surfactantes enordet para recuperación mejorada de petróleo

SURFACTANTES ENORDET
PARA RECUPERACIÓN
MEJORADA DE PETRÓLEO
Extrayendo el máximo rendimiento de su campo
Shell Chemicals
Revitalice sus campos MADUROS
con surfactantes ENORDET
www.shell.com/
chemicals/enordeT
Cuando un campo petrolífero alcanza el final de su vida normal, la mayor parte
del petróleo (como promedio dos tercios) permanece en el subsuelo debido a que
es demasiado difícil o costoso extraerlo. Estimaciones sugieren que la
recuperación de un 1% adicional en todo el mundo supondria un incremento
adicional equivalente a 88.000 millones de barriles de petróleo.
Las técnicas de Recuperación Mejorada de Petróleo
(EOR) están dirigidas a extraer más petróleo crudo de
los yacimientos. Normalmente, cuando se han
empleado las técnicas de recuperación primaria y
secundaria, queda en el lugar entre el 60 y el 70% de
la cantidad del petróleo original. La EOR, o
recuperación terciaria, puede extraer una gran parte de
ese petróleo remanente. Los beneficios son: el uso
continuado de la infraestructura existente, permitiendo
la administracion del petroleo descubierto, el aumento
de la inversión y de los puestos de trabajo en las
economías locales asi como un minimo impacto
medioambiental.
La EOR abarca una variedad de técnicas que inyectan
vapor, gas o agua en el yacimiento de petróleo. La
efectividad de estas técnicas puede mejorarse aún más
mediante el empleo de detergentes y otros aditivos
específicos. Shell Chemicals ha desarrollado tales
detergentes (o surfactantes) y tiene capacidades de
fabricación a gran escala que ofrecen una seguridad
de suministros a largo plazo. Estos Detergentes para la
Recuperación Mejorada de Petróleo (ENhanced Oil
Recovery DETergents) se ofrecen bajo el nombre
comercial de ENORDET.
Los surfactantes ENORDET pueden disolverse en agua
dulce o salada junto con polímeros (inundación SP) y
álcalis (inundación ASP) e inyectarse en el yacimiento
para aumentar la recuperación de petróleo. La
inundación (A)SP podría ser una extensión lógica de
su inundación con agua existente.
Para obtener los mejores resultados posibles, la
formulación (A)SP debe ajustarse a las condiciones del
petróleo crudo y del yacimiento. Shell Chemicals puede
apoyarle en el proceso de formulación y recomendarle
la forma de determinar qué combinación de
surfactantes ofrece el desempeño óptimo para
su campo.
¿Por qué hacer negocios con Shell?
SOPORTE AL CLIENTE
Logística
Podemos proporcionar soporte en la formulación (A)SP para
ayudarles a desarrollar una optima combinación de
surfactantes (de tension interfacial ultra baja, IFT) que mejore
su recuperacion de petróleo. Cuando se hace la formulación,
deben tenerse en cuenta los parámetros del petróleo crudo,
tales como el número ácido total (TAN) y la viscosidad, así
como la composición de la salmuera (salinidad, presencia de
iones divalentes como el Ca y el Mg). Deben discutirse las
condiciones particulares del yacimiento, tales como la
temperatura, la permeabilidad y el tipo de rocas, así como
consideraciones prácticas, tales como la disponibilidad de
agua dulce o agua ablandada (salina). Se pueden ofrecer
pruebas de rendimiento de inundación de núcleo, empleando
el petróleo crudo y la salmuera del cliente en las condiciones
prevalecientes en el yacimiento.
Servimos a clientes de todo el mundo; los productos pueden
enviarse mediante buques, barcazas, trenes y camiones. Se
pueden disponer cantidades más pequeñas en IBC o
tambores para pruebas piloto a pequeña escala.
No obstante, pueden presentarse también restricciones
origininadas por el tipo de ubicación. Por ejemplo, las
ubicaciones marinas pueden plantear restricciones en el
espacio de almacenamiento, el peso y la potencia disponible.
RANGO DE PRODUCTOS E INNOVACIÓN
Shell Chemicals ofrece un rango de surfactantes ENORDET
que, mediante una formulación cuidadosa, pueden adaptarse
a diversos crudos y diferentes condiciones del yacimiento.
Estamos desarrollando continuamente nuevos grados de
surfactantes para ampliar el rango de uso (salinidad,
temperatura, etc) lo que permitirá que la tecnología (A)SP se
despliegue en campos aún más exigentes.
