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Ing. Ana B. Fossati, Dra. Miriam Martins Alho y Dra. Silvia E. Jacobo
Desafíos en la Producción
Explotación de yacimientos no convencionales…
Yacimientos convencionales: Sólo una parte del crudo puede ser obtenido por extracción primaria y secundaria.
Altos porcentajes quedan remanentes en la formación.
Recurso no renovable => se busca aumentar los rendimientos del pozo
Procesos EOR
EOR
Térmico
Vapor, Combustión
Gases
CO2 , N2
Químico (CEOR)
Polímeros, Surfactantes,
Alcalis, Espumas.
CEOR
Inestabilidad de materialesAlta temperaturaAlta presiónAlta salinidad
Nanopartículas inorgánicasEfecto pistón
AlúminasSílicasOxidos Férricos
Hipótesis de Trabajo
Partícula de tamaño nanométricoQue genere un nanofluído estableQue ejerza efecto pistónQue interactúe con la roca y/o el crudo
Funcionalización covalente apropiadaMayor estabilidad del material
Nanopartículas magnéticasPosibilidades de recuperación
Hipótesis de Trabajo
Nanopartícula Nanopartícula covalentemente
funcionalizadaNanopartícula
funcionalizada
después de
interactuar con petróleo
Nanopartículas dispersas
Magneto
Remoción de
Nanopartículas
Hipótesis de Trabajo
O
O
O
O
O
O
O
O
Si
Si
Si
Si
Si
Si
SiO O
O
O
OO
O
O
Si
S
S
S
S
S
S
S
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O
O
O
O
O
O
O
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O
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O
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O
O
O
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Si
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SiO O
O
O
OO
O
O
Si
SH
HS
HS
HS
SH
SH
SH
SH
O
O
O
O
O
O
O
O
Monómero hidrofílico
O
O
O
O
O
O
O
O
Si
Si
Si
Si
Si
Si
SiO O
O
O
OO
O
O
Si
S
S
S
S
S
S
S
S
O
O
O
O
O
O
O
O
Monómero lipofílico
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
1.-
2.-O
O
O
O
O
O
O
O
Procedimiento Sintético
Preparación de nanopartículas
Vía húmedaReacción sencillaReactivos baratosControl de pHBuenos rendimientosTamaño adecuado y homogéneoCualidades magnéticas
Fe2+ + 2 Fe3+ +
8 HO
- Fe(OH)2
.nH2O +
2 Fe(OH)3
.nH2O
Digestión
FeFe2O4.nH2O
Secado
Fe3O4Magnetita
Caracterización del Material
Caracterización
DRX
M vs H
TEM
IR
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
20
30
40
50
60
70
80
% T
rans
mitt
ance
Wavenumber (cm-1)
-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
-100
-50
0
50
100
M [e
mu/
g]
H [T]
MN
20 30 40 50 60 70
30
40
50
60
inte
nsity
(a.u
)
2 theta
(220
)
(311
)
(400
)
(222
)
(422
)
(511
)
(440
)
MN
20 30 40 50 60 70
30
40
50
60
inten
sity (
a.u)
2 theta
(220
)
(311
)
(400
)(222
)
(422
)
(511
)
(440
)
MN
-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
-100
-50
0
50
100
M [e
mu/
g]
H [T]
MN
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
20
30
40
50
60
70
80
% T
rans
mitt
ance
Wavenumber (cm-1)
Proceso de Funcionalización
HO
OH
OH
OH
OH
HO
HO
OH
O
O
O
O
O
O
O
O
Si
Si
Si
Si
Si
Si
SiO O
O
O
OO
O
O
Si
S
S
S
S
S
S
S
S
O
O
O
O
O
O
O
O
Polímero lipofílico
Polímero hidrofílico
Polímero anfifílico
Caracterización del Material Compuesto
Caracterización
TGA
M vs H
TEM
IR
-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
-100
-50
0
50
100
10 20 30 40 50 60 70 80
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
inte
nsity
(a.u
)
2theta
MO
M [e
mu/
g]
H [T]
MO
-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
-100
-50
0
50
100
10 20 30 40 50 60 70 80
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
inte
nsity
(a.u
)
2theta
MOM
[em
u/g]
H [T]
MO
Pruebas con Nanofluídos: ángulo de contacto
Fluidos
Salina
MNPs
Oleico
4
Pruebas con Nanofluídos: desplazamiento
0 20 40 60 80 100 1200
20
40
60
80
100
Brine MN Oléico 4
Oil R
ecov
ery
(%)
Time (min)
Pruebas de recuperación en superficie
ConclusionesSe logró la funcionalización requerida.
Para los ensayos realizados el material anfifílico fue más efectivo y emuló la acción de un surfactante.
Se verificó una buena interacción superficial entre el crudo y las nanopartículas.
Se confirmó la recuperación magnética del crudo.
Sólo se utilizaron reactivos industriales y/o comerciales
Perspectivas
Simular y analizar el arrastre con el ferrofluído en columna.
Probar el nanofluído en condiciones de presión y temperatura.
Probar tratamiento de emulsiones con nanopartículas
Explorar otras combinaciones de monómeros lipofílicos e hidrofílicos para optimizar su performance
