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ENORDET: DETERGENTES PARA RECUPERACIÓN MEJORADA DE PETRÓLEOExtrayendo el máximo rendimiento de su campo

Shell Chemicals

Las técnicas de recuperación de petróleo actuales dejan cerca de dos tercios en el subsuelo; la EOR basada en surfactantes permite extraer más

Las técnicas de Recuperación Mejorada de Petróleo (EOR) están dirigidas a extraer más petróleo crudo de los yacimientos. Cuando la recuperación primaria y secundaria deja dos tercios del petróleo en el lugar, la EOR, o recuperación terciaria, puede extraer una gran parte de ese petróleo remanente.

La EOR abarca una variedad de técnicas que inyectan vapor, gas o agua en el yacimiento de petróleo. La efectividad de estas técnicas puede mejorarse aún más mediante el empleo de detergentes y otros aditivos específicos. Shell Chemicals ha desarrollado tales detergentes (o surfactantes) y tiene capacidades de fabricación a

gran escala que ofrecen una seguridad de suministros a largo plazo. Estos Detergentes para la Recuperación Mejorada de Petróleo (ENhanced Oil Recovery DETergents) se ofrecen bajo el nombre comercial de ENORDET.

Los surfactantes ENORDET pueden disolverse en agua dulce o salada junto con polímeros (inundación SP) y álcalis (inundación ASP) e inyectarse en el yacimiento. La inundación (A)SP podría ser una extensión lógica de su inundación con agua existente. Para obtener los mejores resultados posibles, la formulación (ASP) debe ajustarse a las condiciones del petróleo crudo y del yacimiento.

REVITALICE SUS CAMPOS MADUROS CON SURFACTANTES ENORDET

WWW.SHELL.COM/CHEMICALS/ENORDET

¿POR QUÉ HACER NEGOCIOS CON SHELL?

SOPORTE AL CLIENTE

Les proporcionamos soporte en sus esfuerzos de formulación para obtener una combinación de surfactantes que genera una tensión interfacial ultra baja (IFT) con su petróleo crudo. Cuando se hace la formulación, deben tenerse en cuenta los parámetros del petróleo crudo, tales como el número ácido total (TAN), la gravedad API, la viscosidad y los tipos de hidrocarburos presentes, medidos en saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos (SARA). Además, la composición de la salmuera (salinidad, dureza) influye en la elección de surfactante por utilizar. Deben discutirse las condiciones particulares del yacimiento, tales como la temperatura, la permeabilidad y el tipo de rocas, así como consideraciones prácticas, tales como la disponibilidad de agua dulce o agua ablandada (salina).

También se debe prestar atención a las restricciones originadas por el tipo de ubicación.Por ejemplo, las ubicaciones marinas pueden plantear restricciones en el espacio de almacenamiento, el peso y la potencia disponible.

RANGO DE PRODUCTOS E INNOVACIÓN

Shell Chemicals ofrece un rango de surfactantes ENORDET que, mediante una formulación cuidadosa, pueden adaptarse a diversos crudos y diferentes condiciones del yacimiento.

Para facilitar el suministro y minimizar los requisitos de almacenamiento, estamos desarrollando pastas y líquidos altamente concentrados.

LOGÍSTICA

Servimos a clientes de todo el mundo. El método más utilizado de envío es a través de isotanques tradicionales.

Se pueden disponer cantidades más pequeñas en recipientes intermedios para productos a granel (IBC) o bidones.

SALUD, SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE (HSE)

Durante la fabricación, el transporte, el almacenamiento y la aplicación en el campo, deben cumplirse todas las regulaciones de HSE. Shell Chemicals cumple con todas las regulaciones aplicables y tiene el compromiso de asegurar que todos sus productos se fabriquen, transporten, almacenen y apliquen de una manera responsable. Expertos dedicados de HSE, que trabajan en colaboración cercana con redes de HSE de la industria, pueden dar apoyo a los clientes en el cumplimiento de sus requisitos de HSE.

ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Y CONTROL DE LA CALIDAD (QA/QC)

Shell fabrica productos de acuerdo con los más elevados estándares de la industria. Tenemos implementados procesos de QA/QC completos para asegurar que nuestros clientes reciban el producto de calidad que necesitan. Nuestras plantas tienen las certificaciones ISO 9001 e ISO 14001.

COMPORTAMIENTO DE FASEbajo costo gramos

FLUJO DEL NÚCLEOkilogramos

PRUEBA DE POZO SIMPLE500 – 3000 kg

PRUEBA DE CAMPO DE POZO MÚLTIPLE0,5 – 5 kilotones

OPERACIÓN COMERCIAL20 – 50kilotones pa

AUMENTO DE VOLÚMENES DE SURFACTANTES: ESTRICTO CONTROL DE CALIDAD PARA GARANTIZAR UN RENDIMIENTO CONSISTENTE

1769

1769

Tapa

PT

Inyección

NúcleoProducción

Fluidos deinyección

Bombas deinyección

Pozo de producción

Petróleo

(SE MUESTRA PATRÓN SIMPLE DE 5 PUNTOS)

Pozo deinyección

Amortiguadorde agua dulcepara protegerlas sustanciasquímicas

Fluidoimpulsor(agua)

Sustanciasquímicasparacontrol demovilidad

Sustanciasquímicasparaliberacióndel petróleo

Recuperaciónadicional depetróleo(Banco depetróleo)

Flujo previoparaacondicionarel yacimiento

Porosidad =

20 piesPe

tróle

oBO

LSÓ

ND

E EO

R

0,25

¿CÓMO SE UTILIZAN LOS SURFACTANTES ENORDET?

En la EOR basada en surfactantes, el yacimiento se inunda bombeando agua con un pequeño porcentaje (típicamente 0,3 – 1%) de surfactante. El surfactante vence las fuerzas capilares naturales mediante la disminución de la tensión interfacial (IFT) petróleo crudo/agua hasta un nivel ultra bajo. Esto permite que los glóbulos de petróleo del yacimiento fluyan a través de los poros de la roca y se unan para formar un banco de petróleo limpio.

Para lograr este efecto, deben seleccionarse surfactantes ENORDET específicos, de acuerdo a las condiciones particulares del yacimiento:

n temperatura n salinidad y concentración de iones divalentes del agua (dureza del agua)n tipo de crudo (viscosidad, TAN, SARA, etc.)

La selección de los surfactantes correctos es importante para evitar la formación de emulsiones viscosas. Con frecuencia se añaden álcalis a la solución surfactante acuosa para reducir la adsorción del surfactante hacia las rocas. En el caso de crudos de elevado TAN, los álcalis generan jabones adicionales a través de la reacción con ácidos que existen naturalmente en el petróleo crudo. Para mejorar el control de la movilidad, se añade un polímero soluble en agua, tal como la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM).Generalmente se suele usar un frente de polímero, surfactante y álcali (ASP), seguido de otro de solución de polímero (impulsor) que actúa como un pistón para empujar el banco de petróleo a través del yacimiento hasta los pozos de producción. Usualmente, se observan efectos sinergéticos cuando se combinan sulfonatos de olefina internos (IOS) con surfactantes del tipo de los sulfatos de alcoxi alcohol (AAS).

Fluidos deinyección

Bomba deinyección

Pozo de producción

Petróleo

(SE MUESTRA PATRÓN SIMPLE DE 5 PUNTOS)

Pozo deinyección

Frente deamortiguación(agua)

Fluidoimpulsor(agua)

Frente depolimero

Frente(A)SP

Recuperaciónadicional depetróleo (Bancode petróleo)

Flujo previoparaacondicionarel yacimiento

UN RANGO DE GRADOS ENORDET PARA ADAPTARSE A SU YACIMIENTO

* el rango de salinidades donde puede aplicarse un surfactante depende de la formulación (a) IOS, 90 °C, surfactante en 2% peso, no cosolvente** hasta 60 °C para formulaciones SP, ligeramente superior para formulaciones ASP (b) AAS, 50 °C, surfactante en 1% peso, 1% SBA# la tolerancia efectiva de iones divalentes depende de la formulaciónIOS: sulfonato de olefina internoAAS: sulfato alcoxi alcohol, o alquil éter sulfato

Se puede alcanzar una salinidad objetivo óptima a través de la mezcla de surfactantes para adecuarla a las condiciones del crudo y del yacimiento. Por ejemplo, el ENORDET O332 puede usarse en ambientes de media y alta salinidad cuando se combina con otros surfactantes.

COSOLVENTES Y SOLUBILIZADORES ACUOSOSA veces, las formulaciones ASP o SP requieren de cosolventes para mejorar la solubilidad acuosa y reducir la viscosidad de las micro emulsiones. El butan-2-ol (SBA) y el isobutanol (IBA) son cosolventes típicos, ambos alcoholes de bajo peso molecular.

Los etoxilatos de alcohol NEODOL de Shell son solubilizadores superiores para la solubilidad acuosa de los surfactantes; la principal ventaja que ofrecen con respecto a los alcoholes de bajo peso molecular es su efectividad a concentraciones mucho más bajas, reduciendo así los costos de logística. También son menos volátiles, lo que minimiza los riesgos para la salud, la seguridad y el medio ambiente. Consulte también el artículo de SPE de la Universidad de Texas: SPE130007, “El papel de los cosolventes y los cosurfactantes en el uso de technicas cEOR”.

Consulte nuestro sitio Web para obtener información más extensa acerca de los productos NEODOL: www.shell.com/chemicals/neodol

ENORDET™ tipo de surfactante

longitud de la cadena (N.o de carbonos hidrofóbicos)

PO/EO promedio por unidad de alcohol (mol/mol)

temperatura máxima del yacimiento

Rango óptimo de salinidad frente al octanaje; % en peso de NaCl

tolerancia de ión divalente #

O242 IOS C20-24 hasta 200 °C 1 - 3% (a) limitada



O352 IOS C24-28 hasta 200 °C 0,1 - 1% (a) limitada

A771 AAS C16-17 7 PO hasta ≥60 °C ** 1,5 - 3% (b) excelente

A031 AAS C16-17 3 EO hasta ≥60 °C ** 5 - 7% (b) excelente

J771 AAS C12-13 7 PO hasta ≥60 °C ** 1,5 - 4% (b) excelente



J071 AAS C12-13 7 EO hasta ≥60 °C ** 24 - 26% (b) excelente

SURFACTANTES ENORDET CONCENTRADOSDesde los puntos de vista de la logística y la operación, es deseable enviar surfactantes concentrados, ya que se minimizan los costos de transporte y se reduce el espacio de almacenamiento necesario. Según la concentración y el tipo de surfactante, los surfactantes ENORDET varían sus propiedades físicas desde líquidos (baja viscosidad) hasta pastas de mayor viscosidad. Shell Chemicals trabaja para mejorar las características de manipulación de las pastas surfactantes concentradas para que sean más fluidas y puedan ser bombeadas y mezcladas más fácilmente en las instalaciones del proyecto de SP/ASP.

MEZCLASPara simplificar las operaciones de campo, puede ser deseable enviar el sistema surfactante como una mezcla concentrada en lugar de enviar los surfactantes individualmente; esto tiene la ventaja de requerir un solo tanque de almacenamiento para surfactantes y de que no haya necesidad de realizar un proceso de mezclado de surfactantes en el lugar. Un beneficio adicional es que una combinación de surfactantes IOS y AAS con frecuencia resulta en un líquido de menor viscosidad incluso a elevadas concentraciones, lo que facilita el manejo.Shell Chemicals puede desarrollar mezclas concentradas específicas para cada cliente. Deben tenerse en cuenta varios factores. Estos incluyen: condiciones locales tales como el clima prevaleciente, opciones de almacenamiento, retos logísticos (por ejemplo, suministro a instalaciones marinas), modos de envío y finalmente, disolución del producto en el flujo de agua a inyectar. Dadas las muchas posibilidades, el desarrollo de las mezclas debe llevarse a cabo en cercana colaboración con el cliente.

ESPUMASCada vez se está prestando más atención a la inyección de gas para EOR. El gas puede ser nitrógeno, CO2, vapor o gases de hidrocarburos co-producidos que se reinyectan. Para mejorar el control de la movilidad del gas inyectado, se (co)inyecta agua con surfactantes en el yacimiento, lo que lleva a la generación de espuma en el lugar. Además, para el control de la movilidad de inundaciones de agua a altas temperaturas de yaci-miento, puede ser beneficioso utilizar espuma generada con un surfactante de temperatura estable, ya que la degradación del polímero HPAM será un problema. Algunos surfactantes que resultaron efectivos son, en particular, ENORDET O332, AOS1416 y AOS1618. Para la aplicación de vapor, puede utilizarse ENORDET LTS-18, que es muy estable a altas temperaturas. Se ha utilizado en proyectos de espuma vaporizada que exigían una estabilidad de surfactante mayor a los 250 °C.

CONTENIDO DEL FRENTE DE ASPEl proceso (ASP) usa agua, la cual puede obtenerse a partir de diversas fuentes, incluyendo agua coproducida (agua salina, no potable).n Los ingredientes ASP son comparables a productos

domésticos comunes:n Un álcali, típicamente carbonato de sodio, se usa en las

mezclas ASP: n La concentración del álcali está usualmente entre el

1% y el 2%,n Surfactantes n La concentración de los surfactantes está usualmente

entre el 0,3% y el 1%, n Los surfactantes son similares, pero no idénticos, a los

encontrados en muchos productos que usamos a diario: champú, detergente para lavandería, jabones lavavajillas, etc.

n Polímeros n La concentración de los polímeros está usualmente

entre el 0,1% y el 0,3%, n El polímero usado es poliacrilamida parcialmente

hidrolizada (HPAM). Los polímeros HPAM se usan en muchas aplicaciones de tratamiento y purificación de agua.

FÁBRICA DE SHELL CHEMICALS, GEISMAR, LUISIANA.

SEGURIDAD DE SUMINISTRO

Ofrecemos un suministro fiable acorde a la escala de crecimiento de sus negocios. Colectivamente, las empresas químicas de Shell son las mayores productoras globales de olefinas, alcoholes y alcoxilatos de alcohol, los cuales constituyen las materias primas para el rango de productos ENORDET. Fabricamos tanto en Estados Unidos (3 unidades, en Geismar y Luisiana) como en la Unión Europea (1 unidad, Stanlow, Reino Unido).

SERVICIO AL CLIENTE

Tenemos equipos de ventas y de centros de clientes en seis continentes disponibles para recomendar productos y ayudarle a desarrollar soluciones de suministro óptimas. El personal experimentado radicado en Houston y Ámsterdam proporciona también soporte técnico exclusivo. Puede comunicarse con nosotros a través de nuestra página Web (www.shell.com/chemicals/enordet) o directamente a través de nuestro centro de servicio al cliente.

CALIDAD Las plantas tienen certificaciones ISO 9001 e ISO 14001 y monitoreamos continuamente nuestros procesos, desde la descarga de las materias primas hasta la entrega de los productos.

HSE Y ADMINISTRACIÓN DE LOS PRODUCTOS Las empresas químicas de Shell son proactivas en los campos de la salud, la seguridad y el medio ambiente. Nuestros expertos en HSE pueden proporcionar capacitación y evaluaciones acerca de la manipulación y el uso apropiados de nuestros productos.

LA VENTAJA DE SHELL

INTERFACES ELECTRÓNICAS

Shell Chemicals ofrece una variedad de soluciones de comercio electrónico para hacer los pedidos y gestionar nuestro inventario de ENORDET de manera rápida y fácil. El Portal del cliente es una interfaz segura basada en la Web donde puede realizar sus pedidos, seguirlos y gestionarlos. A través de la red de transacciones Elemica™, el comercio electrónico se vuelve más eficiente mediante procesos estandarizados.

