analisis de parafinas

DAVID ALEJANDRO GARCIA CORONADO2090653

ANALISIS DE PARAFINAS

AGENDA

1. INTRODUCCIÓN2. GENERALIDADES3. PRECIPITACION DE PARAFINAS4. METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE5. ENVOLVENTE DE PRECIPITACION DE PARAFINAS (EDP)6. MECANISMOS DE DEPOSITACION DE PARAFINAS7. CONSECUENCIAS Y MÉTODOS PARA EL CONTROL DE PARAFINAS8. CRUDOS PARAFINICOS EN COLOMBIA9. CONCLUSIONES10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTRODUCCIÓN La depositación de solidos en el crudo que se

puede presentar tanto en el yacimiento como en la tubería de producción y en las facilidades de superficie.

Podemos tener tres tipos de depositación de ceras parafinas, asfaltenos y bacterias

no hay un tratamiento universal para tratar la precipitación y depositación de parafinas.

Los crudos parafínicos representan un mayor valor comercial.

Fuente: Editado de http://www.sertecpet.com.ec

GENERALIDADES

Son hidrocarburos no polares, la

molécula contiene el numero máximo de hidrógenos a

contener

Saturados

Son los hidrocarburos

cíclicos y generalmente son

líquidos muy viscosos como el

benceno, tolueno, y xileno

Aromáticos

Las resinas constituyen el

componente polar no volátil del

petróleo

Resinas

Poseen las estructuras

químicas mas complejas y los mas altos pesos

moleculares

Asfaltenos

Fuente: predicción de análisis sara de fondos de vacío colombianos utilizando espectroscopia foto acústica en el infrarrojo medio y método quimio métricos ;Gloria Esther Vargas Patiño; 2006

SARA

GENERALIDADES

Las parafinas están representadas por la formula general:CnH2n+2

C1-C5

C5-C15

C16-C25

C25-C60

Gases

líquidos

Ceras blandas

Ceras solidas

• las parafinas se consideran una porción significativa de la mayoría de los crudos que son mayores a 20 ºapi

• las moléculas de parafinas tienen un punto de fusión relativamente alto en comparación con los hidrocarburos líquidos

GENERALIDADES

ESTRUCTURA MOLECULAR DE LAS PARAFINAS:

Fuente: determinación del umbral de cristalización de las parafinas en el crudo del campo colorado; Emiliano Ariza León; 2008

GENERALIDADES

CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:

macrocristalinas

Microcristalinas

Pesos moleculares bajos, entre 280 y 560.

Pesos moleculares medios, entre 420 y 840.

Baja afinidad por el aceite

Alta afinidad por el aceite

Puntos de fusión entre 40 y 70 ºC.

Puntos de fusión entre 70 y 100 ºC.

Duras y frágiles. Plásticas.

Cristales grandes en aguja o en planos

Cristales pequeños (amorfas)

Exudan el aceite que contienen y no adherentes

Adhesivas.

rigidas flexibles

GENERALIDADES

CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:

macrocristalinas

microcristalinas

Clasificación de las parafinas según ASTM TAPPI(1963)

fuente: jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo por hidrogenación catalítica , madrid 2003

1653

PRECIPITACION DE PARAFINAS

causas

Inducidas

Composición

levantamiento con gas

Inyección de vapor y gas

Temperatura

Inyección de agua y aceite

Naturales

Composición

P<Pb

Temperatura

Intrusión de agua

1653


Fuente: laevolucionuniversal.blogspot.com/2011/03/nueva-enciclopedia-petrolera.

fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales

Problemas durante la producción por

parafinas

Problemas durante la producción

Tubería de producción

oleoductos

Problemas en la formación

Principalmente en la cara del pozo


solubilidad

Temperatura

Punto de cristalización

Punto de nube

Punto de fluidez

Presión Composición

Peso molecular y punto de

fusión

Proporción solvente-soluto

Naturaleza de la solución

Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos

Factores que afectan la precipitación de parafinas


fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas

Punto de cristalización(crudo vivo) Punto de nube(crudo muerto)

Define la temperatura a la que, cuando el producto se enfría se empiezan a formar ceras

La temperatura puede variar por:

• Liberación de gas• Radiación de calor del

yacimiento a formaciones vecinas

• Intrusión de agua u otro liquido• Temperaturas bajas en cabezal

de pozo


fuente: guía de laboratorio de fluidos; punto de fluidez; Cesar Augusto Pineda Gómez; 2009

• PUNTO DE FLUIDEZ ASTM D97-09

Es la menor temperatura a la cual se va a observar fluidez del aceite

fuente: modificado de experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas

1653


Efecto de la presión:

• Disminución de la presión causa menor solubilidad ( crudo vivo)

• Incremento en la presión causa menor solubilidad (crudo muerto)

• El efecto de la presión es especifico para cada fluido Fuente:http://www.astrofacil.com/Articulos/Materia_oscura/

materia_oscura_3.html

1653


Efecto del peso molecular y el

punto de fusión de la parafina

Efecto de la naturaleza de la

solución

Efecto de la proporción relativa del

solvente-soluto

Cuando el peso molecular aparente de la solución disminuye el punto de cristalización disminuye

