DESARROLLO DE UN SIMULADOR NUMÉRICO PARA LA EVALUACIÓN DE LA INYECCIÓN DE NANOPARTÍCULAS COMO MÉTODO DE RECUPERACIÓN MEJORADA DE ACEITE EN YACIMIENTOS PETROLEROS
Los combustibles fósiles se mantendrán en su posición como la principal fuente de energía en el país por lo menos en los próximos 30 años. En este sentido México tiene muchos yacimientos clasificados como maduros con su producción en fase de declinación. Ahora bien, se conoce que el porcentaje de volumen extraído o factor de recuperación de hidrocarburos por presión natural es relativamente bajo (menor al 20%). Entonces, para extraer el volumen de hidrocarburos remanente se aplican técnicas de recuperación secundaria o recuperación mejorada (EOR, por sus siglas en inglés) según sea conveniente dependiendo de las características del yacimiento. En este sentido, explorar las nuevas técnicas de EOR como lo son la inyección de fluidos que contengan nanopartículas es de peculiar interés, ya que éstas han demostrado ser eficaces para mejorar la movilidad del aceite y por ende facilitar su extracción. En este trabajo se desarrolla un simulador numérico con el objetivo de evaluar la inyección de nanopartículas para la recuperación de aceite y cuantificar tanto la mejora de producción como evaluar el daño a la formación por absorción de estas al medio poroso. El modelo matemático está basado en las ecuaciones de conservación de masa para las fases agua y aceite, así como una ecuación de transporte de advección-difusión para analizar la concentración de las nanopartículas a través del medio poroso. Estas ecuaciones se resuelven secuencialmente en el simulador numérico propuesto. Los primeros experimentos numéricos muestran que el simulador desarrollado reproduce la fenomenología de inyección, desplazamiento y transporte de nanopartículas adecuadamente. También, que, si se inyecta una alta concentración de nanopartículas, estas se adsorben de manera rápida al medio poroso y consecuentemente se daña la formación, teniendo efectos adversos a los esperados, puesto que se disminuye la capacidad del medio poroso para dejar fluir los fluidos adecuadamente. Por lo tanto, se lleva a cabo un análisis numérico exhaustivo en un yacimiento mexicano propuesto para encontrar los parámetros adecuados de concentración y flujo volumétrico (gasto), con el objetivo de mejorar la producción de aceite sin dañar de manera catastrófica la formación.