Metodología para la cuantificación de agua en emulsiones generadas con crudos colombianos mediante espectroscopía de RMN

Abstract

La mayor parte de los crudos de petróleo extraídos presentan emulsiones que dificultan su producción, transporte y comercialización, por lo que conocer con precisión qué cantidad de agua hay en las emulsiones es vital. El método empleado para esa cuantificación es el Karl Fischer pero este conlleva algunas desventajas en tiempos y costos significativas. En este trabajo se desarrolló un método para la cuantificación de agua en emulsiones crudo:agua, por Resonancia Magnética Nuclear de protones (RMN-1H) de baja resolución (7.5 MHz). Se emplearon crudos colombianos de distintas viscosidades: Crudo Panto 39,81 °API, Crudo Payoa 14,98 °API y Crudo Suria 7,77 °API, salmuera con 5.000 mg/L cloruro de sodio NaCl y 5.000 mg/L de surfactante dodecilsulfato de sodio (SDS) para simular emulsiones estables próximas a las condiciones naturales de los tres crudos. Para cuantificar el contenido de agua se realizaron mediciones del tiempo de relajación de la curva T2 para las muestras de agua y emulsiones mediante RMN, que posteriormente fueron contrastadas con los valores de preparación para determinar su precisión. La cuantificación de agua en emulsiones empleando RMN es posible y presenta un rango amplio de aplicación para crudos medios y pesados con 30% - 70% de agua y precisión de 0,70 – 13,80%, los crudos livianos pueden cuantificar desde 50% con precisión de 0,70 – 7,42%. La validación cruzada LOO determinó el Error Absoluto Medio: 1,6 y Error Cuadrático Medio: 2,082 indicando que el método tiene buen rendimiento y capacidad predictiva. Finalmente, esta investigación permitió confirmar que la metodología planteada puede ser considerada como una alternativa al método tradicional de cuantificación de agua en emulsiones debido a que tiene rango amplio de aplicación, buena precisión y baja desviación de los resultados frente a los valores reales, por lo que puede ser utilizada como una herramienta confiable.