Para facilitar el suministro y minimizar los requisitos de
almacenamiento, estamos desarrollando nuevos formatos de
envío de nuestros surfactantes, por ejemplo, proporcionando
líquidos altamente concentrados, pastas y polvos.
Salud, Seguridad y Medio Ambiente (HSE)
Durante la fabricación, el transporte, el almacenamiento y el
uso de los productos ENORDET, deben cumplirse todas las
regulaciones de HSE. Shell Chemicals cumple con todas las
regulaciones aplicables y tiene el compromiso de asegurar
que todos sus productos se fabriquen, transporten,
almacenen y apliquen de una manera responsable. Expertos
dedicados de HSE, que trabajan en colaboración cercana
con redes de HSE de la industria, pueden dar apoyo a los
clientes de ENORDET en el cumplimiento de sus requisitos
de HSE.
Aseguramiento de la Calidad y Control
de la Calidad (QA/QC)
Shell fabrica productos de acuerdo con los más elevados
estándares de la industria. Tenemos implementados
procesos de QA/QC completos para asegurar que nuestros
clientes reciban el producto de calidad que necesitan.
Nuestras plantas tienen las certificaciones ISO 9001 e
ISO 14001.
Prueba de
campo de pozo
múltiple
0,5 – 5 kilotones
176
PROPORCIONANDO CANTIDADES DE
SURFACTANTES DESDE EL SOPORTE DE
LABORATORIO HASTA LA APLICACIÓN
COMPLETA DEL CAMPO.
9
Operación
comercial
20 – 50
kilotones pa
176
9
Prueba de
pozo simple
500 – 3000 kg
(SE MUESTRA PATRÓN SIMPLE DE 5 PUNTOS)
Fluidos de
inyección
Petróleo
Pozo de
inyección
Fluido
impulsor
(agua)
Comportamiento
de fase
bajo costo
gramos
Petróleo
BOLSÓN DE EOR
Flujo
del núcleo
kilogramos
Porosidad =
0,25  20 pies 
PT
Tapa
Producción
Núcleo
Inyección
Pozo de
producción
Bombas de
inyección
Amortiguador
de agua dulce
para proteger
las sustancias
químicas
Sustancias
químicas
para
control de
movilidad
Sustancias
químicas
para
liberación
del petróleo
Recuperación
adicional de
petróleo
(Banco de
petróleo)
Flujo previo
para
acondicionar
el yacimiento
¿Cómo se utilizan los surfactantes
ENORDET para la recuperación
mejorada de petróleo?
En la recuperación mejorada de petróleo basada en surfactantes, el
yacimiento se inunda bombeando agua con un pequeño porcentaje
(típicamente 0,3 – 1%) de surfactante. El surfactante vence las fuerzas
capilares naturales mediante la disminución de la tensión interfacial
(IFT) petróleo crudo/agua hasta un nivel ultra bajo. Esto permite que
los glóbulos de petróleo del yacimiento fluyan a través de los poros de
la roca y se unan para formar un banco de petróleo limpio.
(SE MUESTRA PATRÓN SIMPLE DE 5 PUNTOS)
Fluidos de
inyección
Pozo de
producción
Bomba de
inyección
La selección de los surfactantes correctos es importante para evitar la formación de
emulsiones viscosas que puede impedir el transporte eficaz de la solución surfactante (y
del banco de petróleo) a través del yacimiento. Con frecuencia se añaden álcalis a la
solución surfactante acuosa para aumentar la eficiencia, ya que esto ayuda a reducir la
adsorción del surfactante hacia las rocas.
Petróleo
Pozo de
inyección
Para lograr este efecto, deben seleccionarse surfactantes ENORDET específicos, de
acuerdo a las condiciones particulares del yacimiento:
n temperatura
n salinidad y concentración de iones divalentes del agua (dureza del agua)
n tipo de crudo (viscosidad, TAN, etc.)
En el caso de crudos de elevado TAN, los álcalis generan jabones adicionales a través
de la reacción con ácidos que existen naturalmente en el petróleo crudo. Usualmente, se
añade un polímero soluble en agua, tal como la poliacrilamida parcialmente hidrolizada
(HPAM) para aumentar la viscosidad de la fase acuosa y mejorar el control de la
movilidad.
