enordet: detergentes para recuperación mejorada de petróleo

ENORDET: DETERGENTES PARA
RECUPERACIÓN MEJORADA
DE PETRÓLEO
Extrayendo el máximo rendimiento de su campo
Shell Chemicals
REVITALICE SUS CAMPOS MADUROS CON
SURFACTANTES ENORDET
Las técnicas de recuperación de petróleo actuales dejan cerca de dos tercios en
el subsuelo; la EOR basada en surfactantes permite extraer más
Las técnicas de Recuperación Mejorada de Petróleo
(EOR) están dirigidas a extraer más petróleo crudo
de los yacimientos. Cuando la recuperación primaria
y secundaria deja dos tercios del petróleo en el
lugar, la EOR, o recuperación terciaria, puede
extraer una gran parte de ese petróleo remanente.
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. La inundación (A)SP podría ser una
extensión lógica de su inundación con agua
existente. Para obtener los mejores resultados
posibles, la formulación (ASP) debe ajustarse a las
condiciones del petróleo crudo y del yacimiento.
WWW.SHELL.COM/
CHEMICALS/ENORDET
¿POR QUÉ HACER NEGOCIOS CON SHELL?
SOPORTE AL CLIENTE
SALUD, SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE (HSE)
Les proporcionamos soporte en sus esfuerzos de formulación
para obtener una combinación de surfactantes que genera
una tensión interfacial ultra baja (IFT) con su petróleo crudo.
Cuando se hace la formulación, deben tenerse en cuenta los
parámetros del petróleo crudo, tales como el número ácido
total (TAN), la gravedad API, la viscosidad y los tipos de
hidrocarburos presentes, medidos en saturados, aromáticos,
resinas y asfaltenos (SARA). Además, la composición de la
salmuera (salinidad, dureza) influye en la elección de
surfactante por utilizar. 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).
Durante la fabricación, el transporte, el almacenamiento y
la aplicación en el campo, 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 en el cumplimiento de sus requisitos de HSE.
También se debe prestar atención a las restricciones
originadas 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.
Para facilitar el suministro y minimizar los requisitos de
almacenamiento, estamos desarrollando pastas y líquidos
altamente concentrados.
LOGÍSTICA
Servimos a clientes de todo el mundo. El método más utilizado
de envío es a través de isotanques tradicionales.
Se pueden disponer cantidades más pequeñas en recipientes
intermedios para productos a granel (IBC) o bidones.
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.
AUMENTO DE VOLÚMENES DE
SURFACTANTES: ESTRICTO CONTROL DE
CALIDAD PARA GARANTIZAR UN
RENDIMIENTO CONSISTENTE
PRUEBA DE
CAMPO DE
POZO MÚLTIPLE
0,5 – 5 kilotones
176
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
Pozo de producción
Bombas de
inyección
Petróleo
Pozo de
inyección
FLUJO DEL
NÚCLEO
kilogramos
Petróleo
BOLSÓN
DE EOR
Fluido
impulsor
(agua)
COMPORTAMIENTO
DE FASE
bajo costo
gramos
Porosidad =
0,25
20 pies
PT
Producción
Tapa
Núcleo
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?
En la EOR 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
Para lograr este efecto, deben seleccionarse surfactantes ENORDET
específicos, de acuerdo a las condiciones particulares del yacimiento:
n
n
Pozo de producción
Bomba de
inyección
n
temperatura
salinidad y concentración de iones divalentes del agua (dureza del agua)
tipo de crudo (viscosidad, TAN, SARA, etc.)
Petróleo
Pozo de
inyección
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
La selección de los surfactantes correctos es importante para evitar la formación de emulsiones
viscosas. Con frecuencia se añaden álcalis a la solución surfactante acuosa para reducir la
adsorción del surfactante hacia las rocas. 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. Para mejorar el control de la movilidad, se añade un polímero soluble en
agua, tal como la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM).Generalmente se suele
usar un frente de polímero, surfactante y álcali (ASP), 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. Usualmente, se observan efectos sinergéticos
cuando se combinan sulfonatos de olefina internos (IOS) con surfactantes del tipo de los
sulfatos de alcoxi alcohol (AAS).
