Características Operacionais da Injeção de Água

Tendo em vista que o processo de injeção de água é o mais utilizado mundialmente, esta seção levantará diversos aspectos operacionais, em um estudo mais a fundo, deste método.

O objetivo da injeção de água é deslocar o óleo presente no reservatório em direção aos poços produtores. Ocorre então um aumento da porção recuperável do óleo, ou seja, das reservas. Quando a injeção de água é feita, a saturação da água nos arredores do poço injetor é elevada, criando um banco de óleo à frente dessa água injetada. A região entre a zona lavada e esse banco de óleo é chamada de frente de avanço, onde a saturação da água cai abruptamente. O objetivo da recuperação secundária, que é o aumento da produção de óleo, ocorre quando a frente de avanço e, consequentemente, o banco de óleo, chegam aos poços produtores.

Ao período de tempo entre a injeção da água e a chegada do banco de óleo ao poço produtor dá-se o nome de período de enchimento, ou fill up. Quando a frente de avanço alcança o poço produtor, a razão água/óleo sobe drasticamente, processo chamado de erupção, ou breakthrough. Conforme passa o tempo de operação, os fluidos seguem o fluxo em direção ao poço produtor, ocorre o breakthrough e o teor de BSW (Basic Sediments and Water) chega a níveis onde a produção torna-se inviável. O poço produtor é então fechado ou transformado em injetor. Algumas técnicas de EOR neste ou em outros poços ainda podem ser usadas posteriormente, para aumentar a drenagem do reservatório, dependendo de quão eficiente foi a injeção de água.

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2.4.1 Questões que afetam o processo de injeção de água

O estudo sobre os fatores que influenciam os projetos de injeção são de suma importância pois determinam os aspectos iniciais do projeto de injeção, tais como o tipo de malha, número de poços, qualidade da água, vazão de injeção, entre outros.

2.4.1.1 Características da formação e reservatório

Alguns dos parâmetros da formação e do reservatório são fundamentais para a montagem do projeto de injeção de água. A permeabilidade, por exemplo, influencia a potência do conjunto motor-bomba. Se a rocha é altamente permeável, o diferencial de pressão entre poço e formação necessário para a recuperação secundária é menor. Portanto a pressão de injeção é menor, assim como as potências requeridas de motor e bomba.

A porosidade da rocha, por sua vez, afeta o tratamento da água. Quanto menores forem os diâmetros dos poros, melhor tem que ser tratada a água, visando a remoção de sólidos. Com poros pequenos, a formação fica suscetível a entupimento com maior facilidade, pois qualquer sólido de pequeno diâmetro pode ser suficiente para um completo preenchimento dos poros da rocha. Além disso, um controle bacteriológico é necessário para evitar que poros de diâmetros menores que 20 µm sofram entupimento completo por bactérias.

A presença de finos também é um fator indesejável. Neste caso, é necessário um menor diferencial de pressão entre o poço injetor e a formação, para evitar, ou ao menos mitigar, a migração desses finos. Isto causa, portanto, menores vazões (cotas) de injeção por poço, requisitando portanto um maior número de poços injetores. A distribuição destes poços injetores também é fundamental para o controle dessa migração de finos. A escolha do esquema de injeção, principalmente quando por malhas, é altamente influenciada, consequentemente, por esse aspecto.

Outro fator importante é a presença de argila tendenciosa a inchamento. Quando essa argila encontra-se na formação, torna-se necessário que a água injetada seja de salinidade compatível com a da água presente na formação, para evitar choques salinos, prevenindo que a argila inche devido à migração de água por osmose. Nos casos onde não existe disponibilidade de uma água com salinidade adequada, adiciona-se sal à água disponível, processo chamado de injeção de bancos salinos. Conforme essa salinidade é

46 reduzida gradativamente, a diferença de pressão osmótica entre a água injetada e a argila é mantida pequena. É comum que os equipamentos necessários para essa operação sejam agrupados num sistema móvel para que este seja usado em diversos campos de uma área de produção, já que a injeção de bancos salinos é um processo de uso esporádico.

A profundidade do reservatório também é de extrema importância. As pressões de injeção e de fraturamento são proporcionais a essa profundidade, afetando a máxima diferença de pressão atingível entre os poços injetores e o reservatório.

Adicionalmente à profundidade, a estrutura de um reservatório também é fundamental, interferindo na escolha do esquema de injeção a ser aplicado. Em reservatórios com grandes inclinações, onde a segregação gravitacional dos fluidos é altamente significante, o uso de injeção periférica apresenta resultados melhores que a injeção em linha, de maior custo.

2.4.1.2 Características dos fluidos

Uma característica dos fluidos que deve ser estudada é a razão de mobilidades água/óleo. Se esta razão é elevada, significa que a água tem mais mobilidade que o óleo, acelerando o processo de fingering, e consequentemente uma erupção (breakthrough) prematura nos poços produtores, produzindo pouco óleo. Este fator é minimizado com um aumento do número de poços injetores e consequentemente uma redução da malha de injeção, elevando os custos do projeto.

Outra questão essencial é a compatibilidade química requerida entre a água da formação e a de injeção. Para evitar a precipitação de sulfatos, altamente indesejáveis, é necessário que haja uma compatibilidade entre a água conata e a água a ser injetada. Quando esta compatibilidade não existe naturalmente, o tratamento da água de injeção é encarecido, com a implementação de Unidades de Remoção de Sulfatos (URS), e/ou utilização de inibidores de incrustação, melhor explicados na seção de tratamento de água e no capítulo 4. Evidentemente, cada caso deve ser estudado particularmente.

2.4.1.3 Mecanismo de produção utilizado

O mecanismo de produção pode afetar o projeto de injeção de água de forma positiva ou negativa. No caso de um reservatório produzido por influxo de água, a

47 necessidade da injeção de mais água para manutenção da pressão do reservatório é reduzida, e até mesmo dispensada em alguns casos. Através de um balanço de materiais, define-se o volume e a vazão total de água a serem compensados pela recuperação secundária.

Por outro lado, em reservatórios produzidos por gás em solução é necessário maiores volume e vazão de água do que em outros. Normalmente, reservatórios nessas condições têm uma queda veloz de pressão estática, causando uma depleção acentuada e rápida, exigindo soluções a curto prazo. É comum a montagem de um Sistema Antecipado de Injeção de Água (SAIA), até que seja construído um sistema permanente. (ROSA, 2006)

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