Estimulación y Recuperación Mejorada de Hidrocarburos Con Aplicación de Técnicas Meor

7/25/2019 Estimulacin y Recuperacin Mejorada de Hidrocarburos Con Aplicacin de Tcnicas Meor

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INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA Y ARQUITECTURA

ESIA- TICOMN

ESTIMULACIN Y RECUPERACIN MEJORADADE HIDROCARBUROS CON APLICACIN

DE TCNICAS MEOR

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TTULO DEINGENIERO PETROLERO

PRESENTA

JUAN CARLOS CRUZ RODRGUEZ


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AGRADECIMIENTOS

A mi alma mter

Gracias por abrirme tus puertas y convertirte en mi segundo hogar dndome laoportunidad de Crecer, Aprender y Valorar las oportunidades que da la vida. Conorgullo me considero POITECNICO y a lo largo de mi vida espero ser merecedorde este gran titulo.

Hulum, hulum, gloria

A la cachi cachi porra

A la cachi cachi porra

Pim pom porra

Pim pom porra

Politcnico,

Politcnico

Gloria!A mi Madre y a mi Hermano

Esta tesis es dedicada a ustedes, a quienes les agradezco de todocorazn por su amor cario, comprensin pero sobre todo por la fe quesiempre me han brindado. En todo momento los llevare con migo.

Los Amo

A mis Profesores

Por brindarme su sapienza y conocimiento desinteresadamente, con lafirme conviccin de ser participes de mi formacin acadmica,profesional y humana, mi ms entero agradecimiento y admiracin.

Gracias por siempre y para siempre

A mis amigos

Chema, Oscar, Bolo, Lalo , Herte, Anhy, Roci, Didhier, Otto, gracias por amistadf


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Resumen

El presente estudio engloba las caractersticas del proceso de recuperacin deHcs pesados, que emplean microorganismos y sus productos metablicos para laestimulacin de la produccin del petrleo residual que permanece en losyacimientos, conocida en la industria petrolera como Microbial Enhanced OilRecovery (MEOR). Consiste en la inyeccin de microorganismos previamenteseleccionados al yacimiento, su estimulacin y transporte de los productos

metablicos generados in situa fin de obtener una reduccin del petrleo residualdejado en el yacimiento.

Desde sus inicios en 1926 y teniendo diferentes enfoques estas aplicaciones estnrecibiendo inters de la industria petrolera alrededor del mundo, debido a sucaracterstica de bajo costo en los procesos de recuperacin lo cual la haceparticularmente compatible con los precios actuales del petrleo. Mediante este

documento se expresa esta tecnologa desde el punto de vista de IngenieroPetrolero.

Actualmente, se estn llevando a cabo pruebas piloto de estimulaciones de pozoscon esta tcnica en diferentes yacimientos del mundo entero lugares como: fricaOccidental, Norte de Alaska, Sureste de Asia y en la zona Norte de Veracruz,Mxico.

La reduccin de la viscosidad en yacimientos de aceite pesado y los incrementosen la produccin de petrleo indican que el mecanismo MEOR ha sido exitosodonde se ha aplicado. Se presenta un panorama de lo que involucra la inyeccinde bacterias al yacimiento, a fin de considerarse como una propuesta en losdiferentes procesos de extraccin de Hcs.


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Abstract

The present study englobes the process characteristics in the heavy oil recovery,which use microorganisms and their metabolic products for the stimulation andincrease of residual oil recovery, know as Microbial Enhanced Oil Recovery. Itconsist on the introduction of selected microorganisms in the reservoir, stimulationand transport of metabolic products generated in situ for obtain a residual oilreduction in the reservoir.

This technique starts in 1926 and has been receiving interest all around the worldin the oil industries, for the low cost in the recovery process that can compete withthe actual oil cost. With this document expresses the technology from the OilEngineers point of view.

Currently, many companies are doing stimulation pilot tests in wells with this

technique in different reservoirs in the world, such as: Occidental Africa, NorthAlaska, Surest of Asia and in the North zone of Veracruz, Mxico.

The low viscosity and the oil production increase show that MEOR mechanism hasbeen successful in some places. It presents an overview of treatment withmicroorganisms in the reservoir, to be considered as a proposal in the OilRecovery


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NDICE

Resumen

Abst rac t

Lista de imgenes

Captulo I. Introduccin a MEOR Pgina

1.1 Planteamiento del Problema ..................................................................... 41.2 Justificacin .............................................................................................. 41.3 Objetivo General ....................................................................................... 41.4 Objetivos Especficos ............................................................................... 51.5 Historia del Arte de MEOR........................................................................ 6

Captulo II. Microbio loga del Petrleo

2.1 Microorganismos Extremfilos ......................................................... 102.1.1 Microorganismos Termfilos o Hipertermfilos .................. 122.1.2 Microorganismos Halfilos ................................................. 12

2.2 Recuperacin de Hidrocarburos ...................................................... 142.3 Microorganismos Involucrados en la Recuperacin de Petrleo ..... 15

2.3.1 Microorganismos Metangenos ......................................... 152.3.2 Microorganismos Fermentadores ....................................... 152.3.3 Microorganismos Nitrato-Reductores ................................. 162.3.4 Bacterias Aerobias y Microaerfilas ................................... 16

Captulo III. Procesos de la Recuperacin Va Microbiana

3.1 Estrategias de la Recuperacin Mejorada Va Microbiana .............. 213.2 Bioprocesos en la Recuperacin de Aceite ..................................... 21

3.2.1 Biogs ................................................................................ 233.2.2 Biosolventes ....................................................................... 233 2 3 Biopolimeros 23


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3.3 Consideracin de Factores Importantes en los Procesos MEOR .... 24A. Propiedades de los Yacimientos ............................................. 24

i. Factores de Forma ........................................................... 24ii. Estructura Poral ................................................................ 25iii. Permeabilidad ................................................................... 25

B. Qumica .................................................................................. 26i. Alteracin Bacterial ........................................................... 26ii. Lavado por Agua .............................................................. 26iii. Biodegradacin de Petrleos ............................................ 26iv. Emulsificaciones ............................................................... 26v. Metales del Petrleo ......................................................... 27

C. Microbiologa .......................................................................... 27i. Bacteria Indgena ............................................................. 27ii. Fisiologa de la Bacteria Indgena bajo Condiciones

de Yacimiento ................................................................... 28iii. Interacciones entre la Bacteria Inyectada

y la Bacteria Indgena ....................................................... 283.4 Criterio de Seleccin ........................................................................ 29

Capitulo IV. Tecnologa y Propuesta Econmica

4.1 Mecanismos de MEOR .................................................................... 334.2 Ensayos de Campo .......................................................................... 34

4.3 Anlisis y Propuesta Econmica de MEOR ..................................... 36A. Objetivos ..................................................................................... 36B. Antecedentes .............................................................................. 36C. Alcance ....................................................................................... 37D. Consideraciones de Ejecucin de un Proyecto MEOR ............... 38

i. Asistencia Tcnica ........................................................... 38ii. Provisin de los Productos ............................................... 38

iii. Provisin de Equipos para la Inyeccin ............................ 38iv. Responsabilidad de la Empresa que Recibe el Servicio

para la Ejecucin del Proyecto ......................................... 38v. Tiempo de Ejecucin ........................................................ 39

E. Resultados Esperados ................................................................ 39


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II. Tiempo de Cierre o Remojo del Pozo .................... 43a. Fase de Adaptacin .................................... 44

b. Fase de Crecimiento ................................... 44c. Fase Estacionaria........................................ 44

4.4.6 Apertura y Puesta de Produccin de los Pozos ................. 454.4.7 Monitoreo y Anlisis del Crudo ........................................... 454.4.8 Efectos de la Recuperacin de Crudo Residual ................. 46

4.5 .5 Aplicacin a Nivel Mundial ........................................................... 47

Capitulo V. Aplicacin Tecnolgica en Mxico

5.1 Aplicacin de la Inyeccin de Microorganismos ......................................... 50i. Pozo Agua Fra-587 ......................................................... 52ii. Pozo Coapechaca-891 ..................................................... 54iii. Pozo Tajn-398 ................................................................. 56

5.2 Evaluacin de la Produccin de los Pozos de la Prueba ................. 58

5.3 Resultados de la Prueba Tecnolgica ............................................. 595.4 Rentabilidad de la Inyeccin con Microorganismos ......................... 60

Conclusiones y Recomendaciones .................................................................. 62Referencias Bibliogrficas ................................................................................ 64

ANEXO 1: Glosario

ANEXO 2: Estudios a nivel laboratorio para la Recuperacin de aceite conMicroorganismos y/o sus Metabolitos.

ANEXO 3: Estudios a nivel de Campo para la Recuperacin de aceite conMicroorganismos y/o sus Metabolitos.


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Lista de Figuras

Captulo I. Pagina

Figura 1.1 Estimulacin de pozos para aumentar la productividaden el yacimiento ................................................................................................. 3

Captulo II.

Figura 2.1 Microorganismos Extremfilos ........................................................ 11Figura 2.1.1 Microorganismos Termfilos ........................................................ 12Figura 2.1.2a Microorganismos Halfilos ......................................................... 13Figura 2.1.2b Lago Owens en California .......................................................... 13Figura 2.3.3 Grupo de Arqueas anaerbicas que producen metanoy las bacterias reductoras ................................................................................ 16Figura 2.3.4a Bacterias Aerobias ..................................................................... 17

Figura 2.3.4b Bacterias Anaerobias ................................................................. 17

Captulo III.

Figura 3.1 Yacimiento con inyeccin de Bacterias presentando cambiosen las propiedades de los fluidos y en el ambiente .......................................... 19Figura 3.1.1 Se ilustra la Inyeccin de Microorganismos en el Pozo ............... 21

Figura 3.3 Porosidad y Permeabilidad de la Roca ........................................... 25

Capitulo IV.