Fluido
impulsor
(agua)
Frente de
amortiguación
(agua)
Frente de
polimero
Frente
(A)SP
Recuperación
adicional de
petróleo (Banco
de petróleo)
Flujo previo
para
acondicionar
el yacimiento
Generalmente se suele usar un frente de polímero, surfactante y alcali (A)SP, seguido de
otro de solución de polímero (impulsor) que actúa como un pistón para empujar el banco
de petróleo a través del yacimiento hasta los pozos de producción.
Los grados ENORDET individuales pueden mezclarse para ajustarse a la salinidad de
un yacimiento particular. Usualmente, se observan efectos sinergéticos cuando se
combinan sulfonatos de olefina internos (IOS) con surfactantes del tipo de los sulfatos
alcoxi alcohol (AAS).
Un rango de grados ENORDET para
adaptarse a su yacimiento
DATOS CLAVE PARA LOS SURFACTANTES ENORDET MAS COMUNES
ENORDET™
tipo de
surfactante
Longitud de la cadena
(N.o de carbonos)
Salinidad
aplicable*
PO/EO por
unidad de alcohol
(mol/mol)
rango de temperaturas
aplicable **
tolerancia de
ión divalente #
O242
IOS
C20-24
baja/media
nd
ambiente a 200 °C
limitada
O332
IOS
C15-18
alta
nd
ambiente a 200 °C
limitada
O342
IOS
C19-23
media
nd
ambiente a 200 °C
limitada
O352
IOS
C24-28
baja
nd
ambiente a 200 °C
limitada
A771
AAS
C16-17
baja/media
7 PO
ambiente a ≥60 °C
excelente
A031
AAS
C16-17
media/alta
3 EO
ambiente a ≥60 °C
excelente
J771
AAS
C12-13
baja/media
7 PO
ambiente a ≥60 °C
excelente
J11111
AAS
C12-13
baja/media
11 PO
ambiente a ≥60 °C
excelente
J13131
AAS
C12-13
baja/media
13 PO
ambiente a ≥60 °C
excelente
J071
AAS
C12-13
muy alta
7 EO
ambiente a ≥60 °C
excelente
IOS: sulfonato de olefina interno, AAS: sulfato alcoxi alcohol. Se pueden encontrar estructuras químicas más detalladas en los artículos de
Shell publicados en las actas de la conferencia SPE, por ejemplo, SPE 113313, Desarrollo de surfactantes para inundación química en
condiciones de yacimientos difíciles.
* el rango de salinidades donde puede aplicarse un surfactante depende de la formulación
** hasta 60 °C para formulaciones SP, ligeramente superior para formulaciones ASP
# la tolerancia efectiva de iones divalentes depende de la formulación
La columna de "salinidad aplicable" es solamente orientativa. Se puede alcanzar una salinidad
objetivo óptima a través de la mezcla de surfactantes para adecuarla a las condiciones del crudo
y del yacimiento. Por ejemplo, el ENORDET O332 puede usarse en ambientes de media y alta
salinidad cuando se combina con otros surfactantes ENORDET.
Tenga presente que esta tabla es orientativa; hay otros grados disponibles previa solicitud, por
ejemplo, cuando su yacimiento exija surfactantes para salinidades aún más elevadas.
Además, hay disponibles sulfonatos de alfa olefina (AOS). Los AOS y los alquil aril sulfonatos se
desarrollaron como agentes espumantes y Shell Chemicals puede suministrar las materias primas
así como acordar la fabricación de estos productos.
Esta tabla no incluye cosolventes ni solubilizadores acuosos. Varios de los etoxilatos de alcohol
NEODOL de Shell pueden funcionar como solubilizadores para mejorar la solubilidad acuosa de
los principales surfactantes y para reducir la viscosidad de las micro emulsiones. Consulte
también los cosolventes y los solubilizadores acuosos.
Cosolventes y solubilizadores acuosos
Con frecuencia, las formulaciones ASP o SP requieren de
cosolventes para mejorar la solubilidad acuosa y reducir la
viscosidad de las micro emulsiones. El SBA y el IPA son
cosolventes típicos, ambos alcoholes de bajo peso molecular.
Los alcoholes y etoxilatos de alcohol NEODOL de Shell son
solubilizadores superiores. La principal ventaja que ofrecen con
respecto a los alcoholes de bajo peso molecular es su
efectividad a concentraciones mucho más bajas, reduciendo
así los costos de logística. También son menos volátiles, lo que
minimiza los riesgos para la salud, la seguridad y el medio
ambiente. Consulte también el artículo de SPE de la
Universidad de Texas: SPE130007, “El papel de los
cosolventes y los cosurfactantes en el robustecimiento de las
inundaciones químicas”.
