Efecto del uso de catalizadores sobre la recuperación mejorada de crudos pesados en procesos de inyección de vapor

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dc.contributor.advisorMuñoz Navarro, Samuel Fernando
dc.contributor.advisorLeón Bermúdez, Adán Yovani
dc.contributor.advisorBottia Ramírez, Hernando
dc.contributor.authorLeón Naranjo, Paola Andrea
dc.date.accessioned2023-04-06T20:19:26Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T20:19:26Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThe enhanced oil recovery by steam injection was considered a process that only generated physical recovery mechanisms. However, there is evidence of the occurrence of a series of chemical reactions which are called aquathermolysis. These reactions can be favored by the addition of a catalyst during steam injection, in this way it is possible to generate the upgrading of the original crude through the production of molecules of lower molecular weight. This additional effect could increase the oil recovery factor and reduce costs in transport and refining stages. Therefore, this research has focused on the experimental evaluation of the effects of catalytic aquathermolysis on a Colombian heavy crude of 12,8°API, based on changes in rheological behavior, density, simulated distillation and chemical structure from average molecular parameters (AMP) obtained by nuclear magnetic resonance 1H-NMR. In addition, numerical models of cyclic and continuous steam injection were developed to represent a pilot test and evaluate the effect of this technology on the oil recovery factor at the reservoir level. Regarding the numerical evaluation of the process, the fluid model was defined by grouping five pseudo-components. To model the in situ upgrading, chemical reactions were established among the pseudocomponents. The experimental results showed that the catalysts increase the API gravity and decrease the viscosity in 10 ° and 80%, respectively. These changes were associated with changes in the chemical structure due to the breakdown of the alkyl chains and the conversion of the 300 ° C + fraction up to 8%. Finally, the results obtained by numerical simulation showed that a reduction in activation energies of 25% could increase the oil recovery factor in 8%, compared to the conventional process.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13984
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAcuatermólisis
dc.subjectCatalizadores
dc.subjectMejoramiento
dc.subjectInyección De Vapor
dc.subjectRecobro.
dc.subject.keywordAquathermolysis
dc.subject.keywordCatalysts
dc.subject.keywordUpgrading
dc.subject.keywordSteam Injection
dc.subject.keywordRecovery.
dc.titleEfecto del uso de catalizadores sobre la recuperación mejorada de crudos pesados en procesos de inyección de vapor
dc.title.englishEffect of the use of catalysts on the enhanced recovery of heavy oil in steam injection processes
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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