La disminución del peso molecular favorece el flujo de los hidrocarburos

La presencia de gas actúa como solvente y en crudo disminuye el punto de cristalización

Fuente: Recent advances in wax deposition modeling. Baker Petrolite. Februrary,2006

composición

METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

Punto de nube

• ASTM D2500-99

• CROSS POLAR MICROSCOPY (CPM)

• NEAR INFRA RED (NIR)

• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA

• CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS Fuente: http://www.correodelorinoco.gob.ve/nacionales/pdvsa-refinacion-oriente-ha-

invertido-35-millones-dolares-comunidades/


Fuente: La comunidad petrolera

• ASTM D2500-99


fuente: paper spe 19895

• CROSS POLAR MICROSCOPY (CPM)


fuente: esquema general del equipo de prueba NIR, SPE 80267

• NEAR INFRA RED (NIR)


fuente: paper SPE 19895


viscosidad/ temperatura

Crudo transparente u

opaco

Punto de inflexión sobre

la curva de enfriamiento

Punto de nube

ASTM D445-09 Perfil de Viscosidad


fuente: estudio comparativo de los de los métodos de control de parafinas para aplicación en el campo colorado


fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos.


• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION

Se basa en el monitoreo continuo de la caída de presión a través de un filtro


• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION

Fuente modificado de “cloud point and wax deposition measurement techniques ”

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EDP

Muestra de fondo

Restauración

Selección de presiones

Determinación del onset

1653

EDP

Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos

Mecanismos de depositacion de parafinas

La depositación de parafinas en tuberías y oleoductos esta gobernada por tres mecanismos

Difusión molecular

Dispersión por corte o esfuerzo de cizalla

Movimiento browniano


Difusión molecular

Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude


Dispersión por corte o esfuerzo de cizalla



Movimiento browniano


Consecuencias de la depositacion de parafinas

• Incidir en el daño a la formación • Cambios en las características

reológicas de crudo• Mayor potencia para asegurar el

flujo• Reducción de la producción • Fallas en equipos de subsuelo y

superficie• Aumento de costos• Cierre de pozos

fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas

Métodos para el control de parafinas en pozo se petróleo

Importancia de la caracterización de los fluidos:

1. Definir calidad y precio del crudo

2. Conocer los tratamiento que se le deben dar al fluido

3. Causas y consecuencias de los problemas que se pueden presentar durante las operaciones

4. Facilita la toma de decisiones en proyectos de inversión para aumentar la producción del campo

Métodos para el control de parafinas en pozo de petróleo

convencionales No convencionales

método operacional

Método mecánico

método térmico

método químico

Método de recubrimiento

Método combinado

Método magnético

Método microbial

Método mecánico

(coiled tubing)

ultrasonico

Crudos parafinicos en Colombia

Fuente: Sergio Pinzon, Jonattan Rojas, Evaluación de Métodos para la remediación e Inhibición de la Precipitación de Parfinas 2006

En Colombia los pozos productores de petróleo con presencia de parafinas están localizados, en su mayor parte en la región nororiental, pie de monte llanero y sur occidente del país

Crudos parafinicos en Colombia

Fuente: estudio de los fenomenos de cristalizacion de parafinas en el comportamiento fluidodinamico de crudos parafinicos fase-1; L.RODRIGUEZ M. CASTAÑEDA;ICP

k/min k/min k/min k/min k/min k/min

conclusiones

• La caracterización de los fluidos del yacimientos, es quizás el aspecto mas importante en la facilidades de superficie y en los sistemas de producción.

• En muestras oscuras como son los crudos, los métodos para medir el punto de nube mas confiable son cross polar microscopy y viscosimetría.

• En la etapa de nucleación es mucho mas eficaz y preciso detectar el contenido parafinas.

• La determinación del punto de nube es muy necesaria para optimizar la producción, ya que se puede evitar la precipitación de las parafinas y por lo tanto daños en los equipos de producción, transporte y almacenamiento.

Referencias bibliográficas

• Ariza L. Emiliano, “ Determinación del Umbral de Cristalización de las Parafinas en el crudo del Campo Colorado” 2008.

• Candelo Andrés, Carvajal Mauricio, “Estudio Comparativo de los Métodos de Control de Parafinas para la Aplicación en el Campo Colorado” 2010.

• Ariza Emiliano, “ De la Caracterización de Crudos Que es Clave para Diagnosticar la Precipitación de Parafinas” Revista Fuentes Vol 9. de 2011.

• Vargas Patiño Gloria Esther “predicción de análisis sara de fondos de vacío colombianos utilizando espectroscopia foto acústica en el infrarrojo medio y método quimio métricos ” 2006

• Pinzon Sergio, Rojas Jonattan “evaluacion de metodos convencionales y no convencionales para la remediacion e inhibicion de la precipitacion de parafinas en pozos petroleros ” 2006.

• jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo por hidrogenación catalítica , madrid 2003

• M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. “ Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte: diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos” 2011

Referencias bibliográficas

• ASTM D2500 standart test method for cloud point of petroleum products. ASTM 2009

• ASTM D445 standart test method for kinematic viscosity of transparent and opaque liquids(and calculation of dinamic viscosity). ASTM 2009

• material de apoyo diapositivas anteriores.

parafinas_2012_2

parafinas_2012_3

GRACIAS

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