Consulte nuestro sitio Web para obtener información más
extensa acerca de los productos NEODOL:
www.shell.com/chemicals/neodol
Surfactantes ENORDET
concentrados
Desde los puntos de vista de la logística y la
operación, es deseable enviar surfactantes
concentrados, ya que se minimizan los costos de
transporte y se reduce el espacio de almacenamiento
necesario. Según la concentración y el tipo de
surfactante, los surfactantes ENORDET varían sus
propiedades físicas desde líquidos (baja viscosidad)
hasta pastas de mayor viscosidad.
Mezclas
Para simplificar las operaciones de campo, puede
ser deseable enviar el sistema surfactante como una
mezcla concentrada en lugar de enviar los
surfactantes individualmente; esto tiene la ventaja de
requerir un solo tanque de almacenamiento para
surfactantes y de que no haya necesidad de realizar
un proceso de mezclado de surfactantes en el lugar.
Un beneficio adicional es que una combinación de
surfactantes IOS y AAS con frecuencia resulta en un
líquido de menor viscosidad incluso a elevadas
concentraciones, lo que facilita el manejo.
Shell Chemicals puede desarrollar mezclas
concentradas específicas para cada cliente. Deben
tenerse en cuenta varios factores. Estos incluyen:
condiciones locales tales como el clima
prevaleciente, opciones de almacenamiento, retos
logísticos (por ejemplo, suministro a instalaciones
marinas), modos de envío y finalmente, disolución
del producto en el flujo de agua a inyectar. Dadas
las muchas posibilidades, el desarrollo de las
mezclas debe llevarse a cabo en cercana
colaboración con el cliente.
Continuamos desarrollando soluciones aún más
económicas y seguras para el transporte y el
almacenamiento. Un ejemplo es el desarrollo de
surfactantes en polvo.
Ingredientes de la
mezcla
nEl
proceso (A)SP usa una mezcla fluida que comprende más del 97% de agua, la cual
puede obtenerse a partir de diversas fuentes, incluyendo agua coproducida (agua salina, no
potable).
n Los ingredientes ASP son comparables a productos domésticos comunes:
nUn álcali, típicamente carbonato de sodio (también conocido como “sal de soda” o “ceniza
de soda”), se usa en las mezclas ASP:
n La concentración del álcali está usualmente entre el 1% y el 2%,
n Surfactantes
nLa concentración de los surfactantes en la mezcla (A)SP está usualmente entre el 0,3% y el
1%,
nLos surfactantes son similares, pero no idénticos, a los encontrados en muchos productos
que usamos a diario: champú, detergente para lavandería, jabones lavavajillas, etc.
n Polímeros
nLa concentración de los polímeros en la mezcla (A)SP está usualmente entre el 0,1% y el
0,3%,
nEl polímero usado es poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM). Los polímeros
HPAM se usan en muchas aplicaciones de tratamiento y purificación de agua, así como
también en pañales.
La ventaja de Shell
Seguridad de suministro
Ofrecemos un suministro fiable acorde a la escala de crecimiento de sus
negocios. Colectivamente, las empresas químicas de Shell son las mayores
productoras globales de olefinas, alcoholes y alcoxilatos de alcohol, los cuales
constituyen las materias primas para el rango de productos ENORDET.
Fabricamos tanto en Estados Unidos (3 unidades, en Geismar y Luisiana) como
en la Unión Europea (1 unidad, Stanlow, Reino Unido).
Servicio al cliente
Tenemos equipos de ventas y de centros de clientes en seis continentes
disponibles para recomendar productos y ayudarle a desarrollar soluciones de
suministro óptimas. El personal experimentado radicado en Houston y
Amsterdam proporciona también soporte técnico exclusivo. Puede comunicarse
con nosotros a través de nuestra página Web (www.shell.com/chemicals/
enordet) o directamente a través de nuestro centro de servicio al cliente.
Calidad
Las plantas tienen certificaciones ISO 9001 e ISO 14001 y monitoreamos
continuamente nuestros procesos, desde la descarga de las materias primas
hasta la entrega de los productos.
HSE y administración de los productos
Las empresas químicas de Shell son proactivas en los campos de la salud, la
seguridad y el medio ambiente. Nuestros expertos en HSE pueden proporcionar
capacitación y evaluaciones acerca de la manipulación y el uso apropiados de
nuestros productos.
