Evaluación de parámetros operacionales de un proceso de inyección de Goma Xantana con Nanopartículas de Sílice para yacimientos con alta salinidad mediante simulación numérica

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dc.contributor.advisorMuñoz Navarro, Samuel Fernando
dc.contributor.advisorBuitrago Rincón, Dayan Lizeth
dc.contributor.advisorCeballos Payares, Juan Diego
dc.contributor.authorNúñez Salamanca, Karen Estefany
dc.contributor.authorSerrano Rincón, Sylvana
dc.contributor.evaluatorGambús Ordaz, Maika Karen
dc.contributor.evaluatorOrtiz Meneses, Andres Felipe
dc.date.accessioned2025-05-19T15:15:59Z
dc.date.available2025-05-19T15:15:59Z
dc.date.created2025-05-19
dc.date.issued2025-05-19
dc.description.abstractLa inyección de polímeros es una técnica de recobro mejorado que aumenta la eficiencia volumétrica de barrido al incrementar la viscosidad del agua de inyección. Sin embargo, polímeros como la goma xantana son vulnerables a condiciones adversas de alta salinidad, lo que provoca cambios conformacionales que debilitan sus enlaces moleculares, reduciendo la viscosidad de la solución y afectando la eficiencia del método. A pesar de estas limitaciones, su potencial como biopolímero y sus atributos ambientales han impulsado investigaciones para mejorar su desempeño. Buitrago et al. (2022) desarrollaron un sistema de goma xantana con nanopartículas de sílice (XG-NP-SiO₂) para mejorar la estabilidad y el comportamiento del fluido de inyección. Partiendo de lo anterior, este estudio desarrolló dos modelos de simulación para evaluar un proceso de inyección de goma xantana con nanopartículas de sílice. El primer modelo se creó a escala de laboratorio para representar una prueba de desplazamiento realizada por Buitrago et al. (2023) en el equipo STEAM LDE del Grupo de Investigación Recobro Mejorado. Posteriormente, se construyó un modelo a escala piloto para simular el fenómeno a nivel de campo y ejecutar un análisis de sensibilidad de los siguientes parámetros operacionales: concentración de químico, tasa de inyección y tamaño de bache. Finalmente, tras analizar diferentes escenarios de simulación, se determinó que la combinación más eficaz es una concentración de polímero de 300 ppm, una tasa de inyección de 2500 bbls/día y un tamaño de bache de químico de 0.4 volúmenes porosos inyectados (VP). Estos parámetros desarrollaron el escenario de aplicación más adecuado para la técnica, alcanzando un factor de recobro incremental de 5.13 % y una relación química inyectado-aceite producido de 0.54 lbs/bbl.
dc.description.abstractenglishPolymer injection is an enhanced oil recovery technique that increases volumetric sweep efficiency by increasing the viscosity of the injection water. However, polymers such as xanthan gum are vulnerable to adverse high-salinity conditions. These conditions cause conformational changes that weaken their molecular bonds, reducing the viscosity of the solution and affecting the efficiency of the method. Despite these limitations, its potential as a biopolymer and its environmental attributes have prompted research to improve its performance. Buitrago et al. (2022) developed a xanthan gum system with silica nanoparticles (XG-NP-SiO2) to enhance the stability and behavior of the injection fluid. Based on the above, this study developed two simulation models to evaluate a xanthan gum injection process with silica nanoparticles. The first model was created at laboratory-scale to represent a core flooding test performed by Buitrago et al. (2023) in the STEAM LDE equipment of the Recobro Mejorado Research Group. Subsequently, a pilot-scale model was created to simulate the phenomenon in the field and run a sensitivity analysis of the following operational parameters: chemical concentration, injection rate and slug size. Finally, after evaluating different simulation scenarios, the most effective combination was determined to be a polymer concentration of 300 ppm, an injection rate of 2500 bbl/day, and a chemical slug size of 0.4 pore volumes (PV) injected. These parameters defined the most suitable application scenario for the technique, achieving a recovery factor of 5.13% and a polymer-to-oil ratio of 0.54 lbs/bbl.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
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/20.500.14071/45509
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
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.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.subjectRecobro mejorado
dc.subjectNanopartícula
dc.subjectGoma Xantana
dc.subjectReología
dc.subjectPruebas de envejecimiento
dc.subjectSimulación de yacimientos
dc.subjectInyección
dc.subject.keywordEnhanced oil recovery
dc.subject.keywordNanoparticles
dc.subject.keywordXanthan Gum
dc.subject.keywordRheology
dc.subject.keywordAging tests
dc.subject.keywordReservoir simulation
dc.subject.keywordInjection
dc.titleEvaluación de parámetros operacionales de un proceso de inyección de Goma Xantana con Nanopartículas de Sílice para yacimientos con alta salinidad mediante simulación numérica
dc.title.englishEvaluation of Operational Parameters in a Xanthan Gum Injection Process with Silica Nanoparticles for High Salinity Reservoirs by Numerical Simulation
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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