Conificacion y digitalización
La producción prematura de agua es a menudo le resultado de conificación y/o digitación cerca de un pozo productor cuando el agua proviene del nivel de agua libre generalmente en la dirección vertical. Por lo tanto, un cono de agua toma lugar en la parte más baja del intervalo completado del pozo. La producción de un pozo causa una caída de presión en ese punto del yacimiento. Si la presión en la cara del pozo es suficientemente baja, el pozo está completado directamente sobre el contacto agua petróleo y no hay barreras de flujo vertical, entonces habrá conificación1-3.
Por otra parte, si la producción de agua ocurre en la vida temprana de un yacimiento sin buzamiento donde el contacto se vuelve inestable y el agua fluye más rápido que el crudo debido a su baja viscosidad y a la permeabilidad horizontal, este fenómeno se llama digitación o lengüeteo.
Esta sección está dedicada a presentar estos dos procesos que conducen a la ruptura prematura de agua. Estos fenómenos son muy importantes porque causan un decremento en la rentabilidad del proyecto en diversas formas. Primero, la productividad de crudo se reduce debido a efectos de permeabilidad relativa, segundo, los costos de levantamiento aumentan como resultado de un fluido promedio más pesado y la inyección y/o acondicionamiento de agua es sustancialmente cara. Tercero, la eficiencia de recobro se reduce porque el límite económico del corte de agua se alcanza con petróleo remanente producible en el área de drene del pozo2-3.
Estos fenómenos son muy comunes durante la producción de un yacimiento. El proceso dedigitación es incluso esperado a que ocurra en una formación completamente homogénea y es debida a fuerzas hidrodinámicas que ocurren en el flujo de fluidos. El problema de conificación ocurre en virtud a la permeabilidad vertical y al exceso de producción que causa que el gradiente de presión sea mayor a la fuerza gravitatoria. En general, cuando el pozo está cerca al contacto agua petróleo, el agua se mueve verticalmente causando la conificación. Si el contacto agua petróleo se halla lejos y existe producción prematura de agua ocurre el fenómeno conocido como digitación.
Conificacion de agua
Esto se debe a que la caída de presión que causa el flujo o producción de agua es mayor que la fuerza gravitacional:
PWOC−Pwf > 0.433(γ w−γ o) H………………………………………. (8.1)
-PWOC = Presión en el contacto agua petróleo, psia
-Pwf = Presión de fondo fluyente, psia
-γw = Gravedad específica del agua
-γo = Gravedad específica del aceite
-H = Distancia del fondo del pozo al contacto agua petróleo
La ecuación (8.1) no habla de tiempo. Sin embargo, expresa que a cualquier tiempo esta inigualdad se satisface ocurriendo instantáneamente la conificación. También cuando la inigualdad no se satisface no habrá conificación puesto que la presión de fondo fluyente es controlable mediante la regulación de la rata de flujo. Luego, la conificación es controlable.
Se prefiere manejar volúmenes de agua, es decir, tratar de no frenar la conificación, pues resulta antieconómico. Porque al hacer eso se disminuye el caudal de petróleo. El manejo de agua es más que rentable con la producción de petróleo.
Referencias: Fundamentos de ingenieria de yacimientos Freddy H Escobar, PH.D