presentación surfactantes

7/28/2019 presentacin SURFACTANTES

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LOS SURFACTANTES Y SU

APLICACIN EN LA INDUSTRIAPETROLERA

CRISTHIAN MARTIN TRUJILLO

HECTOR HERNAN MESA VASQUEZJEISON PEA LONDOONELSON FABIAN TIQUE

YANET VELEZ MORALES

Tcnico Laboral en Produccin de Pozos de Petreos

ECAPETROL SAS

ESCUELA DE CAPACITACION PETROLERA

VILLAVICENCIO META

PRIMER SEMESTRE 2013


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sustancia, tambin conocida como agente tensioactivo, son

agentes de humectacin, con doble afinidad que le confiere suestructura molecular, constituida por una parte polar (hidrofilica) yotra apolar (lipofilica), tienen actividad interfacial y se absorbe auna interfase liquido/liquido o a una superficie solido/fluido enforma orientada, disminuyendo la tensin superficial de un liquido,

permitiendo una mayor facilidad de dispersin y bajando la tensininterfacial entre dos lquidos.

SURFACTANTE.

AGUA

ACEITE


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QUE ES UNA MICELA Polmero de asociacin en el cual el surfactante alcanza

una posicin ms favorable. Las micelas formadas en un

ambiente acuoso pueden tener una variedad de formas, con

un exterior hidroflicos y un ncleo hidrofbico. En un

ambiente no polar, como aceite, se formaran micelas

inversas con un exterior lipoflico y un ncleo hidroflico. El

tamao de las micelas es del orden de 10 a 100 y pueden

contener varias decenas y an centenas de molculas


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QUE ES TENSION INTERFACIAL:Es la fuerza por unidad de longitud queexiste en la interface entre dos fluidosinmiscibles.

La tensin interfacial acta para mantenerel rea interfacial a un mnimo.Comnmente es medida en dinas o mili-

dinas por centmetro


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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA REDUCCION DELA TENSION INTERFACIAL

Cadena de Hidrocarburos Carga interfacial Absorcin del Surfactante

Angulo de Contacto


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FUNDAMENTO TEORICO DE LOS SURFACTANTESFUERZA CAPILAR VS FUERZAS

VISCOSAS

Las fuerzas capilares son las principalesresponsables de la saturacin residual de

petrleo presente en zonas barridas por

agua.

La relacin entre fuerzas viscosas y fuerzas

capilares est dada por el nmero capilar,

NC.


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FUERZA CAPILAR VS FUERZAS VISCOSAS 1Donde,

Nc : es el nmero capilarV : velocidad del fluido de empuje : viscosidad del fluido de empuje : tensin interfacial

Considerando dos poros en paralelo con un poro superior que contiene un glbulo de

petrleo atrapado por fuerzas capilares; la ecuacin de laplace nos permite calcular la

cada de presin a travs de la interfase

P = . P =Cada de presin

= Tensin interfacial = Curvatura, aproximadamente el inverso del radio del poro


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En el poro inferior la fase continua, agua osalmuera, puede fluir y ejercer entonces una

fuerza de drenaje dada por las relaciones de

darcy o de poiseuille para un capilar

FUERZA CAPILAR VS FUERZAS VISCOSAS 2

P =Diferencia de presin entre los extremos del glbulo

L = Longitud del glbulo de un poro o grano de arena

V = Velocidad superficial de desplazamiento de la fase continua

= Viscosidad de la fase continua

K = Permeabilidad del medio poroso.


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= 0.1 mm-1

L = 100 mm

Pcapilar = 1000 Pa

= 1 cP

v = 1 m/da

Pviscoso = 11.73 Pa

= 10 dina/cm

k = 100 milidarcies

FUERZA CAPILAR VS FUERZAS VISCOSAS 3

se han calculado fuerzas capilares 1000 a 10000 veces ms altas quelas fuerzas viscosas que se pueden lograr por inyeccin de fluidos


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PROPIEDADES DE LOS SURFACTANTES 1Todas las aplicaciones y usos de los surfactantes provienen de dos

propiedades fundamentales de estas sustancias

1. ADSORCIONfenmeno espontneo impulsado por la disminucin de energalibre del surfactante al ubicarse en la interfase y satisfacer total o

parcialmente su doble afinidad polar - no polar. La adsorcin deun surfactante en una superficie gas-liquido o en una interfaseliquido-liquido, produce en general una reduccin de la tensinsuperficial o interfacial.

AGU

A

AIRE ACEITE

SOLID

OAGUA

AGUA


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2. ASOCIACION

Su tendencia a asociarse para formar

estructuras organizadas

AGUA

ACEITE

PROPIEDADES DE LOS SURFACTANTES 2


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SOLUBILIZACION A partir de la concentracin micelar crtica (CMC), la

solubilizacin aumenta considerablemente, ya que el

hidrocarburo penetra dentro del corazn de las micelas

PROPIEDADES DE LOS SURFACTANTES 3

Solubilizacin del petrleo en las micelas


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CONDICIONES DEL FLUIDO PARA LA APLICACINDE SURFACTANTES 1. 1. CARACTERSTICAS DE LOS FLUIDOS

Parmetro Rango

Gravedad > 20 API

Viscosidad < 35 cp


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2. CARACTERSTICAS DEL YACIMIENTO

CONDICIONES DEL FLUIDO PARA LA APLICACINDE SURFACTANTES 2.

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Parmetro RangoTemperatura < 200 F

Transmisibilidad NC

Porosidad NCPermeabilidad > 10 md

Parmetro RangoProfundidad < 9000 ft

Espesor NC

Litologa ArenasSalinidad


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OBJETIVO DE LA UTILIZACION DE SURFACTANTES El objetivo principal es recobrar el petrleo

residual de 10 a 20% del volumen poroso,

que permanece despus de la recuperacin

primaria o de una inyeccin de agua.


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CLASIFICACION DE LOS SURFACTANTES 1.

La principal forma de clasificar los surfactanteses por la presencia de grupos formalmente

cargados en sus cabezas o grupos polares.

1. ANINICOS : Su carga es negativa

2. CATIONICOS: Su carga es positiva3. ANFOTRICOS : Una cabeza con 2

grupos de cargas opuestas

INICOS:Sus cabezas tienen carga;positiva, negativa, las dos al tiempo


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CLASIFICACION DE LOS SURFACTANTES 2.

NO INICOS: Un surfactante noinico no tiene grupos con carga en suscabezas


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NOMBRES DE ALGUNOS SURFACTANTES 1

ANIONICOS:Dodecil sulfato de sodio (SDS)

Lauril eter sulfato de sodio (SLES)

Al quli benceno sulfonato

CATINICOS:Bromuro de cetil trimetil amonio (CTAB).

Cloruro de cetil piridinio (CPC)

Cloruro de bencetonio (BZT)


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NOMBRES DE ALGUNOS SURFACTANTES 2

ANFOTERICOS:Dodecil betaina

. Oxido de dodecil dimetil amina

Coco amfo glicinato

NO IONICOS

Alquil poli oxido de etileno

Octil glucsido

Alcohol oleico


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ELECCION DEL SURFACTANTE 1. Desde que cada proyecto de recuperacin

terciaria es independiente, nico y las condicionesvaran, es extremadamente importante disear yformular el agente tensioactivo adecuado con el

objeto de optimizar el tratamiento.

En los ltimos tiempos han aparecido en el mercadonuevos agentes tensioactivos que permiten la

implementacin de tcnicas SP y aun solo agentetensioactivo, con xito, con el consiguienteahorro de inversin en equipos y productos.


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ELECCION DEL SURFACTANTE 2. TECNOLOGIA (ASP) Alcali-surfactante-

polmero

El uso del lcali podr causarCorrosin de los equipos

Incrustaciones en la formacin

Pozos productores obturados que requerirn

tratamiento de fractura para que vuelvan aproducir.

Disminucin de desarrollo de viscosidad delpolmero.

Aumento de consumo de polmero

Mayores costos de mantenimiento


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ELECCION DEL SURFACTANTE 3. TECNOLOGIA (SP) Super Surfactante Muy efectiva

Se requieren muy bajas concentraciones desurfactante

Provee ultra bajas tensiones interfaciales (IFT)No se necesita tratamiento de agua intensivo

Tolerante a:+ Altos valores de slidos disueltos

+ Alto contenido de cationes divalentes+ Altas temperaturas


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ELECCION DEL SURFACTANTE 4.TECNOLOGIA (LSP) (Bajo alcali-surfactante polimero)

Combina las ventajas del ASP y el SPUsa 0.1 0.3% lcali

Reduce la adsorcin de surfactante Reduce la degradacin del polmero

Reduce el costo de mantenimiento Reduce la formacin de incrustaciones

Reduce el costo total de tratamiento

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