Evaluación experimental de la rigidez y estabilidad en geles formados con agentes entrecruzadores compuestos para procesos de control de agua.

Abstract

La producción excesiva de agua en pozos petroleros representa un problema técnico y económico que afecta la eficiencia de los procesos de producción y compromete la sostenibilidad de las operaciones. En este contexto, los geles poliméricos se han consolidado como una alternativa eficaz dentro de los métodos químicos de control de agua, debido a su capacidad para formar redes tridimensionales que reducen selectivamente la permeabilidad al agua sin obstaculizar de manera significativa el flujo de hidrocarburos. Ahora, el gel polimérico convencional, que normalmente se formula con un único agente entrecruzador, presenta una estabilidad térmica insuficiente según autores, por tanto, la implementación de entrecruzadores compuestos en el sistema gelificante confiere mayor estabilidad térmica y estructural, este tipo de entrecruzamiento es permitido por la poliacrilamida al contener moléculas pertenecientes al grupo de carboxilo y amida. Durante esta investigación se prepararon diferentes formulaciones bajo condiciones controladas de laboratorio y se sometieron a pruebas de botella, reología, compatibilidad y estabilidad. Los resultados más sobresalientes demostraron ser las formulaciones con 2000 y 4000 ppm de polímero, alcanzando tiempos de gelificación superiores a 8 horas y códigos finales mayores o iguales a “F”, lo que garantiza un equilibrio entre tiempos de gelificación e integridad estructural. En particular, la formulación 4000 ppm, 80:1, 6000 ppm presentó el mejor comportamiento reológico, con módulo de almacenamiento G’ = 14.6 y módulo de pérdida G’’ = 2.8, evidenciando una red tridimensional sólida y estable dentro de la región lineal viscoelástica (RLV = 380 %). Adicionalmente, las pruebas de compatibilidad y estabilidad confirmaron que los sistemas no presentaron sinéresis ni separación de fases, manteniendo su rigidez y estabilidad térmica. En conclusión, los geles poliméricos con entrecruzadores compuestos representan una alternativa robusta y técnicamente viable para procesos de control de agua en yacimientos.