Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos

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Browsing Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos by browse.metadata.advisor "Bottia Ramírez, Hernando"

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    Efecto del uso de catalizadores sobre la recuperación mejorada de crudos pesados en procesos de inyección de vapor
    (Universidad Industrial de Santander, 2019) León Naranjo, Paola Andrea; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; León Bermúdez, Adán Yovani; Bottia Ramírez, Hernando
    El Recobro mejorado de hidrocarburos mediante inyección de vapor en sus diferentes modalidades de inyección fue considerado un proceso que solo generaba mecanismos de recuperación físicos, sin embargo, existe evidencia de la ocurrencia de una serie de reacciones llamadas acuatermólisis. Estas reacciones pueden ser favorecidas mediante la adición de un catalizador durante la inyección de vapor y de esta manera generar el mejoramiento del crudo original a través de la producción de moléculas de menor peso molecular. Lo anterior podría tener un efecto adicional sobre el factor de recobro de petróleo y los costos en las etapas de transporte y refinación. Por lo tanto, esta investigación se ha centrado en la evaluación experimental de los efectos de la acuatermólisis catalítica en un crudo pesado colombiano de 12.8 ° API, analizando los cambios en el comportamiento reológico, densidad, destilación simulada y estructura química a partir de parámetros moleculares promedio (AMP) obtenidos por resonancia magnética nuclear 1H-RMN. Para lo anterior, se analizó la influencia del catalizador, el tiempo y la temperatura de reacción en un microrreactor tipo batch. Además, con el objetivo de evaluar el efecto de esta tecnología sobre el factor de recuperación de petróleo a nivel de yacimiento se desarrollaron modelos numéricos de inyección cíclica y continua de vapor. Para realizar la evaluación numérica del proceso, se definió el modelo de fluidos mediante el agrupamiento de cinco pseudocomponentes y con ellos se establecieron reacciones químicas que permitieron modelar el mejoramiento in situ del hidrocarburo. Los resultados experimentales mostraron que los catalizadores aumentan la gravedad API y disminuyen la viscosidad en 10° y 80%, respectivamente. Estos cambios se asociaron a las modificaciones de la estructura química debido a la ruptura de las cadenas alquílicas y la conversión de la fracción 300°C + de hasta el 8%. Finalmente, los resultados obtenidos mediante simulación numérica mostraron que una reducción de las energías de activación del 25% podría aumentar el factor de recuperación de aceite en un 8%, en comparación con el proceso convencional.
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    Evaluación del efecto del agua sobre los parámetros de desempeño de un proceso de combustión in situ húmeda a partir de pruebas de tubo de combustión
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Cavanzo Balcazar, Emilio Andrés; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; Bottia Ramírez, Hernando
    Durante la aplicación de la técnica de recobro mejorado del petróleo denominada combustión in situ, gran parte del calor generado durante la combustión se almacena en la arena calcinada detrás del frente de combustión y no se utiliza para el desplazamiento del aceite. La capacidad calorífica del aire seco es baja y el aire inyectado no puede transferir calor desde la matriz de la arena tan rápidamente como se genera. El agua por otra parte puede absorber y transportar el calor mucho más eficientemente que el aire. Si el aire se inyecta junto con el agua, el calor almacenado en la arena quemada puede ser recuperado y transportado hacia adelante. La combustión húmeda surge como un posible método de recobro para aumentar la productividad de los yacimientos colombianos. Para el presente estudio, inicialmente se realizó un análisis de los resultados de una prueba de tubo de combustión húmeda realizada a un crudo colombiano. Se desarrolló el modelo base de simulación numérica de la prueba de tubo mediante el Builder y el simulador STARS de la compañía CMG. Para el desarrollo del mismo, se planteó un modelo cinético que describe el comportamiento oxidativo del crudo de estudio, a partir de los resultados experimentales y el balance másico de la prueba. Posteriormente, se realizó el ajuste histórico del modelo de simulación y se compararon los resultados numéricos con los resultados del modelo físico. Finalizado el modelo de simulación, se procedió a evaluar el efecto del agua sobre los parámetros de desempeño del modelo de la prueba de tubo de combustión húmeda, para lo cual se realizó un análisis de sensibilidad a la tasa de inyección de agua y se analizó su impacto sobre cada uno de los parámetros de desempeño, además se estudió su efecto sobre los perfiles de temperatura y la producción acumulada de aceite.