Síntesis y caracterización reológica de emulsiones crudo-ferrofluido/agua.

Abstract

Ante la necesidad de mejorar la eficiencia de flujo y la estabilidad durante el almacenamiento en la industria oil & gas, los fluidos complejos se perfilan como alternativas funcionales con reología ajustable, mayor robustez interfacial y control externo de la microestructura para operaciones de transporte y manejo. En este trabajo se prepararon emulsiones aceite-en-agua (O/W) que incorporan una mezcla crudo pesado/ferrofluido como fase dispersa. Se evaluaron tres tensioactivos: Tergitol NP-10 y Tergitol NP-40 (no iónicos, etoxilación 10 y 40, HLB 13,2 y 17,8) y cloruro de hexadecilpiridinio (CPC, catiónico, HLB 27). La estabilidad se monitoreó macroscópica y microscópicamente (clarificación, presencia de crudo libre, distribución de tamaños), mientras que la respuesta mecánica se caracterizó mediante reología oscilatoria de pequeña amplitud (SAOS, sin campo) y curvas de flujo con y sin aplicación de un campo magnético estático y uniforme. Todas las formulaciones mostraron comportamiento reofluidizante y dominio elástico en el régimen lineal. En almacenamiento, TNP40 exhibió la mayor robustez (menor clarificación y ausencia de crudo libre), TNP10 mostró estabilidad intermedia y CPC evidenció ruptura parcial. Para los ensayos magnetoreológicos se seleccionó TNP10 por su reproducibilidad: bajo campo, la viscosidad aumentó monótonamente a bajas - medias tasas de cizalla y se atenuó a altas tasas por desestructuración inducida por flujo; los ciclos de encendido/apagado revelaron una respuesta inmediata y reversible. Se observaron estructuras múltiples W/O/W en CPC y, en menor medida, en NP-40, fenómeno que explica incrementos transitorios de viscosidad sin cambios simultáneos en el tamaño externo de gota. En conjunto, los resultados confirman la viabilidad de estas emulsiones y su modulación magnetoviscosa, sugiriendo a TNP40 como formulación preferente para almacenamiento y a TNP10 como candidata para control reológico por campo.