RECUPERACION MEJORADA Las previsiones energéticas del planeta en lospróximos 20-30 años indican que se deberáseguir usando el petróleo. Eso significa que sedeberá intentar aumentar la producción actual,lo que mantendrá el precio alto. Esta situaciónpermitirá desarrollar y aplicar las técnicas deproducción más avanzadas que apuntan al 70%de petróleo que queda en el suelo al cerrar lospozos con la tecnología de hoy. Estas técnicas llamadas de recuperaciónmejorada (EOR) son diversas y dependen delpetróleo que se busca recobrar. Algunas sonrelativamente simples desde el punto de vistatécnico como los métodos térmicos para crudospesados, o la inyección de CO2 para crudoslivianos. Pero la técnica con más potencial es elllamado método “químico” con inyección desurfactantes que puede alcanzar una recu-peración considerable en la zona barrida. Sin embargo, es la más compleja y a pesar deque se estudió notablemente desde 1975,requiere todavía un esfuerzo cientifico-técnicopara lograr aplicarse. Esa es nuestra contibuciónen este entrenamiento.

OBJETIVO del ENTRENAMIENTO Presentar las propiedades de sistemas conte-niendo surfactante, agua y aceite, con lafinalidad de proporcionar un entendimientobásico y nivelar los conocimientos de losparticipantes en cuanto a los fundamentos querigen los fenómenos interfaciales y la formula-ción fisicoquímica, asi como el entrapamientodel petróleo después de la recuperaciónsecundaria por drenaje al agua que alcanzasolamente un 25-30% del crudo en sitio. Ubicar estos conceptos dentro del marco de laproducción de petróleo mediante los procesosde recuperación mejorada via el uso de álcali,surfactantes y polímeros (ASP). Se discutiránlos avances recientes en la selección deproductos surfactantes, de las tecnologías enensayo en el campo, y del estado del arte eninvestigación-desarrollo, que hacen de estemétodo uno de los más probables para ayudar aresolver el problema energético del planeta enlas próximas décadas.

Visite nuestro sitio web desde donde Ud puededescargar el cuaderno FIRP S357 en: http://www.firp.ula.ve/s04_270.htm

TEMATICA de las Presentaciones(1 h 40 min aprox. c/u)

S151: Introducción: Métodos para laRecuperación Mejorada del Petróleo

Presenta el potencial y el reto técnico-económico de los diferentes métodos derecuperación mejorada: térmico, misciblecon gas, químico (y los subcasos). Se haráenfásis en la situacion en función del tipode reservorio (roca, salinidad, temperatura,y crudo: viscosidad, acidez, precio)La comparacion indica que los métodosquímicos no son los que se han usadohasta ahora (porque son mas complejos),pero que son los que tienen el mejorpotencial de recuperación última y que sontambien los que requieren mas trabajos deinvestigación y desarrollo.Al final de esta introducción se enuncian losconceptos básicos relativos a los métodosfisicoquímicos ASP que se discutirán en laprimera parte del programa

S302: Surfactantes, tipos y usos

¿Que es un surfactante? Tipos, estructurasquímicas variadas simples o poliméricas.Surfactantes seleccionados para usarse enmétodos de recuperación en funcion delcrudo, de la salinidad del agua y de latemperatura (que dependen del reservorio),o en función del costo, o del efecto a muybaja concentración. Surfactantes naturales(asfaltenos, resinas) que están en ciertoscrudos, influencia del pH… y consecuenciasobre la tensión y las emulsiones.

S204 (doble sesión): Propiedades de losSurfactantes y de los Polímeros

Adsorción (en la interfase y sobre superficiesólida con posibilidad de cambio demojabilidad). Autoasociación (micelas, yestructuras complejas como margaritas ogusanos, cristales líquidos … que alteran laviscosidad y especiales de polimerosanfifilos con reticulacion, etc). Numerosostipos de interacciones entre surfactantes ypolímeros. Interacciones entre surfactantesnaturales (asfaltenos, resinas y ácidos) ysurfactantes añadidos en funcion del pHcomo en el caso ASP.

RECUPERACION MEJORADARECUPERACION MEJORADAdel PETROLEO condel PETROLEO con

SURFACTANTES (ASP)SURFACTANTES (ASP)El estado del arte con 35 años de experiencia

Know- How para la industria petrolera

y para empresas de servicios

UNIVERSIDADDE LOS ANDES

S213 (doble sesión): Formulación fisico-química generalizada de los sistemas SOW

Conceptos propuestos para cuantificar laformulación fisicoquímica: HLB, PIT, R, SAD.Variables de formulación, comportamiento defase de los sistemas surfactante-agua-aceite,formulación óptima para lograr una tensiónultrabaja, fenómenos asociados (solubilización,numero capilar, mojabilidad, recuperación,propiedades de emulsiones), ecuaciones paraformulación fisicoquímica generalizada HLD consurfactantes diversos.

S215: Calidad de una formulación en materiade tensión interfacial ultrabaja

Optimización de una formulación en base a latensión interfacial o la solubilización. Estado delarte: las 4 maneras de favorecer una baja tensióno alta solubilización, y sus limitaciones. Principiode Winsor, mezclas de surfactantes, adición delinkers, surfactantes extendidos. Potencialesmejoras futuras en materia de formulaciónoptimizada en base a trabajos experimentales delos últimos años.

S717: Mezclas de surfactantes

La mezcla de surfactantes es a menudo un buenmétodo para aumentar la calidad vista en lapresentacion anterior, pero produce varios tiposde problemas que tienen que ver con las reglaslineales y no-lineales, los fenómenos defraccionamiento de mezcla entre fases y loscambio de formulación por adsorción selectiva ensuperficie sólida. Las mezclas pueden generar“trucos” de formulación para producir sistemassensibles al pH, sistemas insensibles a latemperatura, y sistemas insensibles a la dilucióncuando se inyecta en el reservorio.

S357: Ingeniería de Procesos químicos ASP

Entrapamiento capilar, mojabilidad, principio deldesplazamiento (en cuanto al valor de tensión yocurrencia temporal o permanente). Ingeniería deproceso de los métodos químicos de RMP:miscible, baja tensión, inyección secuencial SP yASP. Balances dinámicos de sal, surfactantes,polímeros. Caracteristicas de reservorios (roca,permeabilidad, mojabilidad, fracturas) tiempo deresidencia, difusión hidrodinámica, pruebas ennúcleos.

S358: Problemas a diagnosticar

Control de movilidad y barrido, pérdida desurfactante, fraccionamiento de surfactante,intercambio de iones, papel de la soluciónalcalino con crudo y roca, papel delpolímero, interacciones con surfactante,mantenimiento de la formulación óptima.Desplazamiento en función de la tensióninterfacial producida por la formulación, deltipo de alcali para ASP, del grado API y dela viscosidad del crudo.

S359: Soluciones posibles o probables alos problemas

Como buscar surfactantes produciendobaja tensión, más barrato, que funcionan amenor concentración, con más bajaadsorción, mezclas optimizadas (tensiónmás baja/solubilización más alta, derivacompensada al diluirse). Métodos y trucos:pretratamiento alcalino (intercambio iónico)o con agente sacrificial para compensar laadsorción y la precipitación de mezclas desurfactante y/o polímero, estrategía delgradiente de formulación (salinidad u otro).

S857: Técnicas y estrategias usuales deInvestigación y Desarrollo

Estado del arte de lo que se sabe, y de loque no se sabe apropiadamente. Cómoreducir las incertidumbres. Mediciones einstrumentos para analizar la fenomeno-logía, ventajas e inconvenientes. Técnicasexperimentales para optimizar la formu-lación y ensayar el desplazamiento ennúcleo y piloto. Diagnóstico del reservorio yselección de base. Fisicoquimica de lossistemas surfactante-crudo-agua: compor-tamiento de fase y tensión, adsorción,mojabilidad, reparto, efectos dinámicos.Polímeros (viscosidad, interacciones,degradacíon). Técnicas de mantenimientode la formulación óptima.

PRACTICAS de Laboratorio(2 sesiones de 1/2 día c/u)

El propósito de las prácticas es permitir alos participantes visualizar primero lafenomenología sobre un sistema simplesurfactante-agua-aceite, con el fin asociarlo que se hace (cambio de formulación)con lo que se obtiene, en el presente casoel sistema Winsor III y el mínimo de tensióninterfacial a la formulación óptima.Se realizarán barridos de formulación(hidrofilicidad según EON, salinidad, y pH)para una serie de sistemas surfactante-agua-aceite. Luego se medirán laspropiedades (solubilizacion, tensión) enfunción de la formulación para diversasaplicaciones como la estimación de unparámetro (característica de unsurfactante, EACN de un crudo), la calidadde un surfactante, y el efecto de la dilución.

Se entregará un material impreso paraestudio y una bibliografía en formatopdf en un CD.

Se realizarán en las prácticas numerosasmediciones de tensión interfacial con unamedia docena de tensiómetros de gotagiratoria modelo TGG3 desarrollado por ellab. FIRP en colaboración con CITEC-ULA. Los participantes se adiestrarán en lautilización de este tipo de aparato que esindispensable para cualquier estudio enrecuperación mejorada ASP.

Facilitadores:Profesores Johnny Bullón, José Gregorio Delgado, Ana María Forgiarini, Laura Márquez, yJean-Louis Salager. Investigadores Dr. María Antonieta Arandia y Dr. Cesar Scorzza.

Personal técnico de apoyo: Lic. Francia Vejar, Técnicos Vitorino Miranda y Nilo Morillo.

Laboratorio de Formulación, Interfases, Reología y ProcesosEscuela de Ingeniería Química,

Universidad de Los Andes, Mérida - Venezuela Telf: [++58] 0274-2402954 ó 0274-240-2815 Fax 0274-2402957E-mail firp@ula.ve Página web: http://www.firp.ula.ve

Contactos:Director: Prof. Johnny Bullón jbullon@ula.ve - Director Adjunto: Prof. Ana Forgiarini

Secretaria Ejecutiva: Emirdes Durán - Secretaria Administrativa: Lisbeth Albornoz

Version #6 Sept 2011RecuperacionMP_2011_sf

Uno de nuestros facilitadores empezó atrabajar en este campo hace 35 años, yotros tres tienen “solamente” 10-15 añosde experiencia en formulación óptima consurfactantes para la industria petrolera.

Entrenamientos similares han sidoorganizadas en INTEVEP y CIED dePDVSA, ELF-TOTAL, CHEVRON, ENI,IFP, y recientemente ECOPETROL…

El Laboratorio FIRP ha producido más de 100publicaciones relacionadas con la formulaciónóptima de sistemas surfactante-agua-aceite, enparticular en diversas aplicaciones petroleras.Investigadores del FIRP están actualmentecontribuyendo a resolver problemas pendientescomo la variación de la formulación en elreservorio y el mejoramiento del barrido.