Nanoparticles’ effect on the stability of gel systems for water shut-off/conformance control applications (2019)
Durante los procesos de recuperación mejorada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés), se crean canales de flujo debido a las heterogeneidades del yacimiento y la distribución de fluidos. Los geles obturantes que consisten en un polímero reticulado se usan a menudo para bloquear los canales preferenciales debido a las diferentes combinaciones posibles según las condiciones del yacimiento. Sin embargo, los entornos hostiles deterioran las redes de gel y reabren los canales en poco tiempo, lo que conduce a una baja eficiencia de barrido. En este sentido, las nanopartículas se proponen como una alternativa para inhibir la degradación del gel y mejorar sus propiedades. Por lo tanto, el objetivo principal de este trabajo es evaluar la inclusión de nanopartículas en tres sistemas de gel diferentes: i) Poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM) / resorcinol / formaldehído, ii) Copolímero de acrilamida acrilato de sodio / Acetato de cromo (III) y, iii) hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC). Para este efecto, se evaluaron las concentraciones de polímero, reticulante y diferentes aditivos para encontrar la mejor combinación de reactivos posible. Se probaron dosis de nanopartículas que varían de 20 a 2000 mg/L de SiO2, Al2O3, MgO, Cr2O3 y nanoesferas de carbono (CNS). Se evaluó el fenómeno de sinéresis durante varios días y se realizaron mediciones reológicas para evaluar la influencia de las nanopartículas en la resistencia del gel. Los resultados concluyeron que es posible modificar la microestructura de los geles utilizando la nanopartícula adecuada considerando los grupos funcionales presentes en el polímero y en la superficie de la partícula. Esta investigación debería proporcionar un enfoque para la comprensión de las interacciones nanopartículas-polímero en presencia de un catalizador o un agente reticulante que busca la mejora y la estabilidad del gel.