Figura 4.1 Se ilustra el Mecanismo del uso de Microorganismosen el Petrleo .................................................................................................. 34

Figura 4.2 Diseo de una Prueba de Desarrollo de Bacterias en Campo ........ 35Figura 4.3 Se muestra Claramente el Cambio en las Propiedadesde los Fluidos del Yacimiento ........................................................................... 37Figura 4.4.5 Curva de Crecimiento Bacteriano ................................................. 43Figura 4.5 Adherencia de la biomasa en el aceite residual .............................. 47


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Figura 5.5 Historia de produccin del pozo Coapechaca-891 .......................... 55Figura 5.6 Estado mecnico actual pozo Tajn-398 ......................................... 56

Figura 5.7 Historia de produccin del pozo Tajn-398 ...................................... 57Figura 5.8 Producciones de los pozos de prueba, 60 das despusde la inyeccin de microorganismos ................................................................ 58

Lista de Tablas

Tabla 1. Clasificacin de Microorganismos Extremfilos con base

en el factor ambiental que soportan ................................................................. 11Tabla 2. Productos microbianos y los efectos que producen en MEOR ........... 22Tabla 3. Bacterias indgenas ms representativas en los petrleos ................. 27Tabla 4. Criterios de seleccin de yacimientos candidatos a laaplicacin de estos procesos ........................................................................... 29Tabla 5. Ejemplo de criterios en yacimientos arcillo- arenosos y siliclasticos .. 42Tabla 6. Resumen de la produccin promedio diaria (bpd)

en los Periodos de evaluacin por cada pozo ................................................. 59Tabla 7. Anlisis econmico del tratamiento con microorganismos ................. 61Tabla 8. Anlisis econmico del tratamiento con microorganismos ................. 61


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Captulo I. Introduccin a MEOR


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J. C. C. R. Instituto Politcnico Nacional

Para que nuestro pas pueda resolver la demanda energtica es indispensabledesarrollar e implementar tecnologas que sean tcnica y econmicamente

eficientes para mantener o aumentar la produccin de aceite de los yacimientos yde ser posible con un bajo impacto al medio ambiente.

Durante largos aos de extraccin de Hcs, hemos logrado saber por los datos dediferentes compaas o Petrleos Mexicanos (PEMEX) que del 100% de aceiteque se encuentra en los yacimientos, al menos un 60% permanece en stosdespus de haber aplicado procesos tradicionales de recuperacin primaria y

secundaria, por esta razn se busca la forma de incrementar el ndice deproductividad desarrollando tecnologas de recuperacin mejorada considerandola complejidad de los yacimientos mexicanos.

La estimulacin y la recuperacin de hidrocarburos concierne directamente con elmejoramiento de la Productividad (IP), minimizar el dao(S), cambiar propiedadescomo Porosidad () y Permeabilidad (K), el xito depende de las condiciones enque se encuentren stos, lo que obliga a conocer con precisin los parmetrosque controlan la produccin antes de decidir si es conveniente o no realizar unaestimulacin o una recuperacin.

Cuando la energa natural del yacimiento no produce una presin diferencial,suficientemente grande entre el mismo y la cavidad del pozo como para extraer los

fluidos desde dicho yacimiento hasta las instalaciones en superficie, o no loexpulsa en volumen suficiente, la energa del yacimiento debe ser inducida por elSistema Artificial de Produccinque satisfaga las caractersticas de formacin.

La recuperacin y la estimulacin de pozos, se basan en consideraciones tericasideales del yacimiento y mediante pruebas de laboratorio, una tcnica operativaadecuada y un diseo apropiado, podremos realizar una recuperacin o una

estimulacin de Hcs en un pozo. La estimulacin y la recuperacin van ligadasdirectamente, se puede hacer la recuperacin antes o despus de estimular. Elmomento en el que se haga depender de si la formacin tiene suficiente energa,si el pozo ha sido bien seleccionado, del tratamiento de estimulacin elegido, ascomo de su programa y adecuada realizacin. Si se cumplen dichas condiciones


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Figura 1.1 Estimulacin de pozos para aumentar la productividad en el yacimiento

La industria demanda nuevas y diversas tecnologas para definir procesos de

recuperacin que permitan maximizar la produccin de aceite en los yacimientos;es por eso que la aplicacin de procesos de recuperacin mejorada ser clavepara lograr el objetivo.

Estas tecnologas consisten principalmente de procesos fisicoqumicos en sumayora, sin embargo la aplicacin de procesos biolgicos es una alternativatcnica y econmicamente factible (Bryant y Lockhart, 2002). Actualmente, en laindustria petrolera nacional se investigan procesos de recuperacin como:inyeccin de lquidos inicos, polmeros, gases, agua y procesos trmicos,(IMP2006); as como el proceso de Recuperacin Mejorada de HidrocarburosVa Microbiana.


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1.1 Planteamiento del Problema

Aumentar la produccin de hidrocarburos en el pas, exige a las empresas labsqueda e investigacin de tcnicas que permitan una mayor recuperacin deaceite en los yacimientos. Mxico, se caracteriza por tener gran cantidad de crudode alta densidad (> 0.92gr/cm3 y < 1.0 gr/cm3) y, por lo tanto de baja viscosidad(gravedades API entre 10 y 22.3API), que en el momento de extraerlo dadiferentes tipos de problemas. La recuperacin mejorada de hidrocarburos vamicrobiana Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR), es un candidato

importante para solucionar la problemtica, tcnica que viene incursionando demanera fuerte como una opcin ms amigable para el mismo ambiente, tanto enlas caractersticas que presenta como en su aplicacin, ya que los productosutilizados en los procesos MEOR son considerados biodegradables.

1.2 Justif icacin

Hoy en da, los yacimientos de Mxico se encuentran dentro de la etapa madura,es por esta razn que la inyeccin microbiana se hace presente como una opcin,en la recuperacin mejorada de hidrocarburos en Mxico.

La mayora de los sistemas de recuperacin utilizados por empresas petroleras,son tecnologas maduras y stas no representan la dinmica ni los retos

requeridos en los procesos de recuperacin, principalmente debido a la geologade los yacimientos, como en los denominados naturalmente fracturados. Losestudios de los procesos de MEOR permiten aplicar tecnologas como labiotecnologa, alternativa analizada en los procesos de recuperacin mejorada.Cuando la recuperacin por mtodos secundarios empieza a disminuir, se inicia laetapa de tratamiento terciario o proceso de recuperacin mejorada de petrleo,estos procesos permiten recuperar ms petrleo de un yacimiento del que se

lograra por mtodos primarios.

1.3 Objetivo General

Presentar el estado del arte de una tecnologa de recuperacin microbiana


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1.4 Objetivos Especficos

Mostrar un panorama tecnolgico a nivel nacional del desarrollo de MEOR yde su aplicacin en yacimientos.

A grandes rasgos se puede planear un avance tecnolgico importante paraMxico, con este sistema de recuperacin mejorada porque se ha estudiado quela mxima temperatura a la que se pueden reproducir los organismos son atemperaturas que van de 130-150 C, pasando estos lmites los organismos seran

vulnerables. As pues, se tiene datos de que la temperatura promedio de losyacimientos de aceite en Mxico es de 82- 120 C, de esta manera se puede estarseguro que los campos con los que cuenta Mxico, presenta las condicionesptimas de yacimiento para la aplicacin de tcnicas de recuperacin mejoradamicrobiana.

Tener conocimiento de que el manejo del aceite, como recurso energticoen el mercado mundial, motiva a realizar estudios especficos en labsqueda de mtodos que permitan una mayor recuperacin de esterecurso. Por ello y por las caractersticas que presentan los mtodos derecuperacin mejorada va microbiana, es que ste se convierte en unaopcin, dentro de las operaciones de recuperacin mejorada o terciaria.

Analizar la tendencia o perspectiva que se tiene a corto, mediano y largoplazo, con la consideracin de que no se tiene certeza ni la seguridad deaplicarlo de forma econmica.


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1.5 Historia del Arte de MEOR

Beckmann en 1926 descubre el primer trabajo concerniente a los estudios de losprocesos de MEOR. A pesar de ello, poco fue hecho hasta que ZoBell comenzuna serie de investigaciones sistemticas de laboratorio en los 40s.

Las ideas y los resultados presentados en sus artculos marcaron el comienzo deuna nueva era en la investigacin de la biotecnologa del petrleo. Su trabajo secentr en la factibilidad de separar petrleo de las rocas del yacimiento mediante

el uso de cultivos de bacterias enriquecidas. ZoBell, demostr este conceptoinyectando bacterias sulfo-reductoras de tipo anaerbicas en una solucinnutriente de lactato de sodio con la que saturo muestras de areniscas petrolferasde Athabasca (uno de los principales yacimientos de areniscas en Alberta,Canad) en botellas de vidrio selladas. La multiplicacin de bacterias fueacompaada con una separacin gradual de petrleo del interior de la arenisca.ZoBell, considero que:

Antes de que alguna aplicacin positiva de campo se pudiera realizar, sedebera realizar ms trabajo experimental.

Se deben realizar ensayos de compatibilidad entre las bacterias y laformacin.

Las bacterias empleadas en estos estudios presentan un efecto altamente

corrosivo sobre las estructuras de hierro.

En los 50s, algunas empresas petroleras se mostraron interesadas en estas ideasy dedicaron esfuerzo a expandirlas. Desafortunadamente, mucho trabajo realizadopor compaas como Mic Bac, permanece bajo el registro de propiedad y solo esposible obtenerse a travs de patentes.

