Estratégias fisicoquímicas para reducir la adsorción de surfactantes aniónicos y su implicación en tecnologías EOR

Abstract

La necesidad energética actual hace necesario avances en el área de los combustibles, así como el mejoramiento y optimización de los métodos y tecnologías usados para la producción de los mismos. La recuperación mejorada de petróleo brinda una oportunidad potencial única, esto es porque en los reservorios de petróleo después de aplicárseles los métodos convencionales de recuperación aún yace más del 70% del petróleo que estaba desde un inicio en el yacimiento, en tal sentido esta investigación pretende mejorar la comprensión de uno de los fenómenos estrechamente relacionados con la recuperación de crudo por vía inyección de surfactantes, este es la adsorción del surfactante en el medio poroso, condición en la que se degrada la formulación de la solución surfactante implicando problemas en las tasas de producción de petróleo y enormes pérdidas económicas. Las hipótesis iniciales planteadas con el objeto de atenuar este fenómeno se fundamentan en la adición de aditivos que permitan anclar al surfactante en la solución y no adsorberse a lo largo del reservorio petrolífero, los aditivos que se consideran provechosos en esta tarea se encuentran: Aceite, surfactante catiónico y partículas de pequeños diámetros con un fuerte poder adsorbente que permitan transportar al surfactante hasta el crudo atrapado por fuerzas capilares. En vista de los múltiples factores de estudio se propone el uso de la conocida técnica de Diseño Experimental Factorial con la finalidad de dilucidar el efecto de cada uno de los factores y de las interacciones entre ellas, al realizar este método de procesamiento de datos de manera estadística se obtuvo que existen interacciones fuertemente marcadas que aumentan la adsorción del sistema como la presencia de surfactante catiónico (DTAB) y partículas de sílice 15nm, al igual pero en menor proporción lo son la presencia de aceite mineral y surfactante catiónico (DTAB), por otra parte el único factor que resultó ser un agente atenuante de la adsorción de surfactante fue la presencia de partículas de sílice (15 nm). Adicionalmente se encontró que el NaCl promueve la adsorción de surfactante de manera marcada y que el empleo de una solución de SDS como preflujo disminuye el fenómeno de adsorción de surfactante en más de un 70%. Para explicar varios de los resultados obtenidos relacionados con la adsorción de surfactante se propusieron varios mecanismos microscópicos moleculares que describen los fenómenos que ocurren.