Effect of the Incorporation of Silica Nanoparticles on the Stability and Rheological Behavior of Xanthan Gum Formulations for Use in Enhanced Oil Recovery

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dc.contributor.advisorPedraza Avella, Julio Andrés
dc.contributor.advisorMercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.contributor.advisorLemaitre, Cécile
dc.contributor.advisorSadtler, Véronique
dc.contributor.authorBuitrago Rincón, Dayan Lizeth
dc.contributor.evaluatorMarchal, Philippe
dc.contributor.evaluatorCastellani, Romain
dc.contributor.evaluatorRamírez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.evaluatorHoyos Palacio, Lina Marcela
dc.contributor.evaluatorLópez Contreras, Yuly Fernanda
dc.contributor.evaluatorAriza León, Emiliano
dc.date.accessioned2023-12-07T19:33:34Z
dc.date.available2023-12-07T19:33:34Z
dc.date.created2023-12-07
dc.date.embargoEnd2028-12-07
dc.date.issued2023-12-07
dc.description.abstractCon el aumento de la demanda global de energía y los desafíos que enfrenta la producción convencional de petróleo, la búsqueda de métodos efectivos de Recuperación Mejorada de Petróleo (EOR, por sus siglas en inglés) se intensifica. Este estudio explora el potencial de las nanopartículas de sílice hidrofílicas (Np-SiO2) para mejorar la viscosidad y la estabilidad reológica de soluciones de Goma de Xantana (XG), presentando una alternativa prometedora para aplicaciones en EOR. La investigación está diseñada para explorar la influencia de las Np-SiO2 en las soluciones de XG, centrándose en tres aspectos clave: el impacto en la viscosidad, el comportamiento reológico bajo tensiones externas y fuerzas iónicas (Na+ y Cl-), y la caracterización fisicoquímica de XG y las nanopartículas de sílice. La metodología abarca un análisis detallado de las propiedades y la naturaleza tanto de XG como de las Np-SiO2, el establecimiento de un proceso estandarizado para la formulación de nanofluidos, y la evaluación de la estabilidad y macroestructura de los nanofluidos mediante viscosimetría capilar, medidas de potencial Z y microscopía confocal. El estudio también monitorizará la evolución de la viscosidad con el tiempo. Además, se llevarán a cabo pruebas de coreflooding para comparar nanofluidos de XG con soluciones de poliacrilamida hidrolizada (HPAM), centrándose en las interacciones roca-fluido y la tensión interfacial. A través de este enfoque integral, la investigación tiene como objetivo proporcionar conocimientos valiosos sobre las posibles aplicaciones de las Np-SiO2 para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las soluciones de XG, especialmente en el contexto de procesos de EOR.
dc.description.abstractenglishWith global energy demands on the rise and conventional oil production facing challenges, the search for effective Enhanced Oil Recovery (EOR) methods intensifies. This study explores the potential of hydrophilic silica nanoparticles to enhance the viscosity and rheological stability of xanthan gum (XG) solutions, presenting a promising alternative for EOR applications. This research is designed to explore the influence of hydrophilic silica nanoparticles on xanthan gum (XG) solutions, with a focus on three key aspects: viscosity impact, rheological behavior under external stresses and ionic forces (Na+ and Cl-), and the physicochemical characterization of XG and silica nanoparticles. The methodology encompasses a detailed analysis of the properties and nature of both XG and silica nanoparticles, the establishment of a standardized process for nanofluid formulation, and the assessment of nanofluid stability and macrostructure using capillary viscometry, Z potential measurements, and confocal microscopy. The study will also monitor the evolution of viscosity over time. Additionally, core flooding tests will be conducted to compare XG nanofluids with Hydrolyzed Polyacrylamide (HPAM) solutions, focusing on rock-fluid interactions and interfacial tension. Through this comprehensive approach, the research aims to provide valuable insights into the potential applications of hydrophilic silica nanoparticles in enhancing the performance and stability of XG solutions, particularly in the context of Enhanced Oil Recovery (EOR) processes.
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15582
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
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.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectGoma de xantana
dc.subjectNanopartículas de sílice
dc.subjectDispersiones
dc.subjectReología
dc.subjectRecobro mejorado de petróleo
dc.subject.keywordXanthan Gum
dc.subject.keywordSilica Nanoparticles
dc.subject.keywordDispersions
dc.subject.keywordRheology
dc.subject.keywordEnhanced Oil Recovery
dc.titleEffect of the Incorporation of Silica Nanoparticles on the Stability and Rheological Behavior of Xanthan Gum Formulations for Use in Enhanced Oil Recovery
dc.title.englishEffect of the Incorporation of Silica Nanoparticles on the Stability and Rheological Behavior of Xanthan Gum Formulations for Use in Enhanced Oil Recovery
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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