El periodo comprendido entre 1960 1970, caracterizado por un paro total en loque respecta a las investigaciones en los pases industrializados occidentalesdebido al bajo precio del petrleo. Les permiti a los pases pobres del Este deEuropa (Bielorrusia, Bulgaria, Eslovaquia, Georgia, Hungra, etc..) convertirse enlderes de esta rea. Las investigaciones desarrolladas en este periodo en


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A finales de los 70s el embargo de crudo renov el inters en cualquier tecnologade recuperacin asistida de petrleo por parte de los pases occidentales, dando

un nuevo aire a la investigacin de esta tecnologa. Estados Unidos, Canad,Gran Bretaa, Australia, Alemania e Israel se encontraron entre los pases quedemostraron mayor inters al respecto por ese tiempo de tecnologa. Existasuficiente informacin de laboratorio y campo sobre mecanismos, estrategias yfuncionamiento de esta tcnica. La estimulacin de pozos individuales, elmejoramiento del funcionamiento en la inyeccin de agua y el tratamientoselectivo, haban sido demostrados como aplicaciones factibles de campo.

Durante los 80s, la seleccin de objetivos con respecto al uso de estas tcnicas yel sistema de desarrollo fueron entendidos de una manera ms clara con base auna revisin de los fundamentos. Varias revisiones de trabajos anteriores, comopruebas piloto aparecieron en este periodo.

A principios de los 90s el departamento de energa de los Estados Unidos (DOE)

redujo los fondos destinados a la investigacin de esta rea, apoyando trabajosque involucraban solo pruebas de campo. sto produjo una desaceleracin en lainvestigacin y publicacin de este campo.

Un informe en 1996 publicado por la revista Aceite y Gas indica que a pesar deque en ese ao solo se haba recibido respuesta de que dos yacimientos (uno enChina y otro en Estados Unidos) se encontraban aplicando estos procesos, launiversidad de Canberra mencion que esta tecnologa estaba siendo empleadapor varios campos del Mar del Norte. Adems, Mic Bac compaa que proveeproductos biolgicos dentro de Estados Unidos reporta que en esos ltimos 9 aosms de 2000 pozos recibieron tratamientos con bacterias y que en ese entoncesesta compaa contaba con 400 proyectos activos.


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Captulo II. Microbiologa

del Petrleo


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Varias investigaciones han demostrado la presencia de microorganismos enyacimientos. Monasiersky (1997), report la obtencin de microorganismos en

muestras con atmsfera libre de oxgeno, provenientes de formaciones geolgicascon profundidades desde 500m hasta 2800 m y temperatura de 75C en Carolinadel Sur EUA. Se ha observado que la mayora de los ambientes del subsueloposeen comunidades ecolgicas clmax, cuyas caractersticas son una altadiversidad microbiana y una estructura trfica compleja, en la que se encuentratambin un flujo especializado de materia y energa (Harvey et al,.1997).Presentan caractersticas fisiolgicas y reproductivas, que les han permitido

sobrevivir y dispersarse bajo condiciones tan extremas como las del subsuelo.

Cuando se tuvo conocimiento de que algunos microorganismos eran capaces dedesarrollarse en un amplio intervalo de condiciones extremas, desde temperaturassuperiores a los 125C hasta 150C, valores de pH desde 1 hasta 11, en ausenciade oxgeno y bajo concentraciones salinas de hasta 34% p/v, se considerestudiar la compleja estructura microbiana de estos hbitats subterrneos para

comprender mejor sus interacciones y metabolismos y se ha considerado elpotencial de los microorganismos como una herramienta interesante paraoptimizar los procesos de extraccin del crudo y mantener la calidad del mismo.

2.1 Microorganismos Extremfilos

Los yacimientos poseen caractersticas extremas pero pueden ser colonizados por

microorganismos con estrategias adaptativas particulares. Los microorganismosextremos o extremfilos son aquellos que pueden sobrevivir y crecer en ambientesconsiderados como hostiles para la mayora de los organismos vivos, siendo quizuna de las formas de vida ms antiguas de la Tierra. Se cree que los extremfilosse adaptaron a los desafos ambientales que las formas de vida ms tempranastuvieron que soportar. El concepto extremfilo no tiene valor taxonmico (Sclegely Jannasch, 1992; Kristjnsson y Hreggvidsson, 1995), sin embargo, estosorganismos se clasifican en funcin del parmetro ambiental al cual estnadaptados. En la Tabla 1, se muestra la clasificacin de los MicroorganismosExtremfilos relacionndolos con el factor ambiental que soportan y en la figura2.1 se muestran los Microorganismos Extremfilos.


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Tabla 1. Clasificacin de Microorganismos Extremfilos con base en el factor ambiental quesoportan


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2.1.1 Microorganismos Termfilos o Hipertermfilos

Los microorganismos termfilos tienen temperaturas mximas de crecimientoentre 60 y 90 C; pertenecen a diferentes grupos procariticos, incluyendo a lascianobacterias, bacterias fotosintticas, bacterias del gnero Bacillus yClostridium, bacterias cido-lcticas, Mycoplasma, Pseudomonas y Actinomyces.

La mayora de los estudios de microorganismos termfilos se han centrado en elgnero Bacillus, metablicamente, gran parte de los termfilos son

quimioorganohetertrofos, utilizan diferentes fuentes de carbono: azcares,peptonas, algunas cepas son degradadoras de polmeros como la celulosa y dehidrocarburos (Hebert, 1986; Lacey, 1990). En la figura 2.1.1 se muestran losMicroorganismos Termfilos.

Figura 2.1.1 Microorganismos Termfilos

2.1.2 Microorganismos Halfilos

Los microorganismos halfilos presentan crecimiento ptimo en medios con altasconcentraciones de sales, principalmente NaCL, que van desde un 3% a lasaturacin. El tipo de organismos en estos ambientes est determinado por


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Figura 2.1.2a Microorganismos Halfilos


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2.2 Recuperacin de Hidrocarburos

En el transcurso del tiempo y debido a la constante demanda de energticos, losyacimientos marginales, grandes y valiosos han sido exhaustivamente explotados,debido a que se tiene un fcil acceso y menor requerimiento energtico para laextraccin natural por presin de gas y refinacin de crudo ligero. Se puedeprecisar que la presin en el interior de los yacimientos geolgicos es suficientepara expulsar los hidrocarburos a la superficie, pero aun as, se sabe que en lasmejores condiciones slo se puede recuperar hasta un 35% del total de los

hidrocarburos en un yacimiento, valor considerado como factor de recuperacinpromedio a nivel mundial (Babadgli, 2007) y la presin disminuye poco a pocohasta llegar a ser insuficiente (Hall, et al., 2003).

La escasa recuperacin de petrleo en los yacimientos se debe a varios factores:

Baja permeabilidad de los mismos.

Alta viscosidad del petrleo y por lo tanto baja movilidad del petrleo.

Altas tensiones interfaciales entre el agua y el petrleo. Altas fuerzas de capilaridad(Bubela, 1987)

Existen mtodos de recuperacin secundaria o asistida EOR (Enhanced OilRecovery) que se utilizan para alargar la vida productiva de los pozos, consistenen inyectar agua u otros lquidos a fin de expulsar el petrleo hacia los pozos deproduccin (Hubert y Voordouw., 2007).

Debido a que las tcnicas secundarias tienen un lmite en su aplicacin, serequiere el desarrollo de tecnologas que permitan mejorar los procesos deexplotacin (Planckaert, 2005). Dentro de las tecnologas de recuperacin terciariao mejorada, se encuentra la recuperacin de hidrocarburos va microbiana(MEOR), que trata de resolver esta problemtica mediante la aplicacin demicroorganismos y sus productos metablicos generados in situ.


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2.3 Microorganismos Involucrados en la Recuperacin de Petrleo

El estudio de los microorganismos se ha concentrado en la utilidad de su actividadmetablica, cuyo potencial permite resolver los problemas surgidos durante laextraccin del petrleo. A pesar de ello, el conocimiento de las comunidadesmicrobianas de campos petroleros es muy escaso debido a que se pensaba que latemperatura y la salinidad eran elevadas para permitir la existencia de verdaderossistemas microbianos (McInenrey y Sublette, 1997). Sin embargo en algunosyacimientos se han aislado diversos microorganismos (Stette et al, 1993; Vordouw

et al., 1996), entre ellos; metangenos, fermentadores, reductores de nitrato ybacterias aerobias tanto autotrficas como heterotrficas. Que cumplen concondiciones de vida extremas ideales para utilizarlos por su capacidad de producirdiversos metabolitos.

2.3.1 Microorganismos Metangenos

Los microorganismos metangenos constituyen uno de los grupos estudiados enyacimientos, se ha reconocido su presencia en condiciones extremas deanaerobiosis, alta temperatura o alta salinidad, caractersticas de los yacimientospetroleros (Belyaev et al., 1983; Ivanov, 1983; Adkins et al., 1992; Magot et al.,1994; Connan et al., 1996; Nazina et al., 2006; Li et al., 2007). En los yacimientos,el metano que se encuentra es de origen biognico, los metangenos sonimportantes en la aplicacin justamente porque producen este gas que puede

favorecer a una re-presurizacin parcial del sistema y por lo tanto mejorar el flujodel aceite.

