Evaluación reológica de crudos pesados colombianos bajo la influencia de campos eléctricos externos

Quitián Espinosa, Brayan Steven

Evaluación reológica de crudos pesados colombianos bajo la influencia de campos eléctricos externos

dc.contributor.advisor	Chaves Guerrero, Arlex
dc.contributor.advisor	Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.contributor.author	Quitián Espinosa, Brayan Steven
dc.contributor.evaluator	Lopez Contreras, Yuly Fernanda
dc.contributor.evaluator	Garcia Navas, Duban Fabian
dc.date.accessioned	2025-05-19T15:45:07Z
dc.date.available	2025-05-19T15:45:07Z
dc.date.created	2025-05-02
dc.date.issued	2025-05-02
dc.description.abstract	Los crudos pesados presentan comportamientos reológicos que afectan su manipulación y transporte, debido a características como la viscosidad y la viscoelasticidad, especialmente en condiciones de bajo cizallamiento. Una alternativa explorada para mejorar estas propiedades es la aplicación de campos eléctricos externos, los cuales podrían influir en el comportamiento de los componentes internos del crudo, promoviendo cambios en la microestructura y, por ende, en sus propiedades macroscópicas. Sin embargo, la influencia de estos campos sobre la viscoelasticidad, la tixotropía y otros fenómenos dependientes del tiempo en los crudos ha sido poco investigada en profundidad. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de campos eléctricos externos en las propiedades reológicas de crudos pesados, enfocándose en la viscosidad y viscoelasticidad en función de la intensidad del campo y las condiciones de cizallamiento. Para ello, se utilizó el reómetro MCR302 de Anton Paar, adaptado para la aplicación de campos eléctricos controlados. Se realizaron pruebas de viscosidad bajo variación de velocidad de cizallamiento e intensidad de campo eléctrico además de ensayos de viscoelasticidad dinámica en función de frecuencia y amplitud en presencia y ausencia de este campo. Los resultados permiten determinar cómo el campo eléctrico afecta la viscosidad y viscoelasticidad, así como el grado en que estos efectos dependen de la intensidad y tipo de crudo. Se observó, en ciertos casos, una reducción en la viscoelasticidad y en la tixotropía, promoviendo una transición hacia un comportamiento más próximo al de un fluido newtoniano. Asimismo, factores como la composición SARA, el contenido de asfaltenos, las características de las ceras y la estructura microestructural inicial condicionan significativamente la respuesta de cada crudo. Este descubrimiento subraya la complejidad de los sistemas de hidrocarburos y la necesidad de estrategias personalizadas en su tratamiento.
dc.description.abstractenglish	Heavy and light crude oils exhibit rheological behaviors that affect their handling and transportation due to characteristics such as viscosity and viscoelasticity, especially under low shear conditions. One explored alternative to improve these properties is the application of external electric fields, which could influence the behavior of the crude’s internal components, promoting changes in the microstructure and, consequently, in its macroscopic properties. However, the influence of these fields on viscoelasticity, thixotropy, and other time-dependent phenomena in crude oils has not been extensively investigated. This research aims to evaluate the effect of external electric fields on the rheological properties of heavy crudes, focusing on viscosity and viscoelasticity as a function of field intensity and shear conditions. For this purpose, the Anton Paar MCR302 rheometer was used, adapted for the application of controlled electric fields. Viscosity tests were conducted under varying shear rates and electric field intensities, along with dynamic viscoelasticity tests as a function of frequency and amplitude in the presence and absence of the field. The results allow us to determine how the electric field affects viscosity and viscoelasticity, as well as the extent to which these effects depend on field intensity and crude type. In certain cases, a reduction in viscoelasticity and thixotropy was observed, promoting a transition toward behavior closer to that of Newtonian fluid. Additionally, factors such as SARA composition, asphaltene content, wax characteristics, and initial microstructural arrangement significantly influence each crude’s response. This finding highlights the complexity of hydrocarbon systems and the need for customized treatment strategies.
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002197789
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.description.orcid	0000-0002-5049-5748
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponame	Escuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45515
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Ingeniería Química
dc.publisher.program	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	Reología
dc.subject	Electroreología
dc.subject	Viscosidad
dc.subject	Crudo Pesado
dc.subject	Viscoelasticidad
dc.subject.keyword	Rheology
dc.subject.keyword	Electrorheology
dc.subject.keyword	Viscosity
dc.subject.keyword	Heavy Crude Oil
dc.subject.keyword	Shear Stress
dc.title	Evaluación reológica de crudos pesados colombianos bajo la influencia de campos eléctricos externos
dc.title.english	Rheological evaluation of Colombian heavy crude oils under the influence of external electric fields
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado