Análisis de la reactividad de crudos pesados aplicando recobro térmico con catalizadores y técnicas espectroscópicas
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Date
2024-11-13
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los métodos de recobro mejorado son fundamentales para extraer el crudo remanente de los yacimientos, en donde procesos de inyección de vapor son considerados como una ruta prometedora. Por lo tanto, en este estudio, se evaluó el efecto termoquímico con catalizador en la mejora de las propiedades fisicoquímicas de crudos pesados colombianos, utilizando el proceso de inyección de vapor con precursores liposolubles de catalizadores. Las pruebas de interacción fluido-fluido se realizaron sobre tres crudos pesados (A, B y C) en condiciones representativas de inyección de vapor con naftenato de hierro (NFe 100ppm/Fe) en un reactor batch, a 270 °C y 800 psi, durante 66 horas. Se analizaron propiedades fisicoquímicas como viscosidad y análisis SARA (saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos).
Los resultados mostraron que los crudos A, C y B, tratados termoquímicamente con NFe, presentaron reducciones de viscosidad (@60°C) del 10.3, 33.8 y 44.4%, respectivamente, en comparación con el crudo original. Estos cambios están relacionados con modificaciones estructurales de las fracciones del crudo, siendo los crudos con mayores alteraciones en su composición SARA los que mostraron mayores reducciones de viscosidad. Esta disminución de viscosidad está vinculada con el aumento de componentes ligeros y la disminución de fracciones pesadas.
Adicionalmente, los parámetros moleculares promedio de aromaticidad, oxidación y sulfuración obtenidos por espectroscopia de infrarrojo FTIR-ATR confirmaron que la reactividad de los crudos está asociada con la naturaleza químicas de sus especies. Con la finalidad de relacionar las propiedades fisicoquímicas y la información FTIR-ATR se desarrollaron modelos multivariados por mínimos cuadrados parciales (PLS). Los modelos para las fracciones SARA y viscosidad mostraron coeficientes de correlación R2 y CV-q2 en el intervalo de 0.982 a 0.999, y entre 0.946 a 0.997, indicando que los modelos PLS son una herramienta adecuada para controlar y analizar las condiciones operacionales en el recobro mejorado de crudos pesados.
Description
Keywords
Crudos pesados, Naftenato de hierro, Acuatermólisis catalítica, Espectroscopia de infrarrojo FTIR-ATR, Modelos PLS