EN LA WEB

Shell Chemicals le permite el acceso a años de desarrollo técnico detrás de los productos ENORDET en nuestro sitio Web: www.shell.com/chemicals/enordet.

Las descargas de información en formato PDF incluyen hojas de datos, artículos técnicos,MSDS y literatura sobre seguridad.

SURFACTANTEAgente activo superficial, un compuesto diseñado para disminuir la tensión interfacial (IFT) entre el petróleo y el agua. La IFT se disminuye típicamente desde 30 – 40 mN/m (dina/cm) a valores inferiores a 0,001 mN/m.A esta IFT extremadamente baja, tienden a formarse micro emulsiones, las cuales son termodinámicamente estables. Las micro emulsiones de baja viscosidad se requieren para minimizar las pérdidas de surfactante dentro del yacimiento y la selección de los surfactantes es crítica para facilitar esto.

FORMULACIÓN DE POLÍMEROS SURFACTANTES ALCALINOSEl transporte eficaz de la solución acuosa (y del banco de petróleo) a través del yacimiento es la clave para el éxito de la EOR basada en surfactantes y esto se logra a través del diseño de una formulación optimizada. Usualmente, se añade un polímero soluble en agua, tal como la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM) para aumentar la viscosidad de la fase acuosa para mejorar el control de la movilidad.Con frecuencia se añaden álcalis a la solución acuosa para aumentar la eficiencia, ya que esto ayuda a reducir la adsorción del surfactante hacia las rocas. En el caso de petróleos de “elevado TAN”, los álcalis también generan surfactantes adicionales a través de las reacciones con los ácidos presentes. Estos surfactantes ayudan en la generación de una IFT ultra baja entre el aceite y el agua.

PRUEBA DE COMPORTAMIENTO DE FASEPara probar la capacidad de ciertas formulaciones surfactantes para generar una IFT ultra baja y formar una micro emulsión entre un crudo en particular y la salmuera inyectada, se llena un conjunto de tubos de ensayo con solución de ASP y crudo. El contenido se mezcla bien y se observa a lo largo del tiempo mientras se mantienen en un horno a la temperatura del yacimiento. Cada tubo de ensayo tiene una salinidad diferente, lo que permite una exploración de la salinidad. La salinidad a la cual se desarrolle el mayor volumen de micro emulsión como una fase intermedia tiene el mayor potencial para esa formulación particular de ASP. Las formulaciones seleccionadas se prueban además en experimentos de inundación de núcleo que simulan la propagación del fluido y la recuperación de crudo en el yacimiento.

Exención de responsabilidadShell Chemicals se refiere a las diferentes empresas del Grupo Shell involucradas en el negocio de las sustancias químicas. El Grupo Shell se refiere a las empresas en las cuales Royal Dutch Shell plc. posee inversiones directas o indirectas. Cada una de las empresas que constituyen el Grupo Shell es una entidad independiente y tiene su propia identidad separada.

La información contenida en esta publicación es, según nuestro leal saber y entender, verdadera y exacta, pero cualquier recomendación o sugerencia que pueda hacerse es sin garantía, ya que las condiciones de uso están más allá de nuestro control. Además, nada de lo contenido aquí se interpretará como una recomendación para utilizar algún producto en conflicto con patentes existentes.

ENORDET, NEODENE, NEODOL y NEOFLO son marcas comerciales de las empresas del Grupo Shell.

Visite nuestro sitio Web www.shell.com/chemicals/enordet para contactarnos.

Publicado en diciembre de 2015. Todos los derechos reservados.

Los derechos de autor de este documento son de Shell Chemicals Europe B.V., Rotterdam, Holanda. Todos los derechos reservados. Este documento no puede reproducirse, guardarse en ningún sistema de recuperación ni transmitirse de ninguna forma ni por cualquier medio, ni en su totalidad ni en parte, sin la autorización previa por escrito del propietario de los derechos de autor.

SURFACTANTES PARA EOR

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