Interfaces electrónicas
Shell Chemicals ofrece una variedad de soluciones de comercio electrónico
para hacer los pedidos y gestionar nuestro inventario de ENORDET de manera
rápida y fácil.
El Salón del cliente es una interfaz segura basada en la Web donde puede
realizar sus pedidos, seguirlos y gestionarlos. A través de la red de
transacciones Elemica™, el comercio electrónico se vuelve más eficiente
mediante procesos estandarizados.
En la Web
Shell Chemicals le permite el acceso a años de desarrollo técnico detrás de los productos
ENORDET en nuestro sitio Web: www.shell.com/chemicals/enordet.
Las descargas de información en formato PDF incluyen hojas de datos, artículos técnicos,
MSDS y literatura sobre seguridad.
SURFACTANTES PARA EOR
Surfactante
Agente activo superficial, sustancia química (realmente un jabón)
diseñada para disminuir la tensión interfacial (IFT) entre el petróleo y el
agua. La IFT se disminuye típicamente desde 30 – 40 mN/m (dina/cm)
a valores inferiores a 0,001 mN/m.
A esta IFT extremadamente baja, tienden a formarse micro emulsiones,
las cuales son termodinámicamente estables. Las micro emulsiones de
baja viscosidad se requieren para minimizar las pérdidas de surfactante
dentro del yacimiento y la selección de los surfactantes es crítica para
facilitar esto.
Formulación de polímeros surfactantes alcalinos
El transporte eficaz de la solución acuosa (y del banco de petróleo)
a través del yacimiento es la clave para el éxito de la EOR basada
en surfactantes y esto se logra a través del diseño de una
formulación optimizada.
Usualmente, se añade un polímero soluble en agua, tal como la
poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM) para aumentar la
viscosidad de la fase acuosa para mejorar el control de la movilidad.
Con frecuencia se añaden álcalis a la solución acuosa para aumentar la
eficiencia, ya que esto ayuda a reducir la adsorción del surfactante
hacia las rocas. En el caso de petróleos de "elevado TAN", los álcalis
también generan surfactantes adicionales a través de las reacciones con
los ácidos presentes. Estos surfactantes ayudan en la generación de una
IFT ultra baja entre el aceite y el agua.
899927 PCoE, La Haya
Prueba de comportamiento de fase
Para probar la capacidad de ciertas formulaciones surfactantes para
generar una IFT ultra baja y formar una micro emulsión entre un crudo
en particular y la salmuera inyectada, se llena un conjunto de tubos de
ensayo con solución de ASP y crudo. El contenido se mezcla bien y se
observa a lo largo del tiempo mientras se mantienen en un horno a la
temperatura del yacimiento. Cada tubo de ensayo tiene una salinidad
diferente, lo que permite una exploración de la salinidad. La salinidad
a la cual se desarrolle el mayor volumen de micro emulsión como una
fase intermedia tiene el mayor potencial para esa formulación particular
de ASP.
Las formulaciones seleccionadas se prueban además en experimentos de
inundación de nucleo que simulan la propagación del fluido y la
recuperación de crudo en el yacimiento.
Exención de responsabilidad
Shell Chemicals se refiere a las diferentes empresas del Grupo Shell
involucradas en el negocio de las sustancias químicas. El Grupo Shell se
ENORDET, NEODENE, NEODOL y NEOFLO son marcas comerciales de
las empresas del Grupo Shell.
refiere a las empresas en las cuales Royal Dutch Shell plc. posee inversiones
Visite nuestro sitio Web www.shell.com/chemicals/enordet para
directas o indirectas. Cada una de las empresas que constituyen el Grupo
contactarnos.
Shell es una entidad independiente y tiene su propia identidad separada.
Publicado en abril de 2013. Todos los derechos reservados.
La información contenida en esta publicación es, según nuestro leal saber y
Los derechos de autor de este documento son de Shell Chemicals Europe
entender, verdadera y exacta, pero cualquier recomendación o sugerencia
B.V., Rotterdam, Holanda. Todos los derechos reservados. Este documento
que pueda hacerse es sin garantía, ya que las condiciones de uso están
no puede reproducirse, guardarse en ningún sistema de recuperación ni
más allá de nuestro control. Además, nada de lo contenido aquí se
transmitirse de ninguna forma ni por cualquier medio, ni en su totalidad ni
interpretará como una recomendación para utilizar algun producto en
en parte, sin la autorización previa por escrito del propietario de los
conflicto con patentes existentes.
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