ap.

Dac a trecut un timp suficient de lung de la nceperea injeciei de abur, nzcmnt se pot deosebi patru zone (figura 9.4). Zona de abur 1 se afl nvecintatea sondei de injecie. n aceast zon, temperatura este ridicat i relativuniform distribuit, scznd ncet dar continuu cu creterea distanei x de la sondade injecie, datorit dependenei temperaturii aburului de presiune. Saturaia nlichid este relativ constant, deoarece ieiul mobil a fost dezlocuit de ctre frontulde abur, iar cei mai volatili componeni ai si au suferit un proces de vaporizare.nzona de condensare 2, aburul i fraciile volatile de hidrocarburi condenseaz ncontact cu roca mai rece. Matricea rocii i fluidele au temperaturi locale diferite,deci conceptul de conductivitate termic echivalent nu este riguros aplicabil. Zonade dezlocuire a ieiului de ctre apa fierbinte 3 se situeaz n aval de zona decondensare. Hidrocarburile uoare recondensate acioneaz ca un dop de solventmpins de apa cald asupra ieiului din aceast zon. Fenomenele care au loc suntsimilare celor aferente splrii cu ap fierbinte, dar viteza de deplasare a frontuluide dezlocuire este, n cazul de fa, mult mai mare dect n cazul injeciei de apfierbinte, deoarece n spatele zonei de condensare se deplaseaz frontul de abur, iarvolumul specific al aburului este mult mai mare dect cel al apei fierbini injectaten formaiune n aceleai condiii de temperatur i debit masic. Ca urmare,

Figura 9.4. Profilurile saturaiei n ap lichid, temperaturii i saturaiei n vaporide ap n cazul splrii cu abur a unui zcmnt de iei

9.4. Splarea cu abur a unui zcmnt de iei9.4.1 Mecanismele splrii cu abur a unui zcmnt de iei

Splarea cu abur i splarea cu ap fierbinte sunt procese de splare a unuizcmnt de iei printr-o reea de sonde de injecie i de extracie, ca n cazulsplrii convenionale cu ap.

Dac a trecut un timp suficient de lung de la nceperea injeciei de abur, nzcmnt se pot deosebi patru zone (figura 9.4). Zona de abur 1 se afl nvecintatea sondei de injecie. n aceast zon, temperatura este ridicat i relativuniform distribuit, scznd ncet dar continuu cu creterea distanei x de la sondade injecie, datorit dependenei temperaturii aburului de presiune. Saturaia nlichid este relativ constant, deoarece ieiul mobil a fost dezlocuit de ctre frontulde abur, iar cei mai volatili componeni ai si au suferit un proces de vaporizare.nzona de condensare 2, aburul i fraciile volatile de hidrocarburi condenseaz ncontact cu roca mai rece. Matricea rocii i fluidele au temperaturi locale diferite,deci conceptul de conductivitate termic echivalent nu este riguros aplicabil. Zonade dezlocuire a ieiului de ctre apa fierbinte 3 se situeaz n aval de zona decondensare. Hidrocarburile uoare recondensate acioneaz ca un dop de solventmpins de apa cald asupra ieiului din aceast zon. Fenomenele care au loc suntsimilare celor aferente splrii cu ap fierbinte, dar viteza de deplasare a frontuluide dezlocuire este, n cazul de fa, mult mai mare dect n cazul injeciei de apfierbinte, deoarece n spatele zonei de condensare se deplaseaz frontul de abur, iarvolumul specific al aburului este mult mai mare dect cel al apei fierbini injectaten formaiune n aceleai condiii de temperatur i debit masic. Ca urmare,

Figura 9.4. Profilurile saturaiei n ap lichid, temperaturii i saturaiei n vaporide ap n cazul splrii cu abur a unui zcmnt de iei

9.4. Splarea cu abur a unui zcmnt de iei9.4.1 Mecanismele splrii cu abur a unui zcmnt de iei

Splarea cu abur i splarea cu ap fierbinte sunt procese de splare a unuizcmnt de iei printr-o reea de sonde de injecie i de extracie, ca n cazulsplrii convenionale cu ap.

Dac a trecut un timp suficient de lung de la nceperea injeciei de abur, nzcmnt se pot deosebi patru zone (figura 9.4). Zona de abur 1 se afl nvecintatea sondei de injecie. n aceast zon, temperatura este ridicat i relativuniform distribuit, scznd ncet dar continuu cu creterea distanei x de la sondade injecie, datorit dependenei temperaturii aburului de presiune. Saturaia nlichid este relativ constant, deoarece ieiul mobil a fost dezlocuit de ctre frontulde abur, iar cei mai volatili componeni ai si au suferit un proces de vaporizare.nzona de condensare 2, aburul i fraciile volatile de hidrocarburi condenseaz ncontact cu roca mai rece. Matricea rocii i fluidele au temperaturi locale diferite,deci conceptul de conductivitate termic echivalent nu este riguros aplicabil. Zonade dezlocuire a ieiului de ctre apa fierbinte 3 se situeaz n aval de zona decondensare. Hidrocarburile uoare recondensate acioneaz ca un dop de solventmpins de apa cald asupra ieiului din aceast zon. Fenomenele care au loc suntsimilare celor aferente splrii cu ap fierbinte, dar viteza de deplasare a frontuluide dezlocuire este, n cazul de fa, mult mai mare dect n cazul injeciei de apfierbinte, deoarece n spatele zonei de condensare se deplaseaz frontul de abur, iarvolumul specific al aburului este mult mai mare dect cel al apei fierbini injectaten formaiune n aceleai condiii de temperatur i debit masic. Ca urmare,

