ECCIS, a generic Model of Carbon Capture and Sequestration System for Enhance Oil Recovery Operations

Abstract

La captura y secuestro de CO2 (CCS) es una de las principales tecnologías llamadas a mitigar la liberación de gases de efecto invernadero (GHG) de la producción de electricidad de plantas térmicas mientras se da la Transición Energética. Esta tecnología está bien desarrollada en cada uno de sus componentes (Captura, Compresión, Transporte e Inyección) sin embargo, hay carencia de análisis holísticos. Este artículo pretende explicar de manera amplia un modelo genérico de Dinámica de Sistemas (DS) que simula tanto la cadena de producción como el desarrollo de un campo petrolero y la dinámica básica del yacimiento de petróleo. El CO2 capturado de los procesos de combustión puede remplazar el agua que se inyecta en el yacimiento incrementando la producción de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés). El desarrollo de un campo petrolero pasa por varias etapas: Primaria (producción por flujo natural), Secundaria (incremento y mantenimiento de presión) y Terciaria (operaciones EOR). La diferenciación, análisis y administración de cada etapa depende de las condiciones del yacimiento. El modelo desarrollado es una herramienta para el diseño de políticas con miras a la optimización del sistema CCS-EOR.

Capture and Storage (CCS) is one of the main technologies called to mitigate the release of greenhouse gases (GHG) due electricity production as a transitional measure whist Energetic Transition is a fact. The components of this technology (Capture, Compression, Transport and Injection) are very well deployed in isolation; nonetheless there is lack of holistic approaches. This study aims to explain a generic System Dynamics (SD) model which simulates the CCS production chain, as well as the oil field development and the basic reservoir dynamics involved. The CO2 captured out of combustion processes or oil refinement operations by means of CCS can replace water as an injection fluid, enhancing oil production. The deployment of an oil field goes throughout several stages: Primary (natural flux), Secondary (pressure increase and maintenance) and Tertiary (EOR operations). The differentiation, analysis and management of each stage depends on the reservoir conditions. The model developed here, named ECCIS is a tool for policy design on CCS-EOR system optimization.