Estudo paramétrico da recuperação de petróleo pesado por aquecimento eletromagnético resistivo

Electrical resistive heating (ERH) is a thermal method used to improve oil recovery. It can increase oil rate and oil recovery due to temperature increase caused by electrical current passage through oil zone. ERH has some advantage compared with well-known thermal methods such as continuous steam flood, presenting low-water production. This method can be applied to reservoirs with different characteristics and initial reservoir conditions. Commercial software was used to test several cases using a semi-synthetic homogeneous reservoir with some characteristics as found in northeast Brazilian basins. It was realized a sensitivity analysis of some reservoir parameters, such as: oil zone, aquifer presence, gas cap presence and oil saturation on oil recovery and energy consumption. Then it was tested several cases studying the electrical variables considered more important in the process, such as: voltage, electrical configurations and electrodes positions. Energy optimization by electrodes voltage levels changes and electrical settings modify the intensity and the electrical current distribution in oil zone and, consequently, their influences in reservoir temperature reached at some regions. Results show which reservoir parameters were significant in order to improve oil recovery and energy requirement in for each reservoir. Most significant parameters on oil recovery and electrical energy delivered were oil thickness, presence of aquifer, presence of gas cap, voltage, electrical configuration and electrodes positions. Factors such as: connate water, water salinity and relative permeability to water at irreducible oil saturation had low influence on oil recovery but had some influence in energy requirements. It was possible to optimize energy consumption and oil recovery by electrical variables. Energy requirements can decrease by changing electrodes voltages during the process. This application can be extended to heavy oil reservoirs of high depth, such as offshore fields, where nowadays it is not applicable any conventional thermal process such as steam flooding

O Aquecimento Elétrico Resistivo (AER) é um método térmico usado para aumentar a recuperação de petróleo. Este aumenta a vazão de óleo e conseqüentemente a recuperação de petróleo devido ao aumento de temperatura promovida pela passagem de corrente elétrica na zona de interesse. O AER tem algumas vantagens sobre métodos térmicos conhecidos, como injeção contínua de vapor, por apresentar baixa produção de água, podendo ser aplicado a reservatórios com diversas características e diversas condições iniciais. Um software comercial foi usado para testar vários casos usando um reservatório homogêneo semi-sintético com algumas características encontradas em reservatório da bacia sedimentar do Nordeste Brasileiro. Foi realizada uma análise de sensibilidade dos parâmetros de reservatório, tais como: espessura da zona de óleo, presenças de capa de gás e de aqüífero e saturação de óleo, na recuperação de óleo e consumo de energia elétrica. Vários casos foram testados usando variáveis elétricas consideradas mais importantes no processo, tais como: tensão, configurações elétricas e posições dos eletrodos. Os resultados mostram que os parâmetros de reservatório foram significativos no sentido de aumentar a recuperação de óleo e a demanda de energia em cada reservatório. Os parâmetros mais significativos na recuperação de óleo e no consumo de energia foram: a espessura da zona de óleo, presenças de capa de gás e de aqüífero, as configurações elétricas e a posição dos eletrodos. Fatores como: saturação irredutível de água, salinidade da água e a permeabilidade relativa da água na saturação residual de óleo tiveram pouca influência na recuperação de óleo, mas tiveram uma influência maior na demanda de energia. Foi possível otimizar o consumo de energia com a recuperação de óleo usando as variáveis elétricas. Estas aplicações podem ser estendidas para reservatórios de óleo pesado e de grande profundidade, como em campos marítimos (offshore), onde atualmente não é possível o uso de métodos térmicos convencionais de recuperação, como a injeção de vapor