2.3.2 Microorganismos Fermentadores

Estos microorganismos tambin estn presentes en los yacimientos y de igualmanera han sido estudiados. stos se pueden encontrar en un intervalo detemperaturas y salinidad extensa desde hipertermfilos hasta halfilos moderados

(Patel et al., 1995; Rainey et al., 1995; Ravot et al., 1997; Bonilla-Salinas et al.,2004; Nazina et al., 2006). El estudio de estos microorganismos es consideradointeresante por las potenciales aplicaciones, que sus productos de metabolismoscomo son biogs, disolventes, cidos orgnicos y biosurfactantes (Ericsson y Yee-Chak 1998) pueden tener en la recuperacin de hidrocarburos va microbiana


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2.3.3 Microorganismos Nitrato Reductores

Estos microorganismos tambin estn presentes en los yacimientos, utilizan al

nitrato como aceptor final de electrones. sto puede ser interesante, ya que podraser consecuencia de los procedimientos de algunas compaas petrolerasinyectando nitrato o bacterias para controlar la acidificacin de los pozos, y asiproducir una competencia entre la BNR y las BSR por los cidos orgnicos in situo provocando una inhibicin de la sulfato-reduccin por alteracin del potencialredox (Adkins et al., 1992; Nazina et al., 1993; Voordouw et al., 1996; Telang et

al., 1997; Gevertz et al., 2000; Hitzman et al., 2004; Bonilla-Salinas et al., 2004).En la figura 2.3.3 se muestran las bacterias productoras de metano y las bacteriasreductoras.

Figura 2.3.3 Grupo de Arqueas anaerbicas queproducen metano (rojo) y las bacterias reductoras(verde). Este grupo de clulas ha sido marcado como

dos sondas de ARN ribosomal, las cuales se asocian ados grupos especficos de molculas fluorescentes y alasociarse al ARN aparecen como diferentes colorescuando se ven con un microscopio especial

2.3.4 Bacterias Aerobias y Microaerfi las

En estos ecosistemas predominan las condiciones anaerobias y en la mayora delos estudios realizados se observa la presencia dominante de microorganismosanaerobios, se ha demostrado tambin la presencia de bacterias aerobias ymicroaerfilas capaces de utilizar hidrocarburos. Uno de los factores que puedenexplicar la presencia de oxgeno, y por lo tanto, de organismos aerobios puede serla entrada de agua por inyecciones de los yacimientos.

Muchos de estos microorganismos pueden ser utilizados en estudios derecuperacin mejorada de hidrocarburos va microbiana (MEOR), por sucapacidad de sobrevivir y prosperar en ambientes extremos como el de loscampos petroleros. En la figura 2.3.4a se muestran las Bacterias Aerobias y en lafigura 2 3 4b se muestran las Bacterias Anaerobias


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Figura 2.3.4a Bacterias Aerobias


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Captulo III. Procesosen la Recuperacin Va Microbiana

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La tecnologa MEOR involucra el uso de microorganismos presentes en losyacimientos con capacidad de producir algunos metabolitos tiles para la

movilizacin de aceite en los yacimientos, la cual representa una interesantealternativa para obtener una mayor recuperacin de aceite, se tienen referenciasde campo donde se reportan recuperaciones desde 12 hasta 46% (Yonebayashi etal., 1997; Yussuf et al., 1999; Zekri et al., 1999; He et al., 2000; Bryant et al., 2002;Maure et al., 2006).

Los procesos microbianos presentan varias ventajas sobre la aplicacin demtodos convencionales que pueden resultar en el desarrollo de tecnologaseconmicamente atractivas. stos no consumen grandes cantidades de energacomo los trmicos y tampoco dependen del precio del petrleo como los qumicos.Debido a que los tratamientos microbianos tienen lugar a velocidadesexponenciales, pueden ser benficos para producir grandes cantidades depetrleo a partir de fuentes baratas y renovables. La inyeccin de bacterias alyacimiento tiene el potencial de ser ms econmico que la aplicacin de procesos

fisicoqumicos (Burchfield y Carroll, 1988). En la figura 3.1 se muestra unyacimiento con inyeccin e bacterias presentando cambios en los fluidos y en elambiente.

Colonia de Microorganismosy Migracin hacia el Habitad

Acei te, Gas y Agu a

Movilizacin del Aceite Residual

Acei teI d tibl

Yacimiento

Acei te, Gas, Ag ua + Micro bios

AguaIrreductible

Bioproductos de la

Degradacin Microb iana1. Solventes2. Dixido de Carbono3. Hidrgeno4. Alcholes5. cidos Pesados6. Biosurfactantes7. Biopolimeros

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Los procesos biolgicos en los yacimientos son todava poco entendidos,especficamente en cuanto a la velocidad de produccin y cantidad necesaria de

los metabolitos para tener un efecto en la recuperacin de aceite de los mismos(Lidsey y Ziritt, 1997); desde la dcada de los 80s se ha aplicado de maneraeficiente en diferentes campos a nivel mundial. Donde de manera continua se haintentado mostrar que la inyeccin de microorganismos o sus metabolitos facilitanla extraccin de crudo.

Se han hecho pruebas microbianas piloto en laboratorio y en campo por diferentesgrupos a nivel mundial, los cuales han arrojado resultados positivos, en donde sehan obtenido porcentajes importantes de recuperacin.

Algunas aplicaciones de campo se han realizado en pases como: Estados Unidos(Vadie y Stephens, 1996; Hitzman et al., 2004), Argentina (Maure et al., 1999),Venezuela (Lidsey y Ziritt, 1997), China (Zhang et al., 1999; Nagase et al., 2001),UAE ( Zekri et al., 1999; Zekri y Al-Kanbashi, 2000),Rumania (Lazar, 1992), Rusia(Hitzman, 1982), Per(Maure et al., 2005). En la mayora de los casos reportadosel porcentaje de recuperacin fue alentador, logrando un aumento del 13% al 65%.

Adems de mejorar la produccin del petrleo, algunos proyectos permitierondisminuir la produccin de agua en el pozo.

Teniendo cientos de pruebas de la tcnica y los xitos relativos obtenidos, sepuede sealar que este proceso facilita la recuperacin del crudo compitiendo conventajas de costo y eficiencia con otros procesos de recuperacin de petrleo

(McInerney et al., 2005; Kowalewski et al., 2006; Hubert y Voordouw, 2007;Youssef et al., 2007). Sin embargo, cada vez es necesario e indispensable, contarcon tcnicas econmicas para aumentar la recuperacin del aceite y en algunoscasos la reactivacin de pozos cerrados que ya fueron sometidos a un proceso derecuperacin secundaria. Una de las soluciones puede estar en el uso de estastcnicas pero hasta ahora siguen escasos los estudios de los procesosbacterianos y su efecto real en la estimulacin de yacimientos, su modelacin ysimulacin.



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3.1 Estrategias de la Recuperacin Mejorada Va Microbiana

La aplicacin consiste en:

1. Inducir selectivamente el crecimiento y la actividad metablica demicroorganismos (extremfilos o no) indgenas presentes en losyacimientos, por medio de la inyeccin de nutrientes y fuentes de carbonoque favorezcan la actividad microbiana nativa de un pozo.

2. Adicionar microorganismos exgenos con actividades metablicas deinters adaptados a las condiciones especficas de los yacimientos.

3. Aplicar bioproductos como enzimas, biotensoactivos, cidos, biopolimeros,entre otros; que mejoren las condiciones del yacimiento y favorezcan laliberacin del petrleo (Bubela, 1987; Clark et al., 1989; Bailey et al., 2001).En la figura 3.1.1se ilustra la Inyeccin de Microorganismos en el Pozo.

Figura 3.1.1 Se ilustra la Inyeccin de Microorganismos en el Pozo



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1. Generacin de gases que incrementan la presin del yacimiento y reducenla viscosidad del aceite.

2. Originando cidos que disuelven la roca mejorando la permeabilidadabsoluta.3. Reduccin de la permeabilidad en las fracturas y mejorando el

desplazamiento.4. Alteracin de la mojabilidad.5. Produciendo biosurfactantes que disminuyen las tensiones interfacial y

superficial.

6. Reduciendo la viscosidad del aceite por degradacin de hidrocarburossaturados de cadena larga.

Productos microbianos y los efectos que producen en MEOR

Productos Efecto Microorganismo

Gases

Represurizacion del yacimiento.Incremento en el volumen de aceite.

Reduccin de la viscosidad.Incremento de la permeabilidad causada por lasolubilidad de las rocas carbonatadas.

Clostridium acetobutylicum.

Enterobacter aerogenes.Methanobacterium sp.

Solventes ycidos

Incrementan la porosidad en las rocas.

Producen CO2 al reaccionar con carbonatos

minerales.

Clostridium spp.Enterobacter aerogenes.

PolmerosControl de mobilidad.Taponamiento selectivo y no selectivo.

Bacillus polymyxa.Brevibacterium viscogenes.Leuconostoc mesenteroides.Xanthomonas campestris.

SurfactantesDisminucin de la tensin superficial.Emulsificacion.

Arthrobacter paraffineus.Bacillus licheniformis.Clostridium pasteurianum.Clorynebacterium fasciens.Pseudomonas rubescens.

Biomasa

Taponamiento selectivo y no selectivo.Emulsificacion mediante adhesin al gas.ngulo de contacto variable en superficiesminerales.

Bacillus licheniformis.Leuconostoc mesenteroides.



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3.2.1 Biogs

La actividad metablica de los microorganismos en condiciones de yacimiento,

pueden producir gases como metano, nitrgeno y bixido de carbono, entre otros.Los gases de fermentacin pueden generar represurizacin lo que conduce aldesplazamiento del crudo y produccin de aceite ligero a travs de losmecanismos de revitalizacin de la conduccin del gas (Hitzman et al., 2004;Jinfeng et al., 2005).

3.2.2 Biosolventes

Los microorganismos producen alcoholes, cetonas y cidos orgnicos, que tienenefectos como: disolucin de carbonatos de la roca madre, incremento de lapermeabilidad del yacimiento, reduccin de la tensin interfacial y disminucin dela viscosidad, mejorando as la movilidad del aceite (Bailey et al., 2001).

3.2.3 Biopolimeros

Los biopolmeros son compuestos producidos extracelularmente pormicroorganismos. En esta tcnica, la adicin de biopolmeros mejora la eficienciade movimiento y los procesos de desplazamiento por incremento de la viscosidadde la fase acuosa, ya que funcionan como un agente espesante del agua (Bryan,1987). Adems sirven para provocar taponamientos selectivos en una zona con elpropsito de inducir el flujo hacia los pozos productores.

