sábado, 23 de enero de 2010

Pruebas CCE y Pruebas CVD

Pruebas CCE (Constant Composition Expansion)
Este tipo de prueba es utilizado en la industria para determinar entre otras cosas el volumen total de hidrocarburo como función de la presión, factores de compresibilidad de la fase gaseosa y presión de burbujeo, dichas pruebas son realizadas en muestras de gas condensado o de crudo y se basan en la simulación de configuraciones de presión y volumen de las muestras dentro del yacimiento.
El proceso CCE consiste en colocar una muestra recombinada representativa de los fluidos en el yacimiento y calentar la misma a temperatura de yacimiento, la muestra a dichas condiciones se comprime entre 500 y 1000 lpc por encima de la presión de yacimiento. Luego el contenido de la celda es expandido a composición constante hasta una presión de 500 a 200 lpc por debajo de la presión inicial retirando el pistón. La celda es agitada hasta que se da el equilibrio en la muestra. La presión de rocío se determina visualizando el momento en que comienza a formarse en la celda la condensación retrograda. Se observara en este punto el enturbamiento de la fase gaseosa, el cual al transcurrir el tiempo desaparece debido a que las gotas se depositan en la parte inferior de la celda.


Pruebas CVD (Constant Volume Depletion)
Este proceso consiste en una serie de expansiones y desplazamientos a presión constante de la mezcla recombinada, donde el volumen gas + liquido permanecerá constante al finalizar cada desplazamiento. El gas que se retira de la celda a presión constante es llevado a un laboratorio donde se mide su volumen y le es determinada la composición. El factor de compresibilidad (z) del gas retirado y de la mezcla bifásica remanentes en la celda así como el volumen depositado en el fondo de la celda se determinan para cada paso de presión. Este proceso se realiza hasta lograr la presión de abandono.


Las principal desventaja de este métodos es lo pequeño de la muestra recombinada inicial, de tal manera que un error de medida en las muestras de gas y líquido introduce errores muy grandes en la extrapolación de los resultados de laboratorio al campo.

Bibliografia:

* http://www.scribd.com/doc/24632660/Balance-de-Materiales-en-Yacimientos-de-Gas

* Clases de Ingeniería de Yacimientos II, Profesos Angel Da Silva, Universidad Central de Venezuela, Escuela de Ingeniería de Petróleo.

Herramientas Petrofísica


1.- ARI
Imagen de Resistividad Azimutal; es una herramienta de nueva generación del laterolog, hace medidas direccionales profundas alrededor de la perforación con una resolución vertical de 8 pulgadas. Usando 12 electrodos acimutales se incorpora en un arsenal dual del laterolog, la herramienta de ARI proporciona medidas orientadas profundas de las docenas resistencias mientras que retención de las lecturas profundas y de bajas estándar. Una medida auxiliar muy baja se incorpora para corregir completamente las resistencias acimutales para el efecto de la perforación. Durante la perforación, la formación se representa como imagen de la resistividad azcimutal.

La herramienta de Imágenes ARI es un buen complemento de estudio porque su sensibilidad a las características de la formación va más allá del muro de perforación.

* Modo principal de operaciones: La corriente emitida por cada uno de los electrodos, es disponibles en tiempo real. Además, las mediciones convencionales “laterolog” profundas y superficiales (LLD y LLS) están disponibles.
Una copia de seguridad, el modo pasivo, fue concebida para los casos en que la resistividad de lodo está por encima de 2 ohm-m o en un caso en que los bucles de circuito acimutal de electrodos fallan. Si uno de los 12 circuitos acimutal falla mientras la herramienta está funcionando en el modo activo, los bucles restantes no pueden funcionar adecuadamente. En el modo pasivo, si un canal falla no afecta a los canales restantes.
La herramienta se puede cambiar en el fondo del pozo de un modo a otro por el comando de software. La curva lee casi tan profundamente en la formación como una curva profunda LLD laterolog.

