emulsiones

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Emulsiones


Emulsiones

Definición

Una emulsión consiste en una mezcla de por lo menos dos líquidosinmiscibles en condiciones normales, uno de los dos líquidos se encuentra disperso en forma de pequeñas gotas dentro del otro líquido.


Emulsiones

El líquido disperso en forma de gotas se denomina fase interna ódispersa y el líquido que rodea a las gotas dispersas se denomina fase externa ó continua.

Para la formación de una emulsión estable se requiere de tres condiciones mínimas, a saber:

a).- Los líquidos inmiscibles entre si.

b).- Presencia de agentes emulsificantes ó surfactantes.

c).- Elementos que confieran a los líquidos fuerte agitación ó energía de mezclado.


El agua y el petróleo no se mezclan espontáneamente, se requiere del agente emulsificante y de la energía de mezcla necesaria para que se forme una emulsión.

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Los agentes emulsificantes son los responsables de la estabilización de la emulsión, están presentes en :

Petróleo: Son parte de la composición del hidrocarburo como Resinas, Asfáltenos, Parafinas, Ácidos y sales Nafténicas.

Agua: sólidos dispersos, arenas, productos de corrosión y/o de incrustación.


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� Las emulsiones no se forman espontáneamente, sino que se requiere generar trabajo en el sistema.

� La energía de mezclado necesaria para la formación de la emulsión puede ser aportada desde:

� Movimiento de los fluidos del yacimiento hacia el pozo.

� Paso del fluido por las instalaciones de superficie.


Emulsiones

La estabilidad de las emulsiones depende de varios factores:

� La gravedad especifica.

� Viscosidad.

� Salinidad del agua.

�% de volumen en que se encuentran ambos líquidos en la mezcla.

� Cantidad y tipo del agente emulsificante presente.


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Tipos de Emulsiones

Dentro de la Industria Petrolera, en encuentran diferentes tipos de emulsiones entre el petróleo y el agua.

a.- Agua en petróleo. (W/O).

b.- Petróleo en Agua. (O/W).

c.- Petróleo en Agua en Petróleo. (O/W/O).

d.- Agua en Petróleo en Agua. (W/O/W).


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Absorción del Agente Emulsionante en la Interfase.

Gota deCrudo

Grupo Polar (grupo Cardonillo)Conteniendo radical Metálico.

Cadena deHidrocarburo

FasePetroleo


Pruebas de Identificación del Tipo de Emulsión

Existen diferentes pruebas y métodos de identificación del tipo de emulsión presente, tanto a nivel de laboratorio como de campo.

A nivel de laboratorio se tienen las siguientes pruebas:

a) Uso del Microscopio.

b) Aplicación de Colorantes Solubles en Agua.

c) Uso Solventes (agua y un solvente hidrofóbico como xileno).


Factores Relacionados con la Formación y Estabilidad de Emulsiones

– Temperatura.– Salinidad del agua. – Volumen y tamaño de las gotas dispersas.– Edad de la emulsión. – Densidad y viscosidad de la fase continua. – Tipo de agente emulsionante presente.– Intensidad de agitación.



a.- Temperatura. Afecta la viscosidad y la Gravedad Especifica.

b.- Viscosidad del Petróleo. Afecta la Coalescencia.

c.- Contenido de Agua. A menor % mayor Estabilidad.

d.- Diferencia de Densidades. A mayor diferencia menor estabilidad.

e.- Edad de las Emulsiones.



f.- Tamaño y Carga Eléctrica de las Gotas de Agua.

En emulsiones de agua en petróleo (W/O), mientras menor es el diámetro de la gotas de agua más estable es la emulsión y viceversa.

La estabilidad de las emulsiones aumenta en proporción directa a las cargas eléctricas de las partículas de agua dispersas, debido al principio de repulsión de partículas con cargas iguales, evitando el acercamiento y coalescencia de las gotas.


Tratamientos de Emulsiones

Los tipos de tratamiento usados para la deshidratación de hidrocarburos pueden ser:– Químico. Destruir el film estabilizante con un Desmulsificante– Eléctrico. Sometimiento a un campo eléctrico para fomentar

la coalescencia. – Térmico. Aumentar la diferencia de densidad y reducir la

viscosidad.– Mecánico. Ejemplo: uso de centrífugas industriales.– Tratamientos Combinados: asegura un buen resultado final.



a.- Aplicación de Desmulsificantes

La aplicación de productos químicos actúan sobre los surfactantes naturales que estabilizan la emulsión, logrando la coalescencia de las gotas de la fase Interna.



b.- Aplicación de Corriente Eléctrica.

Consiste en un campo eléctrico relativamente fuerte, que induce una orientación polarizada de cargas sobre las moléculas en la superficie de las gotas de agua.

Cambios de polaridad del campo eléctrico aplicado ocasionan alta frecuencia de choques entre las gotas de agua.



c.- Aplicación de Calor.

Al incrementar el calor, por efecto del “Movimiento Browniano”, las gotas de la fase dispersa chocan entre si con mayor fuerza, la película ubicada en la intergota se rompe y las gotas coalescen y sedimentan por efecto de la gravedad.

También producto del calor impartido, la viscosidad del crudo se reduce, incrementando la velocidad de asentamiento de las gotas de agua.


d.- Uso de Coalescedores Mecánicos.

Se basan en los principios de cambios de cantidad de movimiento de las fases.

De esta forma se logra una mayor coalescencia de las gotas de agua incrementándose la deshidratación




e.- Método de Dilución.

Su finalidad es disminuir la viscosidad del crudo, facilita el mezclado y homogenización de la química.

La mezcla resultante tendrá una menor densidad, se incrementa su diferencia con respecto a la densidad del agua.

El método de dilución del crudo utiliza como diluentes nafta, kerosén, crudo liviano, gasoil entre otros.

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