3.2.4 Biosurfactantes

Estos agentes tensoactivos reducen la tensin interfacial agua/aceite, tambinforman emulsiones que provocan la adhesin al aceite y finalmente actandisminuyendo las fuerzas capilares. Estos mecanismos favorecen y facilitan lamovilidad del aceite (Zekri, Bailey y Jinfeng et al., 1999)

3.2.5 Biomasa

Los microorganismos (a diferencia de los procesos fisicoqumicos utilizados) seautopropagan y autodesplazan, de tal modo que pueden actuar como un tapnselectivo de ciertas zonas del yacimiento para inducir el flujo hacia el pozoproductor (Bryan et al 1986 2002; Zekri et al 1999)



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travs del suministro selectivo de nutrientes que favorezcan el desarrollo de unapoblacin sobre otra. Datos en yacimientos de Canad, China, Oklahoma y Oeste

de EUA comprueban que BCX es una estrategia de recuperacin terciaria factible,prctica y econmica (Hitzman 2004).

Las condiciones de los yacimientos tales como la salinidad (arriba de 3%), latemperatura (arriba de 75C), la baja permeabilidad (>75mD), el pH, la porosidad(mxima de 14%), las condiciones del pozo y la disponibilidad de nutrientes,pueden restringir estos procesos. As la aplicacin de este tipo de tecnologasrequiere de un estudio de la factibilidad del uso de microorganismos para llevar acabo la recuperacin del petrleo.

3.3 Consideracin de Factores Importantes en los Procesos MEOR

En las aplicaciones industriales de MEOR se deben considerar muchos factoresclaves. Entre ellos estn las propiedades petrofsicas del yacimiento, la qumica yla microbiologa.

A. Propiedades de los Yacimientos

Las propiedades de los yacimientos que deben ser cuidadosamente analizadas enla etapa de diseo de este proceso, se consideran factores claves y son:

i. Factores de Forma

La densidad y porosidad de materiales granulados compactados estngeneralmente relacionadas con la morfologa y la orientacin de las partculasdentro del material. Todas las partculas pueden estar divididas en clases por sumorfologa. Las partculas planas se empaquetan en forma ms compacta que laspartculas esfricas en un empaquetamiento rombodrico ideal. Cuanto ms sealeja uno de una condicin de isotropa en el empaquetamiento, el factor deorientacin tiende a modificar propiedades como la porosidad, permeabilidad y la

resistencia del yacimiento. Esta anisotropa debe ser especialmente consideradaen el diseo de una inyeccin de agua y en la distribucin de las bacterias en elyacimiento.


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B. Qumica

Actualmente se conocen mecanismos que modifican las caractersticas qumicas

del petrleo, los ms importantes son la alteracin bacterial, el lavado por agua, labiodegradacin y la emulsificacin. La modificacin por bacterias, implica que elqumico es cambiado mediante actividad biolgica, a tal punto que se transformaen un qumico ms simple o ms complejo.

i. Alteracin Bacterial

En 1969 se public el primer informe que reportaba alteracin del petrleo.Bacterias introducidas en petrleo con agua meterica rica en oxgeno, usaban eloxgeno disuelto para metabolizar ciertos componentes del petrleo. Bajocondiciones anaerbicas, el suplemento de oxgeno para mantener la cavidadbacterial puede derivarse de los iones de sulfato disueltos. A pesar de ello, el pasode iniciacin en la oxidacin biolgica de un hidrocarburo debe ser una reaccinaerbica requiriendo oxgeno molecular. Una vez que el oxgeno penetre en la

estructura del hidrocarburo, posteriores reacciones anaerbicas pueden modificarla molcula oxidada.

ii. Lavado por Agua

El lavado por agua cambia la composicin de los petrleos en los yacimientos deun manera similar a la biodegradacin, por ejemplo los crudos se transforman enmas pesados. El lavado por agua resulta en la remocin de los Hcs con mayorsolubilidad de agua. En general, los Hcs livianos son ms sencillamente disueltosy removidos de manera selectiva mediante un barrido con agua.

iii. Biodegradacin de Petrleos

La facilidad que presentan los microorganismos de biodegradar diferentescomponentes existentes en los crudos vara considerablemente. Las cadenas

cortas de parafinas son las substancias que se degradan ms facilmente por losmicroorganismos. La siguiente secuencia ilustra el orden que las bacterias siguenen sus reacciones metablicas. Cadenas cortas de parafinas> cadenas largas deparafinas> isoparafinas> cicloparafinas> aromticos> heterociclos> asfltenos.



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v. Metales del Petrleo

Los compuestos organometlicos y los metales pesados presentes en el petrleo

han probado tener la caracterstica de poseer superficies activas desde el puntode vista qumico. Esta propiedad conduce a la formacin de membranas rgidasque atraen los componentes polares del petrleo, permitiendo la formacin decomplejos ms estables.

C. Microbiologa

Es la ciencia encargada del estudio de los microorganismos, la cual realiza elestudio de los organismos microscpicos. La palabra microbiologa deriva de 3palabras griegas: mikros (pequeo), bios (vida) y logos (ciencia) queconjuntamente son el estudio de la vida microscpica.

i. Bacteria Indgena

El conocimiento de la distribucin de las bacterias indgenas es importante para

disear un proceso exitoso de MEOR. Dentro de los crudos es posible encontrar lasiguiente variedad de especies de bacterias indgenas. La tabla 3 muestra lasbacterias indgenas ms representativas en los petrleos.

BACTERIA

DESCRIPCIN

TIPOS

Sulfato

reductora

Estetipodebacteriaeslamsencontradaenlospetrleos.La

distribucinyactividaddeestabacteriaindgenavaraconlas

condicionesycaudal

con

que

el

agua

se

infiltra

en

el

yacimiento.

Tambinconconocidascomohetertrofasanaerbicasque

usanelsulfatoparaaceptarloselectronesliberadosporla

oxidacindenutrientes.

Spirillum,Desulfuricans,

Microspira

aestauri,Vibriothermodesulfuricans

yVibriosp.

Bacteria

utilizadorade

Hcs

Lacomposicinqumicadelcrudohademostradoteneruna

influenciaenlageneracindedichasbacterias.

Achromobacter,Alcaligenes,

Flavobacterium,Cytophaga,

Acinetobacter,Pseudomonas,

XanthomonasyThermomicrobium.

Bacteria

formadorade

metano

Labacteriametanognicaformametanocomoproductofinal

desumetabolismo.Sonestrictamenteanaerbicas,defcil

localizacinensedimentoslacustresymarinos.

MethanococcusmazeiyM.

osmelianskii.

Bacillus



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ii. Fisiologa de la Bacteria Indgena bajo Condiciones de Yacimiento

Las bacterias deben estar posibilitadas de crecer bajo condiciones presentes en

las formaciones elegidas para mejorar la recuperacin de Hcs. entre estascondiciones se encuentran: Potencial Redox, pH, Salinidad, Temperatura, Presin,Nutrientes y Matriz de roca.

iii. Interacciones entre la Bacteria Inyectada y la Bacteria Indgena

La interaccin entre las bacterias inyectadas y las indgenas, es difcil de evaluar

pero debe ser realizada si se planea inyectar bacterias al yacimiento. En el diseode un proceso MEOR, el cultivo de bacterias debe ser el dominante o la microfloraen el yacimiento debe formar un ecosistema simbitico con las bacteriasinyectadas para as generar un ambiente favorable para la recuperacin deaceite.



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3.4 CRITERIO DE SELECCIN

Para llevar a cabo una mejor aplicacin de la tcnica, hay diferentes

consideraciones que se deben tomar en cuenta. Se muestra la tabla 4 con loscriterios de seleccin de yacimientos candidatos a la aplicacin de estos procesos.


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Captulo IV. Tecnologay Propuesta Econmica



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La tecnologa abarca diferentes procesos en la industria petrolera, como son:

Estimulacin de produccin de pozos individuales mediante el uso de

microorganismos. Inyeccin continua de agua y microorganismos.

Barrido de nutrientes usando el sistema huff and puff.

Limpieza de pozos con bacterias.

Taponamiento selectivo con bacterias.

Recuperacin de fluidos de fracturacin con microorganismos.

A pesar de que los conceptos bsicos y los mecanismos de recuperacin son losmismos para todas las aplicaciones, las condiciones operacionales y el diseoptimo difiere entre una aplicacin y otra. Cada una de estas aplicaciones puedeusar un diferente cultivo de microorganismos, que posee diferentes cualidades quelos hacen ms til para la aplicacin a implementar en campo.

Los cultivos y los nutrientes son elegidos a fin de cumplir con las condiciones

especficas del petrleo y la aplicacin elegida. Aunque los mecanismos derecuperacin, se encuentran en todos los procesos, el mecanismo predominantedepende de las condiciones de campo, es decir del yacimiento, la bacteriainyectada, el nutriente usado y la aplicacin elegida.

Entre los problemas comunes que estos sistemas pueden enfrentar si no sonadecuadamente diseados y monitoreados deberan mencionarse los siguientes:

Prdida de inyectividad debido al taponamiento en el horizonte productor.Para evitar el taponamiento, es necesario remover las partculas ysedimento de las soluciones nutrientes, seleccionar el tamao adecuado delos microorganismos, evitar la produccin de polmeros en el pozo inyector,evitar la formacin de gas por las bacterias durante la inyeccin y controlarla absorcin de microorganismos a la superficie de la roca en el pozo

inyector. Si el taponamiento ocurre, el repunzado, o el uso de blanqueador,cloro o un agente limpiador han probado ser acciones efectivas pararemediar este taponamiento.