* Mediciones auxiliares: Las mediciones de resistividad acimutal son sensibles a la herramienta eccentering en el pozo y la forma de la perforación irregular. Para corregir estos efectos, un auxiliar de medición simultánea se realiza con la matriz a una frecuencia de 71 kHz, lo que es suficientemente alta para evitar interferencias con el 35-Hz De los bucles de control.
La medición auxiliar es muy poco profunda, con una estrecha ruta de acceso actual a la herramienta y la mayoría de la corriente de retorno a la A2, cerca del electrodo de matriz acimutal

Datos arrojados por la herramienta ARI:

* Saturación de la formación: La nitidez de enfoque de la medición LLhr permite evaluar cuantitativamente las formaciones laminadas de hasta 8 pulgadas de espesores, lo que asegura que no pase por alto ningún hidrocarburo y guía la selección de las corridas de los registros subsecuentes.

* Fracturas: La respuesta de cada uno de los 12 registros de resistividad ARI está muy influenciadas por las fracturas conductivas llenas de fluidos. Además, cada traza del registro queda modificada según su posición y orientación con relación a la fracturas. Las fracturas profundas pueden ser identificadas claramente y se diferencian de las grietas superficiales inducidas por la perforación a las cuales la herramienta es insensible.

* Heterogeneidad de la formación: La resistividad promedio puede ser fuertemente afectada por la heterogeneidad de la formación. En estos casos las imágenes acimutales de la herramienta ARI ayudan a interpretar el registro de resistividad.

* Resistividad en los estratos inclinados: Los electrodos ARI colocados en sentido del buzamiento de la formación apenas se ven afectados por la anisotropía de las capas aparentemente inclinadas. Estas lecturas proporcionan una medición de resistividad mucho más precisa en formaciones inclinadas delgadas.

* Pozos horizontales: Las mediciones convencionales profundas no revelan evidencias de perturbación de un estrato cercano. Las mediciones individuales de la herramienta ARI permiten determinar e identificar los estratos vecinos. Esta es una valiosa información para los pozos horizontales.


2.- FMI
Microfilmador del Paso total de Formación, proporciona imágenes de la formación de micro resistividad en el lodo base agua. Este es el enfoque preferido para determinar la remuneración neta en los sedimentos laminados de entornos de sedimentación fluvial y turbiditas.
Por medio de la herramienta FMI, se puede conocer las características geológicas dentro de la formación, y con ello comprender la estructura del yacimiento y determinar si existe fractura dentro del mismo.
El entendimiento de la estructura interna de las rocas yacimiento es necesario para los geólogos e ingenieros de yacimiento.

Las características finas de la formación asociadas a los cambios locales en la porosidad y en la permeabilidad pueden ser reflejadas con los instrumentos basados en principios eléctricos. La exactitud de la descripción proporcionada por la imagen se relaciona con la resolución del sensor. El reconocimiento y la interpretación de los detalles finos de la roca son altamente dependientes del grado de la imagen y de la correlación con otras observaciones.
Una mejor comprensión de la estabilidad de la perforación puede ahorrar millones de dólares durante el desarrollo del campo.

Beneficios:
* En primer lugar, las fracturas bien fotografiadas facilitan la interpretación de la intensidad de la fractura. Las fracturas abiertas naturales son esenciales para el éxito de la operación en la mayoría de las cuencas. La orientación de las fracturas con respecto a las tensiones horizontales y la fractura de minerales de relleno son críticos para la predicción de la productividad de la operación.

* En segundo lugar, la interpretación de la perforación inducida por las fracturas y la ruptura de la perforación indica la orientación y la magnitud relativa de la que hace hincapié en el subsuelo.

* En tercer lugar, las imágenes pueden ser utilizadas en la planificación de la trayectoria del pozo. Pozos Desviado cruzan más fracturas si están perforados perpendicular al conjunto de la fractura dominante, y estas fracturas pueden ser orientadas a partir de imágenes FMI en un pozo cercano.

* En cuarto lugar, las imágenes FMI pueden cuantificar permeabilidad del yacimiento.

* Por último, las imágenes FMI pueden orientar la toma de núcleos convencionales y los flancos, además proporcionar datos de alta resolución en zonas donde la recuperación de muestras es pobre.



