Evaluación del efecto de la composición mineralógica de muestras de la Formación Carbonera y Arena Ottawa en la adsorción de una formulación de surfactantes en procesos de recobro mejorado.

Abstract

Este trabajo estudió los mecanismos de adsorción de una formulación binaria de surfactantes (80% Novel TDA-6 no iónico y 20% Petrostep S13D aniónico) en dos sustratos mineralógicos contrastantes: la Formación Carbonera (arenisca cuarzosa con arcillas y carbonatos) y la Arena Ottawa (cuarzo puro). La investigación combinó caracterización mineralógica (DRX), mediciones de tensión interfacial y análisis de isotermas de adsorción estática para evaluar cómo la composición mineral afecta la adsorción de surfactantes.

Los resultados demostraron diferencias significativas en los mecanismos de adsorción entre ambos sustratos. En la Formación Carbonera, se identificaron tres procesos clave: adsorción electrostática del surfactante aniónico en bordes de arcillas y calcita, formación de puentes de hidrógeno con el surfactante no iónico, y rechazo hidrófobo. La concentración micelar crítica (CMC) de la formulación fue de 91.25 ppm. En contraste, la Arena Ottawa mostró una adsorción notablemente menor, dominada por interacciones débiles (van der Waals) debido a su homogeneidad mineralógica y ausencia de sitios activos.

El estudio reveló que la heterogeneidad mineralógica incrementa la capacidad adsorbente al proporcionar múltiples mecanismos de interacción. Las isotermas siguieron el modelo de dos pasos (Zhu & Gu), mostrando una correlación directa entre la complejidad mineralógica y la eficiencia de adsorción. Estos hallazgos tienen relevancia práctica para la selección de surfactantes en procesos de recuperación mejorada de petróleo (EOR), particularmente en yacimientos con alta contenido de arcillas o carbonatos. La investigación aporta un marco metodológico para predecir el comportamiento de surfactantes en medios porosos naturales