UN RANGO DE GRADOS ENORDET PARA ADAPTARSE A
SU YACIMIENTO
ENORDET™
tipo de
surfactante
longitud de la
cadena (N.o de
carbonos
hidrofóbicos)
O242
IOS
O332
IOS
O342
O352
PO/EO promedio
por unidad de
alcohol (mol/mol)
temperatura
máxima del
yacimiento
Rango óptimo de
salinidad frente al
octanaje; % en
peso de NaCl
tolerancia de
ión divalente #
C20-24
hasta 200 °C
1 - 3% (a)
limitada
C15-18
hasta 200 °C
9 - 13% (a)
limitada
IOS
C19-23
hasta 200 °C
2 - 4% (a)
limitada
IOS
C24-28
hasta 200 °C
0,1 - 1% (a)
limitada
A771
AAS
C16-17
7 PO
hasta ≥60 °C **
1,5 - 3% (b)
excelente
A031
AAS
C16-17
3 EO
hasta ≥60 °C **
5 - 7% (b)
excelente
J771
AAS
C12-13
7 PO
hasta ≥60 °C **
1,5 - 4% (b)
excelente
J11111
AAS
C12-13
11 PO
hasta ≥60 °C **
0,5 - 2% (b)
excelente
J13131
AAS
C12-13
13 PO
hasta ≥60 °C **
0,5 - 2% (b)
excelente
J071
AAS
C12-13
7 EO
hasta ≥60 °C **
24 - 26% (b)
excelente
* 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
IOS: sulfonato de olefina interno
AAS: sulfato alcoxi alcohol, o alquil éter sulfato
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.
COSOLVENTES Y SOLUBILIZADORES
ACUOSOS
A veces, las formulaciones ASP o SP requieren de
cosolventes para mejorar la solubilidad acuosa y
reducir la viscosidad de las micro emulsiones. El
butan-2-ol (SBA) y el isobutanol (IBA) son cosolventes
típicos, ambos alcoholes de bajo peso molecular.
(a) IOS, 90 °C, surfactante en 2% peso, no cosolvente
(b) AAS, 50 °C, surfactante en 1% peso, 1% SBA
Los etoxilatos de alcohol NEODOL de Shell son
solubilizadores superiores para la solubilidad acuosa
de los surfactantes; 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 uso de technicas cEOR”.
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. Shell Chemicals trabaja para mejorar las
características de manipulación de las pastas surfactantes
concentradas para que sean más fluidas y puedan ser
bombeadas y mezcladas más fácilmente en las instalaciones
del proyecto de SP/ASP.
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.
ESPUMAS
Cada vez se está prestando más atención a la
inyección de gas para EOR. El gas puede ser
nitrógeno, CO2, vapor o gases de hidrocarburos
co-producidos que se reinyectan. Para mejorar el
control de la movilidad del gas inyectado, se (co)
inyecta agua con surfactantes en el yacimiento, lo que
lleva a la generación de espuma en el lugar. Además,
para el control de la movilidad de inundaciones de
agua a altas temperaturas de yaci-miento, puede ser
beneficioso utilizar espuma generada con un
surfactante de temperatura estable, ya que la
degradación del polímero HPAM será un problema.
Algunos surfactantes que resultaron efectivos son, en
particular, ENORDET O332, AOS1416 y AOS1618.
Para la aplicación de vapor, puede utilizarse
ENORDET LTS-18, que es muy estable a altas
temperaturas. Se ha utilizado en proyectos de espuma
vaporizada que exigían una estabilidad de
surfactante mayor a los 250 °C.
CONTENIDO DEL FRENTE DE ASP
El proceso (ASP) usa 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:
n Un álcali, típicamente carbonato de sodio, se usa en las
mezclas ASP:
n La concentración del álcali está usualmente entre el
1% y el 2%,
n Surfactantes
n La concentración de los surfactantes está usualmente
entre el 0,3% y el 1%,
n Los 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
n La concentración de los polímeros está usualmente
entre el 0,1% y el 0,3%,
n E
l polímero usado es poliacrilamida parcialmente
hidrolizada (HPAM). Los polímeros HPAM se usan en
muchas aplicaciones de tratamiento y purificación
de agua.
FÁBRICA DE SHELL
CHEMICALS, GEISMAR,
LUISIANA.
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
Ámsterdam 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 Portal 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, un compuesto diseñado 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.
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 núcleo que simulan la
propagación del fluido y la recuperación de crudo en el yacimiento.
Exención de responsabilidad
ENORDET, NEODENE, NEODOL y NEOFLO son marcas comerciales de
Shell Chemicals se refiere a las diferentes empresas del Grupo Shell
las empresas del Grupo Shell.
involucradas en el negocio de las sustancias químicas. El Grupo Shell se
refiere a las empresas en las cuales Royal Dutch Shell plc. posee
Visite nuestro sitio Web www.shell.com/chemicals/enordet
inversiones directas o indirectas. Cada una de las empresas que
para contactarnos.
constituyen el Grupo Shell es una entidad independiente y tiene su propia
identidad separada.
Publicado en diciembre de 2015. Todos los derechos reservados.
La información contenida en esta publicación es, según nuestro leal saber
Los derechos de autor de este documento son de Shell Chemicals Europe
y entender, verdadera y exacta, pero cualquier recomendación o
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transmitirse de ninguna forma ni por cualquier medio, ni en su totalidad
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producto en conflicto con patentes existentes.
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