Bibliografía:

martes, 19 de enero de 2010

Yacimientos Geotérmicos


La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc.
Geotérmico viene del griego geo, "Tierra", y thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".


Tipos de fuentes geotérmicas

Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarios. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing). El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable.
En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a reinyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son múltiples:

* Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica.
* Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.
* Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.

Tipos de yacimientos geotérmicos según la temperatura del agua

Para que exista un yacimiento geotérmico, se necesitan varios parámetros: una capa compuesta de una cobertura de rocas impermeables; un depósito, o acuífero, de permeabilidad elevada, entre 300 y 2000m de profundidad; una falla, es decir, rocas fracturadas que permitan una circulación de fluidos mediante convección; y una fuente de calor magmática (a profundidades entre 3 y 10 km con temperaturas que oscilan entre 500 a 600ºC), necesaria para la transferencia de calor desde la fuente a la superficie.


* Energía geotérmica de alta temperatura: La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables; un acuífero, o depósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite una circulación de fluidos por convección, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 °C. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.

* Energía geotérmica de temperaturas medias: La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción)

* Energía geotérmica de baja temperatura: La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 °C.


* Energía geotérmica de muy baja temperatura: La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas.


Aprovechamiento

Tal y como se encuentran en la Tierra los recursos geotérmicos no pueden ser aprovechados por el hombre. Para ello es necesario convertirlo en una forma de energía directamente utilizable. Esta conversión dependerá, sobre todo, del nivel térmico del recurso.
El primer paso en esta conversión es trasladar el recurso, que se encuentra a profundidades de 1,5-3 km, hasta la superficie. Esto se consigue por la presencia de un fluido que actúa de vehículo transportador de la energía. Este fluido accede a la superficie mediante los sondeos perforados por el hombre. Para cumplir su objetivo, los sondeos han de reunir las condiciones de dimensión y acabado adecuadas, de manera que duren el mayor tiempo posible, produciendo la máxima cantidad de fluido, con el menor coste de mantenimiento.
El fluido geotérmico, una vez alcanzada la superficie, se ha de someter a las transformaciones necesarias para que su energía térmica potencial pueda ser aprovechada. Los procesos empleados en la transformación dependen del nivel térmico del fluido:
* Los de alta temperatura (T > 150 ºC) se emplean para la producción directa de electricidad.
* Los de media temperatura (100ºC <>
* Los de baja temperatura (T <>
* Los de temperatura muy baja (20-30 ºC), agua caliente sanitaria y aire acondicionado con el empleo de bomba de calor.


Ventajas

* Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
* Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...
* Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
* Ausencia de ruidos exteriores
* Los recursos geotermicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.[cita requerida]
* No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
* El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas.
* No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.

Inconvenientes

* En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
* En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
* Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
* Contaminación térmica.
* Deterioro del paisaje.
* No se puede transportar (como energía primaria).
* No está disponible más que en determinados lugares.

Usos

* Generación de electricidad
* Aprovechamiento directo del calor
* Calefacción y ACS
* Refrigeración por absorción

Contaminación ambiental

Las centrales geotérmicas producen muy poca contaminación ambiental. Las emisiones de CO2 de una central geotérmica son aproximadamente 1/6 de las emisiones de una central térmica a gas por Kwh producido. El vapor usado por las centrales geotér-micas incluye gases incondensables tales como CO2, H2S, NH3, CH4, N2 y H2 en valores entre 2,5 y 47 gramos de contaminante por kg de vapor. El ácido sulfídrico H2S es el contaminante de mayor preocupación en las centrales geotérmicas, ya que afecta corrosivamente a los equipos eléctricos. Esto, se soluciona haciendo uso de sistemas de extracción de gases, además de considerar grados de protección adecuados para las celdas, estañado en los conec-tores, uso de conductores de aluminio en lugar de cobre, lavado periódico de los aisladores o, en su defecto, pintado de éstos con una pintura del tipo polimérica.

Bibliografía:
* http://www.igme.es/internet/Geotermia/Los%20yacimientos%20geot%E9rmicos.htm
* http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mv?xid=307&rank=1