Transporte y dispersin poco exitosa de todos los componentes necesarios



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llamado log jam el cual consiste en la agrupacin de clulas en lasgargantas porales reduciendo su tamao hasta el punto en que el flujonatural de fluidos rompe dicho agrupamiento y restaura el flujo natural de lagarganta, empujando las celdas hacia el siguiente poro. sto sugiere que elmtodo de transporte es pulsado y no continuo. Simuladores basados enesta informacin de laboratorio, son empleados para identificar parmetrosclaves en los planes de inyeccin. Adems, es importante notar que laspruebas de campo indican que en el yacimiento existe un mtodo detransporte de las bacterias inyectadas mucho ms efectivo que el predicho

por los estudios de laboratorio, las correlaciones empricas continansiendo la herramienta base para la realizacin de predicciones.

Falta de promocin de la actividad metablica deseada in situ. Presin,temperatura, pH y salinidad son las limitaciones usualmente mencionadaspara el uso de esta tcnica. La presin no resulta tan restrictiva como latemperatura a pesar de que altera las caractersticas de crecimiento

microbitico y los efectos de toxicidad. El desarrollo de bacterias termfilastiles, puede cambiar el factor de temperatura en un parmetro no resistivoy as extender el rango de yacimientos objetivos posibles para la aplicacin.La salinidad y el pH, aparentan ser factores menos restrictivos debido a queest probado en ensayos de campo que organismos sensibles inyectadosen colchones de agua dulce sobreviven y crecen en yacimientos salinos.

Omisin del efecto de competencia por sobrevivir o actividad secundariaindeseable por organismos indgenas, incluyendo las bacterias sulfatoreductoras. La competencia con organismos indgenas no ha sido una granpreocupacin. Se ha observado que la presencia de nitratos en nivelesbajos suprime la produccin de H2S por lo que han sido incluidos en lospaquetes de nutrientes en los ensayos de campo. La presencia del nitratogenera un ambiente oxidante que resulta en la produccin de sulfatos enlugar de sulfhdrico. Recientemente, la inyeccin de un tolerante desulfhdrico ha sido patentado como una manera de controlar la produccinneta del mismo.



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4.1 Mecanismos de MEOR

En el proceso de fermentacin bacterial una combinacin de mecanismos es la

responsable de la estimulacin de la produccin o el mejoramiento en larecuperacin de petrleo. Esta combinacin de mecanismos depende de laaplicacin, los cultivos, nutrientes seleccionados y las condiciones operacionales.Figura 4.1 Se ilustra el Mecanismo del uso de Microorganismos en el Petrleo.

Los posibles mecanismos se encuentran a continuacin:

Mejoramiento de la movilidad relativa del petrleo con respecto al aguamediante biosurfactantes y biopolmeros.

Re-presurizacin parcial del yacimiento por la liberacin de gases como elmetano y el CO2.

Reduccin de la viscosidad de los petrleos a travs de la disolucin desolventes orgnicos en la fase petrleo.

Incremento de la permeabilidad de las rocas carbonatadas en yacimientos

calcreos debido a cidos orgnicos producidos por bacterias anaerobias. Limpieza de la vecindad del pozo mediante los cidos y gases originados in

situ. El gas sirve para empujar petrleo de poros muertos y remover finosque taponan las gargantas porales. El tamao promedio de las gargantasporales es incrementado y como resultado la presin capilar en la reginvecina al pozo se transforma en ms favorable al flujo del petrleo.

Modificacin de las condiciones de mojabilidad. Una vez que la biomasa se

adhiere a la superficie de la roca, sta genera membranas biolgicas queliberan el petrleo absorbido sobre la superficie de la roca.

Emulsificacion del petrleo. Las bacterias generan emulsiones micelares atravs de su adhesin a los hidrocarburos.

Taponamiento selectivo de zonas altamente permeables mediante lainyeccin de bacterias gelificantes seguidas por una solucin azucarada

que enciende la gelificacin por produccin extra de clulas gomosas. Laeficiencia areal de barrido es as mejorada.

Degradacin y alteracin del petrleo. Ciertas bacterias alteran la estructuracarbonatada del petrleo presente en el yacimiento.

Desulfuracin del petrleo. La inyeccin de una bacteria tolerante al



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Figura 4.1 Se ilustra el Mecanismo del uso de Microorganismos en el Petrleo

4.2 Ensayos De Campo

Basados en la experiencia de las aplicaciones de campo la siguiente lista resumelos factores que deben ser tenidos en consideracin en el diseo de unaaplicacin de campo de MEOR. Se ilustra en la figura 4.2 el Diseo de una Pruebade Desarrollo de bacterias en Campo.

Decidir en principio la tcnica a evaluar.

Identificar posibles yacimientos.

Seleccionar la posible compaa de servicios de inyeccin de bacterias. Disear esquemas de procesos para la aplicacin.

Evaluar las implicaciones de costos relacionadas con la aplicacin. Cmopuede ser la aplicacin ms costo-efectiva?

Considerar todos los efectos del proceso sobre el ambiente tanto en



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Llevar a cabo el modelado en laboratorio de los procedimientos deaplicacin bajo condiciones de yacimiento.

Con base a los resultados de laboratorio, redisear en parte la aplicacin encampo.

Elegir los criterios de evaluacin del xito o fracaso de la aplicacin.

Eleccin de los pozos para la aplicacin de la tcnica.

Asegurarse una adecuada atencin en caso de accidentes.

Llevar a cabo trabajo adicional de laboratorio de ser necesario.

Acumular una provisin adecuada de bacterias, en depsitos propios o va

la compaa especialista que provee las bacterias. Identificar el personal responsable de la inyeccin y el monitoreo en campo.

Negociar el esquema de suministros de bacterias y nutrientes,asegurndose que las licencias de uso estn en orden. De importarse elproducto, debe considerarse el tiempo de demora en aduanas.

De ser necesario, obtener los permisos oficiales para la aplicacin.

Disear los procedimientos de monitoreo antes y despus de comenzar laaplicacin.

Evaluar el xito o fracaso de la aplicacin.

Ampliar o suspender.



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4.3 Anlisis Y Propuesta Econmica de MEOR

A. Objet ivos.

Optimizar la recuperacin de la produccin diferida del pozo en funcin desu potencial y la produccin actual, al reducir el dao a la formacin porefecto de la depositacin de la parafina y/o asfltenos.

Suavizar la curva de declinacin de la produccin, al inhibir la depositacinde estos componentes orgnicos e inorgnicos que generan un dao a laformacin.

B. Antecedentes.

La biotecnologa, ha cobrado una mayor importancia dentro de lastecnologas aplicadas para estimular la formacin y recuperar la produccindiferida.

Mediante estas tcnicas los microorganismos mejoran la recuperacin decrudo residual, por la generacin de metabolitos o bioproductos en losyacimientos.

Los microorganismos unicelulares alcanzan la mxima penetracin por lafacilidad de desplazarse dentro del yacimiento, para degradar las fraccionespesadas del crudo residual y/o componentes gelificados de los polmeros

degradados utilizados en el fracturamiento hidrulico.

Varios artculos han demostrado que es una tecnologa efectiva y de bajo costopara el incremento de la produccin de petrleo. Las ventajas econmicas yoperativas ms importantes de estas tcnicas son:

Los microorganismos y nutrientes inyectados son baratos, fciles deobtener y manejar en campo.

Es econmicamente atractivo en campos productores marginales.

El costo del fluido inyectado no depende del precio del petrleo.

El mtodo es fcil de aplicar con equipamiento de produccin convencional.



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Los limitados anlisis econmicos existentes de las aplicaciones de campomuestran que el costo mayor de un proyecto de este tipo se encuentra en el costode nutrientes para alimentar los microorganismos.

C. Alcance

Realizar un estudio con la tecnologa de recuperacin microbiana con capacidadde cambiar las propiedades de los fluidos de los yacimientos mexicanos fig. 4.3,incluye:

Caracterizacin fisicoqumica de los aceites de los pozos petroleros.

Evidenciar la presencia de microorganismos en muestras de aceite de lospozos petroleros y evaluar si producen metabolitos de inters.

Evaluar la produccin de metabolitos por microorganismos provenientes deotros ambientes con aplicacin potencial.

Con base en estudios microbiolgicos, definir la formulacin y lametodologa para llevar a cabo pruebas de recuperacin de hidrocarburos

en medio poroso. Caracterizar microbiolgica y fisiolgicamente a las poblaciones

microbianas productoras de metabolitos de inters (surfactantes, solventesy gases). As como evaluar su capacidad para favorecer la recuperacin dehidrocarburos a nivel laboratorio. sto, considerando algunas condicionesde yacimiento (temperatura y salinidad) y en medio poroso (granulados yncleo).

Generar un modelo matemtico consistente de ecuaciones que describan elflujo y el transporte de microorganismos, nutrientes y bioproductos (gases,cidos, biosurfactantes, entre otros) en medios porosos, mediante elenfoque sistemtico de medios continuos.

Generar un simulador numrico tridimensional trifsico de mltiplescomponentes para conocer el transporte y el crecimiento de hidrocarburosen medios porosos asi como el impacto de las actividades microbianas enla recuperacin de aceite.



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D. Consideraciones de Ejecucin de un Proyecto MEOR

i. Asistencia Tcnica

Comprende el diagnstico y seleccin de los pozos, Toma de muestras del fluido,Anlisis del crudo, Pruebas de tratabilidad en el laboratorio, Asistencia profesionalantes, durante y despus de la inyeccin en los pozos.

ii. Provisin de los Productos.

Segn la compaa u organizacin que lleve a cabo el estudio y la inyeccin de lasbacterias, se debe encargar de: Los productos naturales (microorganismos),Entrega y distribucin de los productos as como la logstica de todo elprocedimiento (desde que empieza hasta que terminan).

iii. Provisin de Equipos para la Inyeccin

La compaa u organizacin que llevar a cabo el trabajo, suministrar los equiposde inyeccin y de apoyo para la estimulacin de los pozos durante el tratamiento,como pueden ser:

Un camin bomba (bomba de desplazamiento positivo).

Un camin tanque o pipa, para el aprovisionamiento de agua para preparar

la mezcla con los microorganismos. Una gra para el manejo de los productos durante la carga y descarga,

transporte y apoyo en la preparacin de la mezcla.

Vehculos de apoyo y logstica.

iv. Responsabilidades de la Empresa que Recibe el Servicio para la Ejecucin

del Proyecto

Autorizar la recopilacin de informacin.

Proveer cloruro de potasio para condicionar el agua.

Disponibilidad de un tanque porttil.



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v. Tiempo de Ejecucin

El plazo de ejecucin de los tratamientos depender de la cantidad de pozos

seleccionados y de la frecuencia mensual que se establezca como mnimo aejecutarse. Sin embargo, la recomendacin para la ejecucin de los trabajos seestiman en seis tratamientos por mes, considerando que deben realizarse laspruebas de laboratorio de la caracterizacin del crudo, pruebas de tratabilidad,pruebas de produccin antes del tratamiento, determinacin de los registros depresin, registros de medicin a nivel de fluido y medicin del fondo, stos sonalgunos parmetros que aseguran el xito de los tratamientos.

E. Resultados Esperados

Informe sobre la factibilidad tcnica de aplicar la recuperacin microbianade hidrocarburos a nivel laboratorio.

Metodologa experimental en medio poroso (medios granulados y ncleos),

para recuperacin de hidrocarburos va microbiana, utilizando rocas yfluidos de yacimiento.

Esquema de trabajo que permita simular el proceso de recuperacin vamicrobiana.

4.4 Contr ibuc in Empresa Micro-Bac en la Recuperacin de Petrleo.

Micro-Bac International est comprometida con el desarrollo de solucionesbiolgicas que son tanto econmicamente slidos y ambientalmente seguros.Trabajando alrededor del mundo en la produccin petrolera, limpieza de tanques,bio-remediacin, pantanos, desecho txico, tratamiento de aguas residuales,procesadoras de alimento y sistemas de coleccin de desecho animal. Losproductos biolgicos de Micro-Bac proporcionan una alternativa segura, fcil,eficiente y econmica a los mtodos tradicionales basados en qumicos que

pueden daar el ambiente. Micro-Bac se ha ganado su reputacin por excelenciadebido al soporte tcnico de sus instalaciones modernas de laboratorio, serviciodedicado y 30 aos de experiencia sin igual.

La lnea de productos Mic-Bac incluye: Tratamientos de inmersin que despejan



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Los productos de Mic-Bac son utilizados para controlar la parafina, corrosin yescama en los pozos petroleros productivos, como tambin en la RecuperacinMejorada de Petrleo (MEOR). Las tecnologas Mic-Bac, tambin son utilizadas en

las instalaciones de superficie para mantener limpios los tanques separadores ylneas de flujo.

4.4.1 Control de Parafinas

La inyeccin de crudo caliente a altas temperaturas (80 a 100C) en el pozo,derrite la parafina depositada y acumulada en el pozo. El problema ms serio y a

largo plazo es la posibilidad de daos en la formacin por la depositacin cada vezmayor de cadenas pesadas, por la prdida de voltiles, debido al calentamiento.Las tcnicas MEOR, presentan productos para el control de parafinas y asfltenosen los pozos petroleros.

Existen diversos mecanismos bacterianos que juegan un papel selectivo para losdiferentes tipos de crudo, muchos productos bacterianos pueden actuar comosolventes de la parafina, stos incluyen alcoholes, aldehdos, acetonas y cidosgrasos. La bacteria cuando metaboliza hidrocarburos produce varios tipos desurfactantes.

Esos componentes son los glicolpidos, lpidos o carbohidratos los cuales seenlazan al crudo y alteran su comportamiento de la relacin agua-crudo. Ellosactan de manera similar como dispersante de parafinas, rompiendo lasacumulaciones.

Los bioproductos pueden actuar de ambas maneras; como solvente y dispersanteen los pozos e inhibe la formacin de parafinas mejorando la movilidad del crudo.

4.4.2 Control de Escala

Se ha comprobado por experiencia en varios campos y en investigaciones, que eltipo de sales y frecuencia de depositacin son independientes de:

a. Las condiciones geolgicas del yacimiento.b. Del tipo de sistemas de produccin de los pozos.

Todas estas sales insolubles que forman precipitados, se van depositando desde


L f t i fl l i it i d l l bi f t d


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Los factores que influyen en la precipitacin de la escala son cambios fuertes depresin, temperatura y pH as como la presencia de componentes inicos como elcloruro de sodio, mismo que al incrementar en valores muy significativos (>100000

ppm) incrementa la solubilidad del carbonato de calcio, el sulfato de calcio y elbario.

Mediante la aplicacin de los microorganismos se pueden producir substanciasinhibitorias, que modifiquen el comportamiento de estas reacciones.

4.4.3 Control de Corros in

El aumento de agua en la produccin de crudo asociado con la presencia dedixido de carbono, oxgeno, bacterias sulfato reductoras, niveles de cloro, pHtemperatura, generan diferentes tipos de corrosin que afectan las operaciones enlos pozos.

Debido a la presencia de las bacterias sulfato reductoras que metabolizan H2S, seha utilizado un grupo de bacterias dirigidas a reducir los niveles de nutrientes

bsicos del agua de formacin, a fin de controlar el crecimiento de estas bacterias,que en condiciones anaerbicas al actuar sobre el hierro generan el sulfuro dehierro.


4 4 4 Criterios para la Seleccin de los Pozos


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4.4.4 Criterios para la Seleccin de los Pozos.

Se ha observado que aunque se cumplan todos los criterios en la seleccin de los

pozos, existen comportamientos heterogneos de pozos que responden en formadiferente en comparacin con otros, por lo que es necesario estudiar la posibilidadde daos en la formacin, presencia de emulsiones que producen taponamiento orestriccin al flujo de crudo en las cercanas del pozo. Se muestra la tabla 5ejemplos de criterios en yacimientos arcillo- arenosos y siliclasticos.

Criterios de SeleccinPARMETROS CONDICIONES

Litologa del Yacimiento Trabaja bien tanto en areniscas, calizas

Edad del yacimiento Aplicaciones en el Mioceno, Eoceno

Espesor de la Arena Espesor mayor de 3.048m (10 ft)

Porosidad Que exista movimiento del fluido

Permeabilidad No tiene restriccin

Gravedad API del crudo Buenos resultados con gravedades de 10 API

Temperatura Resistente hasta 121.11 C (260F)

Presin Resistente a altas presiones

Espesor de la Arena Espesor mayor de 3.048m (10 ft)

Potencial del Pozo Se recomienda para Sor > 10%

Tabla 5. Ejemplo de criterios en yacimientos arcillo- arenosos y siliclasticos

4.4.5 Metodologa del Tratamiento

I. Volumen de Inyeccin

El volumen de mezcla para el tratamiento, est en funcin del radio depenetracin que se requiera dejar la mezcla en la formacin y depende de la

severidad del dao, del grado de depositacin de parafina en el fondo y de lascondiciones petrofsicas como la porosidad y del espesor de la formacin.

La mezcla que se disea de acuerdo a las pruebas de tratabilidad con losdeterminados productos microbianos, se aplicar en la concentracin determinada


Una vez inyectada la mezcla bacteriana en el pozo ste debe ser cerrado para


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Una vez inyectada la mezcla bacteriana en el pozo, ste debe ser cerrado parapermitir el crecimiento de los microorganismos dentro del yacimiento, a fin de quepenetren por sus propios medios ms profundamente dentro del yacimiento.

II. Tiempo de Cierre o Remojo del Pozo

El tiempo de cierre del pozo o de remojo, permite asegurar que la colonizacin ymetabolizacin se cumpla en el ciclo preestablecido en las pruebas de tratabilidadrealizadas en el laboratorio, dejando que los microorganismos se movilicen dentrodel yacimiento buscando las zonas con mayor cantidad de petrleo o geles

degradados, de manera de alimentarse y reproducirse dentro del yacimiento.Las bacterias se adhieren a las interfaces roca-crudo-agua donde sern capacesde metabolizar el crudo, produciendo los bioproductos que ayudan a larecuperacin del crudo atrapado en los poros de la roca. Este proceso se conocecon el nombre de colonizacin figura 4.4.5.

Figura 4.4.5 Curva de Crecimiento Bacteriano

El tiempo que debe estar cerrado el pozo, es determinado por la curva de

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12

Adaptacin

Crecimiento

Estacionaria

Curva de Crecimiento Bacteriano

Bacterias

Tiempo (das)


Durante el crecimiento de las bacterias se presentan tres fases generales:


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Durante el crecimiento de las bacterias se presentan tres fases generales:

a. Fase de Adaptacin

Durante esta fase las bacterias inyectadas se adaptan al nuevo ecosistema. Esteperiodo puede durar hasta un da, dependiendo de las condiciones del yacimiento.En yacimientos con baja permeabilidad y porosidad, los microorganismos tardanms en adaptarse.

b. Fase de Crecimiento

Esta fase se caracteriza por un crecimiento exponencial de los microorganismos,stos se multiplican por divisiones mitticas, es decir, una clula se divide en 2,luego sas 2 se dividen en 4 nuevas clulas, sas 4 dando origen a 8 y assucesivamente, hasta llegar a una concentracin mxima. Esta fase duraaproximadamente entre 1 y 2 das, dependiendo de la concentracin inicial demicroorganismos, si es mayor la concentracin el tiempo ser menor. Durante estafase el aceite pesado, hace que los microorganismos crezcan ms lentamente

porque es ms difcil para las bacterias alimentarse de este tipo de crudo.

c. Fase Estacionaria

Cuando las bacterias llegan a una cierta concentracin, es aqu en esta fase endonde inicia un proceso donde el nmero de bacterias que crece, es igual alnmero de bacterias que muere. Es importante mencionar que en esta fase se

cumple el proceso de desarrollo, multiplicacin y la generacin de losbioproductos.

