Evaluación experimental de formulaciones a base de surfactantes para la recuperación de un crudo pesado colombiano

Lozada Campo, Ana María

Evaluación experimental de formulaciones a base de surfactantes para la recuperación de un crudo pesado colombiano

dc.contributor.advisor	Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.contributor.advisor	Rondón Antón, Miguel
dc.contributor.author	Lozada Campo, Ana María
dc.contributor.evaluator	Avendaño Benavides, Jorge Antonio
dc.contributor.evaluator	Pedraza Avella, Julio Andrés
dc.date.accessioned	2025-05-27T19:06:00Z
dc.date.available	2025-05-27T19:06:00Z
dc.date.created	2025-05-26
dc.date.issued	2025-05-26
dc.description.abstract	La combinación de surfactantes puede contribuir a la reducción de la tensión interfacial, inducir a un cambio en la mojabilidad e incrementar el factor de recuperación de petróleo pesado, siempre que exista una interacción sinérgica entre sus moléculas. En particular, cuando se combinan surfactantes aniónicos y no iónicos, una ventaja adicional es la estabilidad ante cambios en las condiciones fisicoquímicas, como la temperatura y la salinidad. El objetivo de este estudio fue desarrollar formulaciones de mezclas binarias de surfactantes para evaluar su eficiencia en procesos de inyección cíclica. En primera instancia se llevó a cabo la evaluación de 24 surfactantes, clasificados en tres categorías: aniónicos, no iónicos y anfótero, a través de tensiometría interfacial. La fase acuosa se preparó disolviendo los surfactantes en salmuera sintética con una salinidad de 1039 ppm, mientras que la fase oleosa consistió en un crudo pesado con una gravedad API de 12. Posteriormente, se establecieron mezclas binarias con la finalidad de obtener sistemas con TIF<0,1 mN/m . Adicionalmente, se llevaron a cabo pruebas de adsorción estática, ángulo de contacto e imbibición espontánea en celdas de Amott para evaluar el comportamiento sólido/fluido de estas formulaciones. Los resultados mostraron que cuatro formulaciones basadas en mezclas de surfactantes aniónicos/no iónicos, con variación en su proporción volumétrica, lograron disminuir la tensión interfacial hasta dos órdenes de magnitud. Las mediciones del ángulo de contacto indicaron que la adsorción de surfactantes mejora la hidrofilización de la superficie sólida al emplear todas las formulaciones. Además, las pruebas de imbibición espontánea revelaron que el rendimiento de recuperación de crudo pesado mejora a medida que aumenta el contenido de surfactantes aniónicos. Finalmente, las pruebas de desplazamiento en modalidad cíclica revelaron que las formulaciones evaluadas permitieron obtener un factor incremental de petróleo del 11%, lo cual sugiere que esta tecnología, a escala industrial, podría mejorar la eficiencia en la extracción de crudo pesado.
dc.description.abstractenglish	The combination of surfactants can contribute to the reduction of interfacial tension, induce a change in wettability, and increase the recovery factor of heavy oil, provided there is a synergistic interaction between their molecules. When anionic and nonionic surfactants are combined, an additional advantage is their stability against variations in physicochemical conditions, such as temperature and salinity. The objective of this study was to develop binary surfactant formulations to evaluate their efficiency in cyclic injection processes. Initially, 24 surfactants were evaluated through interfacial tensiometry, classified into three categories: anionic, nonionic, and amphoteric. The aqueous phase was prepared by dissolving the surfactants in synthetic brine with a salinity of 1039 ppm, while the oil phase consisted of heavy crude oil with an API gravity of 12. Subsequently, binary mixtures were established to obtain systems with an interfacial tension (IFT) lower than 0.1 mN/m. Additionally, static adsorption tests, contact angle measurements, and spontaneous imbibition experiments in Amott cells were conducted to assess the solid-fluid behavior of these formulations. The results showed that four formulations based on anionic/nonionic surfactant mixtures, with variations in volumetric proportion, were able to reduce interfacial tension by up to two orders of magnitude. Contact angle measurements indicated that surfactant adsorption enhanced the hydrophilization of the solid surface with all formulations. Moreover, spontaneous imbibition tests revealed that the recovery performance of heavy crude oil improved as the anionic surfactant content increased. Finally, cyclic displacement tests demonstrated that the evaluated formulations achieved an incremental oil recovery factor of 11%, suggesting that this technology, at an industrial scale, could enhance the efficiency of heavy crude oil extraction.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería Química
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45701
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Mezcla de surfactantes
dc.subject	Crudo pesado
dc.subject	Recobro mejorado
dc.subject	Adsorción
dc.subject	Alteración de la mojabilidad
dc.subject	Inyección cíclica
dc.subject.keyword	Surfactant Blending
dc.subject.keyword	Heavy Oil
dc.subject.keyword	Enhanced Recovery
dc.subject.keyword	Adsorption
dc.subject.keyword	Wettability Alteration
dc.subject.keyword	Cyclic Injection
dc.title	Evaluación experimental de formulaciones a base de surfactantes para la recuperación de un crudo pesado colombiano
dc.title.english	Experimental Evaluation of Surfactant-Based Formulations for the Recovery of a Colombian Heavy Crude Oil
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría