Estudio computacional de aditivos base glicerol como agentes viscosificantes para recobro mejorado

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dc.contributor.advisorRamírez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.advisorCastro García, Rubén Hernán
dc.contributor.advisorLuna Cáceres, César Augusto
dc.contributor.authorValdez Cantillo, Wendy Katherine
dc.contributor.evaluatorMercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.contributor.evaluatorMorales Medina, Giovanni
dc.date.accessioned2023-11-27T15:14:43Z
dc.date.available2023-11-27T15:14:43Z
dc.date.created2023-11-16
dc.date.issued2023-11-16
dc.description.abstractEste trabajo presenta los resultados de un estudio basado en el método Green-Kubo de dinámica molecular, que examinó la viscosidad de sistemas agua-poliglicerol. Se exploraron variaciones en la cantidad de moléculas de poliglicerol, su estructura y grado de polimerización, utilizando polímeros lineales y ramificados, como los poligliceroles alpha-alfa y alpha-beta. Los hallazgos revelaron una relación directa entre la concentración de poliglicerol y la viscosidad de la solución, mostrando un aumento proporcional a medida que se incrementaba la concentración de polímero. Este fenómeno se atribuyó al fortalecimiento de las interacciones moleculares, incluyendo enlaces químicos, fuerzas de dispersión y fuerzas electrostáticas, que promovieron la formación de agregados o estructuras entrelazadas, incrementando la resistencia al flujo y, en consecuencia, la viscosidad de la solución. Además, se observó una disminución en los coeficientes de difusión a medida que los polímeros se volvían más complejos en términos de tamaño y estructura, especialmente en los casos de poligliceroles alpha-beta y polímeros ramificados. Estas observaciones indicaron un comportamiento no newtoniano en los sistemas estudiados, influenciado por el grado de polimerización y la conformación de las cadenas de poliglicerol. Se destacó la importancia de las interacciones entre los grupos funcionales del poliglicerol, como los grupos hidroxilo, y las moléculas de agua en estas propiedades. Estas interacciones, basadas en enlaces de hidrógeno y fuerzas de dispersión, contribuyeron a la atracción entre el poliglicerol y el agua. En conclusión, este estudio demostró que los polímeros basados en glicerol son alternativas efectivas como aditivos viscosificantes en soluciones acuosas, con un énfasis particular en los poligliceroles ramificados. Estos polímeros exhibieron un mayor poder viscosificante, posiblemente debido a un mayor volumen hidrodinámico observado durante las simulaciones. Estos resultados tienen implicaciones significativas en la industria del petróleo, especialmente en el campo del recobro mejorado, donde los polímeros de glicerol ramificados podrían aplicarse con éxito. Estas conclusiones respaldan la viabilidad y el potencial de los polímeros de glicerol en aplicaciones industriales relacionadas con el control y la modificación de la viscosidad de soluciones acuosas.
dc.description.abstractenglishThis study, performed using the Green-Kubo method of molecular dynamics, examined the viscosity of water-polyglycerol systems. Variations in the amount of polyglycerol, its structure and degree of polymerization were explored using linear and branched polymers, such as alpha-alpha and alpha-beta polyglycerols. The findings revealed a direct relationship between polyglycerol concentration and solution viscosity, showing a proportional increase as polymer concentration increased. This phenomenon was attributed to the strengthening of molecular interactions, including chemical bonds, dispersion forces and electrostatic forces, which promoted the formation of aggregates or interlocked structures, increasing flow resistance and, consequently, solution viscosity. In addition, a decrease in diffusion coefficients was observed as the polymers became more complex in terms of size and structure, especially in the cases of alpha-beta polyglycerols and branched polymers. These observations indicated a non-Newtonian behavior in the systems studied, influenced by the degree of polymerization and the conformation of the polyglycerol chains. The importance of interactions between polyglycerol functional groups, such as hydroxyl groups, and water molecules in these properties was highlighted. These interactions, based on hydrogen bonds and dispersion forces, contributed to the attraction between polyglycerol and water.In conclusion, this study demonstrated that glycerol-based polymers are effective alternatives as viscosifying additives in aqueous solutions, with a particular emphasis on branched polyglycerols. These polymers exhibited higher viscosifying power, possibly due to a higher hydrodynamic volume observed during simulations. These results have significant implications in the petroleum industry, especially in the field of enhanced recovery, where branched glycerol polymers could be successfully applied. These findings support the feasibility and potential of glycerol polymers in industrial applications related to viscosity control and viscosity modification of aqueous solutions.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15545
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
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.subjectDinámica molecular
dc.subjectViscosificante
dc.subjectPoliglicerol
dc.subject.keywordMolecular Dynamics
dc.subject.keywordViscosifying
dc.subject.keywordPoliglycerol
dc.titleEstudio computacional de aditivos base glicerol como agentes viscosificantes para recobro mejorado
dc.title.englishComputational Study of Glycerol-Based Additives as Viscosifying Agents for Enhanced Oil Recovery
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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