Existen pozos en frica donde la tecnologa MEOR acta de inmediato, al removerun dao, ya que mientras existan bioproductos habr inhibicin de la parafina ypor lo tanto si su produccin va disminuyendo a medida que las bacterias vandesapareciendo, se empezaran a formar los depsitos de parafina, que es lo queno se quiere. Por sto es importante la fase de monitoreo, donde se dar cuentaen que momento se tiene que hacer la reinyeccin y lograr mantener la curva dedeclinacin mayor a la que llevaba antes del tratamiento con microorganismos.

La mejor forma de evaluar esta tecnologa es tomando en cuenta el petrleo


Es importante mencionar que la relacin nutrientes/bacterias es constantemente


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Es importante mencionar que la relacin nutrientes/bacterias es constantementeevaluada por la compaa Mic-Bac Internacional. Donde se establece que larelacin debe respetarse para evitar el crecimiento de bacterias no deseables,

como son las bacterias sulfato reductoras productoras de H2S, o bacteriasbiodegradadoras de las fracciones livianas del crudo (Originadoras de lacorrosin).

La forma como se evala si el producto est actuando sobre el crudo del pozoinyectado, es realizando muestreos antes y despus de la inyeccin. A estaspruebas se les realiza una cromatografa de gases y lquida del crudo, viscosidad

y el porcentaje de voltiles.

Si los microorganismos estn actuando de manera adecuada, se deben observarcambios en la distribucin de n-alcanos, donde los componentes de mas pesadosdeben ser reducidos y las fracciones ms livianas o de menor peso molecular sevan aumentando. sto se puede ver reflejado en la disminucin de la viscosidaddel crudo y aumento en el porcentaje de voltiles, con el tiempo, mientras existan

microorganismos.

4.4.6 Apertura y Puesta de Produccin de los Pozos

Despus de cumplido el tiempo de remojo de los pozos, se procede a la aperturade los mismos, para lo cual debe observarse la presin en la cabeza para evaluarel comportamiento de la presin en la tubera de revestimiento y la tubera deproduccin, un aumento de la misma respecto a su valor registrado antes de laprueba, es una muestra de la accin de los microorganismos.

Es recomendable que al abrir el pozo se tengan los cuidados respectivos: si estproduciendo por levantamiento por gas, colocarle el reductor ms bajo posibledependiendo del comportamiento del pozo y de las caractersticas de crudo. Encaso de un pozo con bombeo mecnico, la frecuencia del balancn sea con lasmnimas emboladas por minuto, para prevenir una fuerte succin en el pozo, ms

aun si las caractersticas geolgicas del yacimiento no son favorables, ya que porla aplicacin de las mezcla a presin, siempre perturba el flujo de los fluidos y laestabilidad del yacimiento.

4 4 7 Monitoreo y Anlisis del Crudo


Se tomara la muestra de crudo despus de haber realizado el tratamiento con los


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pmicroorganismos de acuerdo al monitoreo establecido, a fin de comparar loscambios en el comportamiento de la produccin antes y despus, as como la

primera muestra de crudo antes de la inyeccin.

Este periodo puede durar varios meses, hasta que los microorganismos existanpor la disminucin de los nutrientes como el fsforo y el nitrgeno, en la mayorasu efecto permanece en el tiempo.

Esta recuperacin mejorada est diseada para que su efecto sobre el crudo

residual, perdure por ms tiempo que los qumicos convencionales ya que setrabaja con organismos con metabolismos capaces de reproducirseexponencialmente..

4.4.8 Efectos de la Recuperacin de Crudo Residual

El efecto de la degradacin o transformacin de las fracciones pesadas ofracciones livianas, depender exclusivamente de las caractersticas

fisicoqumicas del fluido de produccin y de las caractersticas petrofsicas de losyacimientos.

En experiencia con crudos pesados se ha observado que los pozos no respondende inmediato al tratamiento, hasta que la tasa de produccin de metabolitos sea elsuficiente para que se produzca el craqueo bioqumico, pero requieren mayorconcentracin de producto.

Con crudos ms livianos, los cambios en la movilidad del crudo por la disminucinen la viscosidad y reduccin de la tensin interfacial aceite/agua, se puedeobservar ms pronto, porque no requieren de una cantidad de metabolitos tangrande como lo necesitan los crudos pesados.


4.5 Aplicacin a Nivel Mundial


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p

1. Plataforma en frica

Durante una competitiva licitacin una importante compaa petroleraestadounidense otorg a Micro-Bac International un programa piloto para laestimulacin de 3 pozos petroleros. Los pozos se encuentran en una plataformamar adentro de frica Occidental y producan 300-400 bpd previo al tratamiento.

En Abril del ao 2000, dos pozos fueron tratados y suspendidos por slotres das y el tercer pozo fue tratado mientras se encontraba suspendidopor otro procedimiento resultando en un perodo de suspensin de 14das. Desde el reinicio de operaciones, la produccin de petrleo de losdos primeros pozos fue de un promedio de ms de 600 bpd cada uno.

El tercero tuvo incrementos tambin, y fue notable la reduccin de costosdebido al ahorro de energa utilizada, la que a su vez extendi la vida de labomba.

Los tres pozos producen actualmente crudo de mucha ms alta calidad.Los tratamientos del programa piloto han concluido y el programa detratamiento expandido para 2001 est por finalizarse.

Se calcula que los tratamientos han resultado en ingresos netos adicionales quesobrepasan medio milln de dlares en un periodo de seis meses. Debido al xitode adherencia de la biomasa al aceite residual figura 4.5.

Figura 4 5 Adherencia de la biomasa en el aceite residual


esfuerzos para habilitarlo. Micro-Bac International, Inc., sugiri un tratamiento de


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estimulacin que requera un dimetro de presin de 6 a la formacin con unperodo de encerramiento para que los productos biolgicos movilizaran las

fracciones de crudo extra-pesado.

El tratamiento fue concluido en Septiembre de 2000 utilizando los fluidosestimulantes customatizados. Dieciocho horas despus de la apertura del pozo,se produjeron las primeras gotas de petrleo. Despus de una semana se reportque el pozo estaba produciendo 1400 bpd. Para finales de la segunda semana sereport que la produccin registraba 1850 bpd. En los ltimos reportes, la

produccin de petrleo haba aumentado increblemente a 5400 bpd.

El cliente calcula que el costo del tratamiento fue cubierto entre 2-3 das y eslgicamente impresionante que un pozo muerto haya revivido con tanasombrosos resultados. Docenas de otros pozos en la Cuesta Norte de Alaskaestn siendo evaluados para tratamientos de estimulacin por Micro-Bac.

3. Sureste de Asia

En el Sureste de Asia, tres pozos fueron tratados en Julio de 2000 con el objetivode incrementar la produccin eliminando las parafinas, asfltenos, otros depsitosde hidrocarburos con alto peso molecular y la reparacin de daos a las paredesdel pozo. La profundidad promedio de los pozos era de 3,000 pies y la produccinpromedio previa al tratamiento era de 300 bpd. Se inyect una mezcla deproductos para estimulacin customatizados de Micro-Bac a una concentracin de50,000 ppm y los pozos fueron cerrados por siete das.

Al reiniciar operaciones, el resultado inicial indic la eliminacin de grandesvolmenes de petrleo extra-pesado. La produccin comenz a aumentar y lascaractersticas del petrleo mejoraron notablemente. En un perodo de dossemanas de tratamiento, la produccin promedio de los pozos haba aumentado a500 bpd y el cliente despus estim que 18,000 bbls adicionales de petrleo

fueron producidos en los primeros dos meses. El reembolso de la inversin fuecalculado a 30 das.

Para octubre de 2000, el cliente aprob la segunda fase del tratamiento para 10pozos adicionales


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Captulo V. Aplicacintecnolgica en Mxico


5.1 Aplicacin de la Inyeccin de Microorganismos


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La biotecnologa aplicada para la estimulacin de pozos, consiste en la produccin

de los metabolitos en el sitio a travs de los microorganismos como cidosorgnicos, gases, disolventes y biosurfactantes, los cuales degradan lasfracciones pesadas del crudo, licuan los componentes gelificados originados por eldeterioro de los polmeros utilizados durante un fracturamiento hidrulico e inhibenlos depsitos de sales minerales (escalas de carbonatos o sulfatos) en el pozo, oen las zonas cercanas al mismo y por ende mejoran el drenaje de petrleo hacia elinterior del pozo.

Los microorganismos pueden autotransportarse hacia las zonas de mayorsaturacin de crudo residual y movilizar el petrleo previamente consideradoirrecuperable. La reproduccin de los microorganismos depende exclusivamentede las condiciones del yacimiento y las caractersticas de los fluidos.

La aplicacin de un sistema de recuperacin mejorada que no tiene un % derentabilidad establecido es difcil de llevar a cabo, ya que los altos mandos seinclinan por la aplicacin de mtodos convencionales en donde la eficiencia estcomprobada (ej. Inyeccin de agua y CO2) y no por nuevas tecnologas en dondelos resultados son empricos.

La aplicacin se realizo en el paleocanal de Chicontepec, el cual esta localizado

en la parte suroriental

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Estimulación y Recuperación Mejorada de Hidrocarburos Con Aplicación de Técnicas Meor