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SPE DISTINGUISHED LECTURER SERIESis funded principally

through a grant of the

SPE FOUNDATIONThe Society gratefully acknowledges

those companies that support the programby allowing their professionals

to participate as Lecturers.

And special thanks to The American Institute of Mining, Metallurgical,and Petroleum Engineers (AIME) for their contribution to the program.

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PROMESA INCUMPLIDA de RECUPERACION ASISTIDA -

Que hay de esperar?THE UNFULFILLED PROMISE OF

ENHANCED OIL RECOVERY WHAT LIES AHEAD?

S.M. Farouq AliH.O.R. Heavy Oil Recovery Technologies Ltd.

University of Calgary

MORE

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Desde 1956, industria petrolera ha luchado para aumentar recobro de petroleo, por - Combustion in situ x Desplazamiento misciblex 9 Procesos quimicos x Inyeccion de vapor 9 Inyeccion de CO2 9?

1974 Crisis de energia: Programa de Synfuels 1976 NPC EOR Study Gran expectativas ante EOR, carbon, lutita pet.

1984 NPC EOR Study Expectativas bajadas, todavia no-realisticas

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Porque EOR no ha cumplidoexpectativas?

Algunos metodos de recobro mejorado sufren de limitaciones de experimentos de lab no-escalados fallas de campo fueron la unica manera de entenderlos

En algunos casos, tecnologia probada no existe En muchos casos, la heterogeneidad de la formacion

es el problema Economica es la clave a aplicacion de metodos

probados a gran escala Investigacion de EOR a largo plazo es escaso

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QUE HAY de ESPERAR? (1)CAOS A NIVEL MUNDIAL

Millones de barrilesEquivalentes de petroleo

Energy Source 1997 2060 Oil 65 53 Gas 35 59 Coal 53 71 Nuclear 6 41 Hydroelectric 12 24 Traditional Biomass 24 24 Wind 82 Biomass 82 Solar 112 Geothermal 53 Unknown 94 TOTAL 195 695

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QUE HAY de ESPERAR? (2) OPORTUNIDADES -

Aprender de la experiencia desfavorable Iniciar investigacion intensiva sobre

tecnologias de EOR exitosos economicamente Desarrollar nuevas tecnologias para

condiciones especificas de un yacimiento

Ejemplos a continuacion. Tiempo de desarro

llo comercial

es largo: 10-20

aos

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El RETO de EOR

Mundo: 2000x109 barriles

EE.UU.: 300x109 barriles

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METODOS de EORPOCOS

HAN

TENIDO EXITO!

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CLASIFICACION de EOR de la RUSIA

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PRONOSTICOS de PRODUCCION por EOR

En EE.UU. - 1976 Informe de NPC:

3 millones de B/D en 1990 1984/87 Informe de NPC:

2 millones de B/D en 1990 Actual

680,000 B/D en 2003

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ESTADO ACTUAL de EOR Se han publicado numerosos estudios

sobre EOR-Dos ejemplos:El EOR Survey de Oil and Gas Journalcada 2 aos.

1976

2002

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Otro ejemplo Tatarstan

ESTADO ACTUAL de EOR -

2200 Pruebas

de EOR!

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Produccion por EOR en EE.UU.

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100,000

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800,000

1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

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D

Total EOR Production

Thermal

CO2 Miscible

Other

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Numero de Proyectos en EE.UU.

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300,000

400,000

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EOR en el MUNDO EE.UU.

Numero total de proyectos de EOR 147 Produccion total 669,000 B/D No. de proyectos que produce

>10,000 B/D (total 498,000 B/D) 17Promedio de los restos 1300 B/D

Mundo (sin incluir EE.UU.) Numero total de proyectos de EOR 165+ Produccion total 861,000 B/D

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PROCESOS MAS IMPORTANTES de EOR

Inyeccion de vapor en varias formas: Inyeccion ciclica de vapor proceso mas rentable Inyeccion continua de vapor bastante rentable en Steam-Assisted Gravity Drainage

puede ser rentable bajo condiciones especiales Inyeccion de CO2 miscible ? Inyeccion de gas a alta presion

puede ser factible bajo condiciones exigentes

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Cual es el Objetivo de Recobro Mejorado?

Mejorar eficiencia de desplazamiento (a nivel poral) eficiencia de barrido (vertical y areal)

Disminucion de saturacion residual de peroleo es la clave a EOR, lo que depende de criterio capilar

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CRITERIO CAPILAR v/

Iny. de agua Iny. de micelares

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Citerio capilar

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RAZONES por la FALTA de EXITO con EOR

Se puede ganar dinero por incentivos respecto a los impuestos, aun cuando el proceso falla

Aplicacion de un proceso exitoso a condiciones inapropiadas de yacimiento

Fe en los resultados de laboratorio no-escalados Atencion inadecuada a geologia Mala simulaciones numericas Novedad de un proceso es el factor importante Poca investigacion ante de una obra de campo Definiciones inapropriadas de exito y falla Pocos informes sobre fallas

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Razones generales por falta de exitoAPLICACIONES INCORRECTAS:

1. Inyeccion de vapor Inyeccion ciclica se ha demostrado

efectivo en crudos viscosos, formacionessomeras con gran espesor y alta permeabilidad, pero muchos proyectos se conducieron en condiciones inversas:

exito tecnico! Situacion peor en caso de inyeccion

continua mas riesgo de falla SAGD todavia se esta probando, pero ya

hay bastante aplicaciones inapropiadas

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Razones generales por falta de exitoAPLICACIONES INCORRECTAS:

2. Inyeccion de CO2 Aplicacion a yacimientos profundos, de

alta temperaturas; no hay chance de desplazamiento miscible

Aplicacion a yacimientos fracturados, complejos, heterogeneos

Intentar presuarizacion de un yacimiento depletado

Aplicacion a yacimientos agotados por inyeccion de agua

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Razones generales por falta de exitoAPLICACIONES INCORRECTAS:

3. Desplazamiento Miscible Entre mas de 100 proyectos, una docena ha

tenido exito comercial; fallas debido a segregacion gravitacional y inestabilidad del frente

Incompatibilidad de los fluidos (solvente y empujante) en miscibilidad multi-contacto

Selccion incorrecta del gas empujante (N2, gas inerte)

Simulaciones optimistas (mal control de difusividad); experimentos no-escalados

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Razones generales por falta de exito

4. INY. de MICELARES Todavia no esta economico

El unico metodo quimico que ha producido petroleo adicional en ~30 proyectos de campo, pero Requiere gran inversion inicial Espaciamiento pequenos de pozos Enormes cantidades de quimicos Retraso en produccion de petroleo, tasa

de retorno es baja

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CONCEPTOS DEFECTUOSOS Un concepto de EOR puede ser defectuoso, porque no se toman

en cuenta otros factores: ejemplo de combustion in situ

Razones generales por falta de exito

TAS

A D

E P

ETR

OLE

O

TASA DE INY. DE AIRE

Teoria

Realidad

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Razones generales por falta de exito

INVESTIGACION INSUFICIENTE, o CERO!

La tendencia es invertir en nuevos yacimientos en el extranjero, o postponerinvestigacion cientifica de EOR

Empresas petroleras han casi eliminado investigacion de EOR a largo plazo

La investigacion universitaria tiene objetivos distintos menos de 10% de las ideas practicas originan de las universidades

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Razones generales por falta de exito NOVEDAD de UN PROCESO Esta bien hacer cosas para investigacion, pero no

contar con ganar dinero! Muchos procesos de EOR probados en campo estan

basados en ideas nuevas, por ejemplo - Calentamiento por electricidad en varias formas Uso de microbos Estimulacion sismica Estimulacion nuclear Oxidizacion humeda por aire Generadores de vapor al fondo Produccion de vapor geotermica EOR aplicado a lutita petrolifera Y mucho mas!

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Razones generales por falta de exito

EXITOS de EOR CREA NUEVAS IDEAS!

Un ejemplo: Debido al exito en inyeccion ciclica de vapor, se ha probado inyeccion ciclica de: dioxido de carbono, combustion

emulsion, surfactante, solvente,gas, aire, aun bacteria!

TODOS FRACASOS Exito en SAGD ha producido Vapex, SAGP,

ESAGD, ESSAGD y otras versiones

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Razones generales por falta de exito

DESCRIPCION GEOLOGICA INADECUADA

Geologia es el factor mas importante en EOR (asi como en ingenieria de yacimiento)

Freceuntemente, geologia es mal definida, porfalta de pozos, y otros factores, de manera que procesos complejos como SAGD pueden tener exito en una parte de un yacimniento, y fallan en otra parte del mismo yacimiento

Bajo condiciones adversa de yacimiento, la mayoria de procesos de EOR fallan vapor es un poco mas perdonable (forgiving)

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Razones generales por falta de exito

ESTUDIOS ENGAOSOS de SIMULACION NUMERICA

Simuladores han avanzado, pero descripcionmatematica de un proceso es todavia incompleta, aun en caso de conceptos basicos como difusion

Un ejemplo: Un trabajo publicado en 1981 demuestra que el proceso sera rentable aun para costo mas alto de CO2, consumo mas alto del mismo, y precio mas bajo de petroleo previsto en el trabajo

C.W. Bloomquist, K.L. Fuller, M.B. Moranville, SPE 10274 (1981)

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Razones generales por falta de exitoEXPERIMENTOS DE

LABORATORIO NO-ESCALADOS El peor caso: inyeccion de quimicos

Surfactante Alcalinos ASP (Alcalino-Surfactante-Polimero)

Resultados de laboratorio son muy optimistas poca atencion al area de superficie de roca (~ 1 m2/cc o 270,000 pie2/pie3 of rock), reacciones de minerales

Aplicacion despues de inyeccion de agua Uso de un pre-flush con intencion de modificar

la composicion de los fluids en la roca

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Razones generales por falta de exito

POCOS INFORMES SOBRE FRACASOS

Cuantos trabajos como estos se han publicado?

WHY A FIREFLOOD FAILED?(World Oil, 1968)

WHY A HORIZONTAL WELL FAILED?(Oil & Gas J., 1992)

GREGOIRE LAKE: 1964-84(CIM ATM,1986)

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UNOS EXITOS BRILLANTES

Adaptacion de un procesos a condiciones adversa, por ejemplo CSS en Cold Lake, Alberta

Aplicacion de pozos horizontales en inyeccion de vapor, para aplicacion a condiciones adversas

SAGD, donde ha tenido exito

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Un ejemplo de sobre-optimismo, en base de exito limitado:

Las reservas petroleras de Canada son las mas grandes (despues de Arabia Saudita), en base de exito con SAGD en unos yacimientos Un poco prematuro!

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RESERVAS DE CRUDO

SAUDI ARABIA (259)

KUWAIT (94)

ABU DHABI (92)

IRAN (90)

ALGERIA (9)

LIBYA (30)

QATAR (15)

NIGERIA (24) I

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A

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1

1

2

)

VENEZUELA (78)

RUSSIA

(60)

CANADA

(180)

CHINA (18)

(

7

3

)

BRAZIL (8)

MEXICO (13)

NORWAY + UK (15)

O

T

H

E

R

INDONESIA (5)

U.S.A. (21) AZERBAIJAN + KAZAKHSTAN (16)

World oil reserves 1213 109

One rectangle is equivalent to one years oil consumption of the

Data from Oil & Gas Journal Dec. 23, 2002

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27 109Barrels

Numbers in parentheses give current reservesin billion barrels

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CONCLUSIONES EOR esta produciendo mucho menos petroleo que

lo que se anticipitaba, debido a limitacionescientificas, tecnicas y economicas

Se requieren investigaciones intensivas, dirigidos por personal con experiencia

Intervencion por el gobierno es esencial: puedeser apoyo de investigacion cientifica, proyectosde campo, y aun gerencia de institutos de investigacion

Mas cooperacion en la industria para compartir resultados de campo

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RECURSOS y RESERVAS de HIDROCARBUROS y GAS NATURAL

RESERVAS RECURSOS RESERVASCrudos convencionales Crudos pesados Gas natural

109 barriles 109 barriles 1012 pies cubicos

Venezuela 77.80 2000 148Colombia 1.84 6 4.5Brasil 8.32 20? 8.1Argentina 2.88 20? 27Ecuador 4.63 20? 0.3Trinidad 0.72 50? 23.4Mexico 12.62 10? 8.8 EE. UU. 22.40 90 183.5Canada 180 1700 60.1

UN GRAN F

UTURO!

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AGRADECIMIENTO

Dr. Sara Thomas, por su ayuda en la preparacion de esta charla.

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