Evaluación experimental del efecto de la salinidad del agua en soluciones poliméricas (HPAM) funcionalizadas con nanopartículas de sílice

Teniendo en cuenta los nuevos retos que actualmente tiene la industria petrolera, en donde el uso de métodos de recuperación mejorada se ha vuelto más necesario y de allí mejorar la tecnología que se usan han sido las motivaciones para desarrollado el presente trabajo, el cual esta enfocado en experimentar el efecto que tienen la salinidad del agua en soluciones polímericas funcionalizadas con nanopartículas de sílice. Para la realización del proyecto se usó poliacrilamida parcialmente hidrolizada (Floopam 3230) y agua des ionizada para la preparación de las soluciones poliméricas. El peso molecular y el grado de hidrólisis del Flopaam 3230 son 2-6 MDa y 30% respectivamente. Se usaron nanopartículas comerciales de sílice (Sigma Aldrich) y se usó NaCl. Para la preparación del HPAM se siguió la recomendación de la norma API-RP-63, y posteriormente mediante la técnica de dispersión dinámica de luz (DLS, Nanoplus-3 de Micromeritics) se realizó la caracterización de tamaños de agregado del HPAM con y sin NaCl y del HPAM funcionalizado con Np de sílice con y sin NaCl. Realizada la caracterización se procedió a hacer pruebas de adsorción para conocer la capacidad adsortiva del NaCl en las Np de sílice, esta prueba se realizó mediante análisis termogravimétricos. Continuando con el experimento, y con el fin de conocer el comportamiento reológico, se hicieron pruebas reológicas de las soluciones poliméricas con diferentes concentraciones de NaCl en presencia y ausencia de Np de sílice en función de la viscosidad. Por último para conocer el comportamiento viscoelastico y estimar el esfuerzo de corte causado por el flujo de la solución polimérica a través de las facilidades de inyección y cañoneos en la zona de interés se realizaron pruebas de screen factor, filtrabilidad y degradación mecánica. Los tamaños de agregado de la solución de HPAM presentaron una notable disminución cuando se les agrego el NaCl, indicando contracciones moleculares, además las pruebas reológicas mostraron una decremento de la viscosidad en las soluciones con presencia de NaCl. Sin embargo se aprecia aumento de la viscosidad cuando el HPAM con NaCl se funcionaliza con Np de sílice, el aumento de la viscosidad fue mayor cuando se realizó la mezcla de Np de sílice con NaCl y por último se adicionó el HPAM, además se encontró que el aumento de viscosidad es proporcional a la concentración de Np de sílice. También se realizó seguimiento a las soluciones en el tiempo en presencia y ausencia de oxígeno sin encontrar cambios de la viscosidad por estas variables. Por su parte las pruebas de adsorción indicaron alta afinidad y capacidad de adsorción del NaCl sobre las Np de sílice. Por último se realizaron pruebas con y sin Np de sílice de screen factor, filtrabilidad y degradación mecánica, las concentraciones seleccionadas de acuerdo a cada prueba fueron de HPAM 2K mg/L, Np de sílice 2K mg/L y NaCl 14K mg/L; la prueba de screen factor indicó una mayor viscoelasticidad de la solución con Np de sílice, por su parte la prueba de filtrabilidad indico que la muestra con Np de sílice supero el tiempo, evidenciando cierto grado de taponamiento de la membrana del filtro y la prueba de degradación mecánica indicó que el HPAM con Np de sílice evidencia una menor degradación de la solución por este efecto.

• Autores: Suárez Hincapié, Jorge Hernán
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/63120
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63120; http://bdigital.unal.edu.co/63219/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Nanotecnología; Viscosidad; Poliacrilamida; Salinidad; Degradación; Nanotechnology; Viscosity; Polyacrylamide; Salinity; Degradation
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional