Inyección de salmueras.

Kamath y Godbole proponen el uso de salmuera caliente como alternativa técnicamente más efectiva que la técnica de inyección de vapor o agua caliente, ya que la salmuera actúa como inhibidor de hidratos. La salmuera disminuye la temperatura de disociación del hidrato, lo que hace posible la disociación con menor requerimiento de calor sensible y energía de disociación del hidrato, además disminuye las pérdidas de calor hacia las formaciones contiguas en el pozo dando como resultado una mejor eficiencia térmica.  

El calentamiento mediante salmuera se puede realizar por medio de inyección cíclica o continua de forma similar a la inyección de vapor o agua. En ambientes Sub-oceánicos, habitualmente es posible encontrar salmueras calientes en yacimientos geotermales cercanos a los yacimientos de hidratos de gas, con temperaturas entre 302°F y 698°F, a profundidades entre 3280ft y 4221ft y con salinidades entre 0.5% y 2% en peso. En estos ambientes es posible inyectar directamente agua marina de la siguiente forma:

Inyección de agua de mar para la explotación de yacimientos de hidratos de gas. 

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TÉCNICA DE INYECCIÓN DE INHIBIDORES

     TÉCNICA DE INYECCIÓN DE INHIBIDORES QUÍMICOS PARA LA EXPLOTACIÓN Y PRODUCCIÓN DE HIDRATOS DE GAS.                      

En el proceso de inyección de inhibidores, un inhibidor químico, es inyectado a la zona de hidratos de gas. Los inhibidores químicos desplazan el equilibrio de presión-temperatura de tal manera que los hidratos no siguen siendo estables, y los hidratos se disocian en la superficie de contacto.

Posibles procesos para la disociación de los hidratos de gas in-situ

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          Inyección de solventes.

Solventes como el Metanol y el Glicol poseen la capacidad de disminuir considerablemente la temperatura de disociación de los hidratos, por lo que se inyectan al yacimiento para desestabilizar y disociar los hidratos. El Metanol y el Glicol por lo general son utilizados para controlar o prevenir la formación de hidratos de gas en tuberías de producción, procesamiento y transporte, también son buenos estimulantes y logran aumentar considerablemente la tasa de disociación de hidratos, como lo indican las pruebas realizadas por Makogon en el campo Messoyakha.

Proceso de disociación de hidratos por fracturamiento hidráulico con solvente caliente. 

   Técnica de fracturamiento hidráulico con solvente caliente.

Esta técnica fue propuesta por Iseux, consiste en reemplazar el ácido usado en el fracturamiento hidráulico por un solvente caliente que aumente la disociación del hidrato, esta técnica es una mejora de la propuesta por Kamath y Godbole. En la figura 19 se puede observar el proceso de fracturamiento con solventes calientes.

Después de conseguida la fractura se inicia la etapa de producción, la cual puede realizarse mediante inyección cíclica del inhibidor (utilizando el pozo fracturado), o mediante inyección continua del inhibidor (utilizando un arreglo de pozos de inyección-producción). A pesar de que los inhibidores químicos (metanol y glicol) son más costosos que la salmuera, su grado de eficiencia es mucho mayor. La mejor opción de estimulación en casos de explotaciones continentales es el metanol, a menos que existan fuentes geotermales cercanas.

  

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Propuesta de Heinemann y Islam.

·         Propuesta de Heinemann y colaboradores

Este esquema de calentamiento electromagnético comprende principalmente tres pasos:

a)    Localización de la zona de hidratos.

b)    Posicionamiento de la fuente de radiación electromagnética dentro de la zona de hidratos.

c)    Recuperación de gas a partir de los hidratos, sometiéndolos a la radiación electromagnética a una frecuencia dentro del rango: de corriente a luz visible, a una suficiente densidad de energía que pueda disociar el hidrato y liberar el gas constituyente.

Robert F. Heinemann y otros describen el proceso de calentamiento electromagnético mediante la figura 15, así: la roca que contiene hidratos (A) se encuentra alrededor del revestimiento (B), una herramienta (E) es bajada mediante un cable (J) y posicionada en la zona de hidratos (A). La herramienta de fondo de pozo (E) soporta un generador de microondas (F) y 2 o más antenas de radiación de microondas (G) diseñadas para una radiación directa (H) hacia la formación (A); el generador de microondas (F) está conectado por medio de un cable eléctrico (I) con una fuente de corriente directa (en superficie), el agua (O) y el gas (P)  son disociados y luego producidos.

Esquema de calentamiento electromagnético propuesto por Heinemman. 

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Método de calentamiento electromagnético.

Calentamiento electromagnético

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Generación de calor in-situ

Uno de los principales mecanismos para llevar a cabo la producción de gas a partir de yacimientos de hidratos de gas es la transferencia de calor para disociar los hidratos. El calor es fundamental para compensar el efecto endotérmico de la descomposición del hidrato.

Sistemas de calentamiento eléctrico.

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Inyección de vapor

Es una técnica usada para recuperar crudo pesado, fue adaptada para la aplicación en yacimientos de hidratos de gas. La inyección de vapor muestra una mejor inyectabilidad pero las pérdidas de calor son mayores en comparación con las de la inyección de agua. La inyección de vapor puede llevarse a cabo de forma continua y cíclica parecida a la inyección de agua. 

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Inyección de agua caliente

Este método consiste en inyectar agua previamente calentada en superficie para romper la estabilidad del hidrato, elevando la temperatura del yacimiento por encima de la temperatura de equilibrio.

          Inyección continua de agua caliente.

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Inyección de fluidos calientes

 Inyección de fluidos calientes para la explotación de yacimientos de hidratos de gas.

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