Tras la exploración, perforación y terminación, el pozo inicia su producción normal y el yacimiento petrolífero entra en la fase de producción. Con base en las necesidades del yacimiento, el objetivo es maximizar la extracción de crudo subterráneo a la superficie, aumentar la producción del pozo y la recuperación de petróleo, y desarrollar racionalmente el yacimiento para lograr una producción alta y estable. Esto se denomina recuperación de petróleo.
1. Trayectoria de producción de petróleo crudo:
Formación de petróleo - Zona cercana al pozo - Trayectoria de perforación - Interior del pozo - Dispositivo de levantamiento artificial - Oleoducto - Boca de pozo - Árbol de Navidad - Oleoducto de superficie - Estación de medición - Separador de petróleo y gas - Red de oleoductos
2. Métodos comunes de recuperación de petróleo:
1) Recuperación fluida:
La recuperación por flujo aprovecha la energía elástica de la formación petrolífera para liberar crudo a la superficie. Esta recuperación se basa principalmente en la expansión de los gases disueltos en el petróleo a medida que disminuye la presión. Dentro de todo el sistema de producción, el petróleo fluye naturalmente, aprovechando la energía de presión proporcionada por la formación para superar la gravedad y la resistencia al flujo. No se requiere energía artificial, lo que convierte a la recuperación por flujo en el método de recuperación de petróleo más simple, conveniente y económico.
2) Elevación artificial:
El levantamiento artificial es un método que consiste en añadir energía artificialmente al fondo de un pozo petrolero para elevar el petróleo desde el yacimiento hasta la boca del pozo. A medida que aumenta la cantidad total de petróleo producido, disminuye la presión del yacimiento. En los yacimientos petrolíferos desarrollados mediante inyección de agua, el porcentaje de agua producida por el pozo aumenta gradualmente, lo que incrementa la gravedad específica del fluido. Ambas situaciones debilitan gradualmente la capacidad de flujo del pozo. Para aumentar la producción, se utiliza el levantamiento artificial (también conocido como recuperación mecánica de petróleo). Este es el método principal de producción en yacimientos petrolíferos, especialmente en las últimas etapas del desarrollo del yacimiento. Dos métodos son el bombeo y el levantamiento artificial por gas. Las unidades de bombeo se utilizan comúnmente en yacimientos petrolíferos terrestres, mientras que las bombas sumergibles eléctricas se utilizan comúnmente en alta mar. Las bombas de cavidad progresiva se utilizan a menudo para pozos que producen arena o petróleo pesado. Otros métodos comunes incluyen bombas de chorro, levantamiento artificial por gas y bombas de émbolo.
3. Técnicas de estimulación de pozos de petróleo y gas:
Las técnicas de estimulación de pozos de petróleo y gas son medidas técnicas para aumentar la capacidad de producción de los pozos petroleros (incluidos los de gas) y la capacidad de absorción de agua de los pozos de inyección. Los métodos más comunes incluyen la fracturación hidráulica y la acidificación, así como las explosiones de fondo de pozo y el tratamiento con solventes.
1) Fracturación hidráulica:
La fracturación hidráulica consiste en inyectar un fluido de fracturación de alta viscosidad en un pozo a una velocidad que excede la capacidad de absorción de la formación, lo que aumenta la presión de fondo y fractura la formación. A medida que el fluido de fracturación se inyecta continuamente, las fracturas se adentran más en la formación. El fluido de fracturación debe contener cierta cantidad de apuntalante (principalmente arena) para evitar que las fracturas se cierren al detener la bomba. Las fracturas rellenas de apuntalante alteran el patrón de flujo del petróleo y el gas en la formación, aumentando el área de permeabilidad y reduciendo la resistencia al flujo, lo que incrementa exponencialmente la producción de los pozos petroleros. El reciente auge de la popularidad del gas de esquisto en la industria petrolera mundial se debe al rápido desarrollo de la tecnología de fracturación hidráulica.
2) Acidificación de pozos petrolíferos:
La acidificación de pozos petrolíferos se clasifica generalmente en dos categorías: tratamiento con ácido clorhídrico de formaciones carbonatadas y tratamiento con ácido del suelo de formaciones areniscas. El tratamiento con ácido clorhídrico de formaciones carbonatadas implica la reacción de rocas carbonatadas, como la caliza y la dolomita, con ácido clorhídrico para producir cloruro de calcio o cloruro de magnesio solubles en agua, lo que aumenta la permeabilidad de la formación y mejora eficazmente la capacidad de producción del pozo. Bajo las condiciones de temperatura de la formación, el ácido clorhídrico reacciona rápidamente con la roca y la mayor parte se consume cerca del fondo del pozo, lo que impide su penetración profunda en la capa de petróleo, afectando así el efecto acidificante.
Tratamiento ácido del suelo en la formación de arenisca: Los principales componentes minerales de la arenisca son el cuarzo y el feldespato. Los materiales cementantes son principalmente silicatos (como la arcilla) y carbonatos, ambos solubles en ácido fluorhídrico. Sin embargo, la reacción entre el ácido fluorhídrico y los carbonatos puede producir la precipitación de fluoruro de calcio, lo cual es perjudicial para la producción de pozos de petróleo y gas. La arenisca generalmente se trata con una mezcla de ácido clorhídrico al 8-12% y ácido fluorhídrico al 2-4% para evitar la precipitación de fluoruro de calcio.
La concentración de ácido fluorhídrico en el suelo ácido no debe ser demasiado alta para evitar dañar la estructura de la arenisca y causar accidentes en la producción de arena. Para prevenir reacciones adversas entre los iones de calcio y magnesio en la formación y el ácido fluorhídrico, así como otros problemas potenciales, la formación debe pretratarse con ácido clorhídrico antes de la inyección del ácido en el suelo. El rango de pretratamiento debe ser mayor que el rango de tratamiento del ácido en el suelo. En los últimos años, se ha desarrollado una tecnología de autogeneración de ácido en el suelo. El formiato de metilo reacciona con el fluoruro de amonio en la formación para generar ácido fluorhídrico, que actúa dentro de la capa de petróleo de alta temperatura del pozo profundo para mejorar el efecto del tratamiento del ácido en el suelo, aumentando así la capacidad de producción del pozo petrolero.