Esquemas de Injeção

Existem diversos esquemas de injeção utilizados nos projetos atuais. A escolha adequada dos esquemas de injeção é fundamental para uma injeção com boa taxa de recuperação secundária. É ideal que se tenha um acréscimo na produção com o menor volume de fluido injetado. Para ainda melhor eficiência, é interessante que a menor

39 quantidade possível de volume de injeção seja produzida, permanecendo em grande parte dentro do reservatório.

Estes esquemas podem ser divididos em dois grupos principais, dependendo da estrutura do reservatório e da distribuição dos poços. Um dos grupos envolve injeção periférica, injeção no topo e injeção na base. Neste grupo, os poços de mesmo tipo (produção ou injeção) são concentrados em determinadas zonas do reservatório. A figura 2.18 mostra o uso de injeção periférica numa formação anticlinal. Os poços de injeção de água são completados na base da estrutura, enquanto os poços de produção se agrupam na região central do reservatório. No mapa estrutural, os poços injetores aparecem na periferia do reservatório, nomeando esse esquema de injeção.

Figura 2.18. Esquema de injeção periférica. Fonte: ROSA (2006)

A figura 2.19 mostra uma injeção de gás no topo da estrutura. O petróleo é produzido através dos poços localizados na parte mais baixa. A diferença de densidade entre os fluidos injetado e produzido facilita a recuperação, já que o gás tem tendência em se manter no topo do reservatório.

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Figura 2.19. Esquema de injeção no topo. Fonte: ROSA (2006)

O inverso também é comum. Uma injeção de água pode acontecer em poços completados na base do reservatório, geralmente em zonas de água, enquanto a produção se dá através de poços no topo do mesmo. Este esquema é ilustrado na figura 2.20.

Figura 2.20. Esquema de injeção na base. Fonte: ROSA (2006)

Apesar dessas técnicas explicitadas acima, a disposição dos poços não é previamente estabelecida, ou seja, não há arranjos predefinidos para a localização dos poços. A ideia é sempre respeitar a distribuição natural dos fluidos de acordo com as diferenças de densidade, que são responsáveis por deslocar os fluidos a zonas

41 específicas. Portanto, para cada reservatório e para cada diferente fluido de injeção há uma distribuição intuitiva dos poços com o intuito de simular e reproduzir os resultados de um reservatório sob influxo de água ou capa de gás.

Após muito tempo de produção, os poços produtores podem ser transformados em injetores. Conforme o contato óleo/água se aproxima dos poços produtores, a vazão de produção de água cresce. Com o passar do tempo, é de interesse fechar os poços mais fundos (no caso da água) ou transformá-los em injetores.

O outro grupo envolve a injeção em malhas. Neste esquema, os poços produtores e injetores estão uniformemente distribuídos pela área do reservatório. Neste esquema, a movimentação natural dos fluidos e a distribuição de saturações são completamente perturbadas quando o fluido deslocante é injetado diretamente na zona de óleo. O esquema de injeção em malhas, também conhecido como injeção em padrão repetido, é mais usado em reservatórios grandes porém de pequenas espessura e inclinação. O reservatório é todo coberto por um modelo que consiste em uma malha ou padrão básico que se repete.

Alguns modelos entre os vários tipos de injeção em malhas são mais estudados devido à facilidade de aplicação que têm, graças à geometria fixa e predefinida, que permite estudos adminensionais e desenvolvimento de gráficos e tabelas que assistem os cálculos para reservatórios reais.

Um dos modelos mais usados é o de injeção em linha direta. Neste esquema ilustrado na figura 2.21, os poços são dispostos em linhas de injeção alternadas com linhas de produção, com uma distância d entre elas. Esta distância, em conjunto com a distância entre poços da mesma linha, x, dimensiona a malha base que se repete padronizadamente neste esquema.

Figura 2.21. Esquema de injeção em linha direta. Fonte: adaptado de ROSA (2006)

42 O modelo chamado de injeção em linhas esconsas consiste num defasamento das linhas de metade da distância dos poços do mesmo tipo, ou seja, x/2. Este esquema é mostrado a seguir, na figura 2.22.

Figura 2.22. Esquema de injeção em linhas esconsas. Fonte: adaptado de ROSA (2006)

Tanto no modelo de injeção em linha direta quanto no de injeção em linhas esconsas há um infinito número de combinações possíveis entre valores para x e d, que definem as dimensões da malha. Isto reduz a possibilidade de uso de dados adimensionais, com exceção de alguns casos particulares.

Um destes casos particulares de injeção em linhas esconsas é chamado de malha

five-spot, ou malha de cinco pontos. Neste esquema, o mais utilizado nas operações de

injeção, a distância entre as linhas é igual à meia distância entre poços com a mesma função, isto é, d = x/2. A malha então é um quadrado com cinco poços, quatro de um tipo nos vértices e um no centro, do outro tipo. As figuras a seguir ilustram este tipo de malha e as malhas seven-spot e nine-spot, respectivamente.

Figura 2.23. Esquema de injeção de malha five-spot. Fonte: ROSA (2006)

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Figura 2.24. Esquema de injeção de malha seven-spot. Fonte: ROSA (2006)

Figura 2.25. Esquema de injeção de malha nine-spot. Fonte: ROSA (2006)

Nas malhas mostradas acima, do tipo normal, poços de injeção cercam um poço produtor. Uma variação destes esquemas de linhas esconsas consiste no caso contrário, com malhas chamadas invertidas, onde um poço de injeção é cercado por poços produtores. As figuras a seguir mostram, respectivamente, as malhas seven-spot e nine- spot, ambas invertidas.

Figura 2.26. Esquema de injeção de malha seven-spot invertida. Fonte: ROSA (2006)

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Figura 2.27. Esquema de injeção de malha nine-spot invertida. Fonte: ROSA (2006)