Figura 9.4. Profilurile saturaiei n ap lichid, temperaturii i saturaiei n vaporide ap n cazul splrii cu abur a unui zcmnt de iei

volumul de fluid corespunztor aceluiai debit masic de agent termic injectat estenet superior n cazul injeciei de abur fa de cazul injeciei de ap fierbinte, iarviteza de deplasare a agentului termic este, n mod corespunztor, cu mult maimare atunci cnd se injecteaz abur. Zona neafectat 4 are caracteristicile iniiale,deoarece aici nu s-au manifestat nc efectele injeciei de abur.

Segregarea gravitaional afecteaz distribuia pe vertical a fluidelor,determinnd aburul s migreze spre partea superioar a formaiunii.

Mecanismele recuperrii ieiului prin splare cu abur sunt, deci, urmtoarele:dezlocuirea ieiului de ctre apa n stare de vapori sau lichid, n condiiile unuiraport al mobilitilor mai favorabil, distilarea cu abur, aciunea miscibil asolventului i aciunea gravitaiei.

Pentru multe procese de splare cu abur, factorul final de recuperare a atins50%, n timp ce la unele zcminte din California s-a obinut un factor final derecuperare de 77%.

Dei majoritatea proceselor de splare cu abur au fost realizate la zcmintede ieiuri grele, aceste procese au nceput s fie aplicate, la sugestia lui FAROUQALI [59] fcut n anul 1966, i unor zcminte de ieiuri uoare. La astfel dezcminte, mecanismul principal al recuperrii ieiului l constituie distilarea cuabur, asociat cu creterea mobilitii ieiului prin schimbarea permeabilitiirelative a rocii fa de acesta.

Un important indicator al eficienei globale a unui proces de injecie aaburului l constituie raia ieiabur Rta, definit ca raportul dintre volumul de ieiextras i volumul de abur injectat, exprimat n volum echivalent de ap rece.Valoarea minim acceptabil pentru Rta este 0,14. Raia ieiabur este mai mare ncazul injeciei ciclice de abur dect n cel al splrii cu abur. Astfel, pentru injeciaciclic, Rta a variat ntre 0,5 pentru zcminte din statul canadian Alberta i 1pentru zcminte din California, ajungnd pn la 3 n Venezuela, n timp cepentru injecia continu de abur valorile lui Rpa au fost situate ntre 0,15 i 0,25,atingnd valoarea maxim 0,6.

9.4.2. Criterii de selecie a zcmntului pentru injecia de aburExperimentele i aplicaiile de zcmnt ale injeciei de abur au artat c acest

proces de recuperare termic a ieiului poate fi utilizat cu succes n cazulzcmintelor care au: adncimi mai mici de 900 m, ieiuri cu vscozitatea (ncondiii de zcmnt) egal cu cteva mii de mPas, presiuni mici, grosimi maimari de 9 m, permeabiliti i poroziti ridicate. Adncimile mici i grosimile destrat mari cerute zcmintelor care candideaz la aplicarea injeciei de abur suntdeterminate de necesitatea limitrii pierderilor de cldur n sond, respectiv nformaiunile care mrginesc inferior i superior stratul productiv.

Aproape toate procesele de recuperare termic a ieiului au fost aplicate nnisipuri sau gresii, unde, de altfel, sunt cantonate majoritatea zcmintelor de ieigreu. Experiena privind aplicarea injeciei de abur la zcminte de iei situate nroci carbonatice este foarte limitat. Se presupune c permeabilitile i porozitilemici ale rocilor carbonatice pot determina realizarea unei eficiene de dezlocuirereduse, n timp ce eterogenitatea acestor roci va duce la canalizarea aburului iinundarea prematur a sondelor de extracie. Totui, injecia de abur n rocicarbonatice poate prezenta i unele efecte favorabile ca: inversarea umidibilitiirocii de la tip oleofil la tip hidrofil, nchiderea parial a fisurilor, mbuntireaeficienei splrii areale, distribuirea mai bun a cldurii ca urmare aconductibilitii termice mai mari a carbonailor fa de cea a gresiilor etc.

Alturi de criteriile de selecie a zcmntului menionate mai sus, sesitueaz: caracteristicile geologice, prezena unui cap de gaze sau a unei zone cuap de talp, existena unor fracturi, valorile saturaiei n ap etc. [58]. Pe de altparte, un zcmnt care candideaz la splarea cu abur trebuie analizat cu atenie,pe baza datelor experimentale disponibile i, eventual, a datelor i performaneloraltor proiecte de splare cu abur aplicate n aceeai zon.