Formulación y desarrollo de una emulsión de tipo pickering para su uso en técnicas de recobro mejorado de petróleo

Las condiciones características de un yacimiento incluyen altas temperaturas y altas presiones que deterioran las propiedades de las emulsiones estabilizadas por surfactantes convencionales lo que aumenta la complejidad de su aplicación en la industria del petróleo para esquemas de recobro químico....

Full description

Autores:
Cifuentes Vergel, Shirly Alejandra
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/44430
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/44430
Palabra clave:
Recobro del petróleo
Nanopartículas
Reología
Emulsiones
Ingeniería
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description Las condiciones características de un yacimiento incluyen altas temperaturas y altas presiones que deterioran las propiedades de las emulsiones estabilizadas por surfactantes convencionales lo que aumenta la complejidad de su aplicación en la industria del petróleo para esquemas de recobro químico. Sin embargo, algunas técnicas de recobro mejorado visualizan a las emulsiones de tipo Pickering debido a que refuerzan la interfase aceite ? agua con partículas sólidas, lo que permite no sólo la reducción de la tensión interfacial sino también la provisión de una barrera física que evita la degradación de las propiedades que le confieren estabilidad a la emulsión. En este estudio, se presenta la formulación de emulsiones de tipo Pickering estabilizadas con surfactante (SDBS), polímero (CMC) y nanopartículas de silica mediante la preparación con un agitador tipo Rushton, una relación de 0,76 entre el diámetro de la batería de agitación y el diámetro del agitador y una velocidad de agitación de 800 rpm para homogeneización de las fases y 1000 rpm para la emulsificación. Se evaluó el efecto del sistema SP (sin adición de nanopartículas) y el efecto de sistemas SPN (con adición de nanopartículas) de concentraciones de nanopartículas de 0,25% y 0,35% w/w en las pruebas de caracterización de reología, tamaño de gota y estabilidad. Se encontró que todas las formulaciones de las emulsiones se comportan de manera similar en los barridos de flujo, frecuencia y esfuerzo. Sin embargo, se encontró que la adición de nanopartículas al sistema permite la disminución del tamaño de las gotas de aceite de la emulsión al igual que con el incremento de la concentración de nanopartículas. Finalmente, se realizó un análisis de estabilidad que permite concluir que la presencia de nanopartículas en la interfase y el aumento en su concentración reduce la variación de la retrodispersión y por tanto aumenta la estabilidad.
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Sin embargo, algunas técnicas de recobro mejorado visualizan a las emulsiones de tipo Pickering debido a que refuerzan la interfase aceite ? agua con partículas sólidas, lo que permite no sólo la reducción de la tensión interfacial sino también la provisión de una barrera física que evita la degradación de las propiedades que le confieren estabilidad a la emulsión. En este estudio, se presenta la formulación de emulsiones de tipo Pickering estabilizadas con surfactante (SDBS), polímero (CMC) y nanopartículas de silica mediante la preparación con un agitador tipo Rushton, una relación de 0,76 entre el diámetro de la batería de agitación y el diámetro del agitador y una velocidad de agitación de 800 rpm para homogeneización de las fases y 1000 rpm para la emulsificación. Se evaluó el efecto del sistema SP (sin adición de nanopartículas) y el efecto de sistemas SPN (con adición de nanopartículas) de concentraciones de nanopartículas de 0,25% y 0,35% w/w en las pruebas de caracterización de reología, tamaño de gota y estabilidad. Se encontró que todas las formulaciones de las emulsiones se comportan de manera similar en los barridos de flujo, frecuencia y esfuerzo. Sin embargo, se encontró que la adición de nanopartículas al sistema permite la disminución del tamaño de las gotas de aceite de la emulsión al igual que con el incremento de la concentración de nanopartículas. Finalmente, se realizó un análisis de estabilidad que permite concluir que la presencia de nanopartículas en la interfase y el aumento en su concentración reduce la variación de la retrodispersión y por tanto aumenta la estabilidad."The characteristic conditions of a deposit include high temperatures and high pressures that deteriorate the properties of emulsions stabilized by conventional surfactants, which increases the complexity of their application in the petroleum industry for chemical recovery schemes. However, some improved recovery techniques visualize Pickering type emulsions because they reinforce the oil-water interface with solid particles, which allows not only the reduction of interfacial tension but also the provision of a physical barrier that prevents degradation of the properties that give emulsion stability. In this study, the formulation of surfactant stabilized Pickering type emulsions (SDBS), polymer (CMC) and silica nanoparticles is presented by preparing with a Rushton stirrer, a ratio of 0.76 between the diameter of the battery of stirring and the diameter of the stirrer and a stirring speed of 800 rpm for homogenization of the phases and 1000 rpm for emulsification. The effect of the SP system (without the addition of nanoparticles) and the effect of SPN systems (with the addition of nanoparticles) of nanoparticle concentrations of 0.25% and 0.35% w / w in the rheology characterization tests were evaluated, drop size and stability. It was found that all emulsion formulations behave similarly in flow, frequency and effort sweeps. However, it was found that the addition of nanoparticles to the system allows the decrease in the size of the emulsion oil droplets as with the increase in the concentration of nanoparticles. Finally, a stability analysis was carried out that allows us to conclude that the presence of nanoparticles at the interface and the increase in their concentration reduces the backscatter variation and therefore increases the stability."--Tomado del Formato de Documento de Grado.Ingeniero QuímicoPregrado28 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Químicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaFormulación y desarrollo de una emulsión de tipo pickering para su uso en técnicas de recobro mejorado de petróleoTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRecobro del petróleoNanopartículasReologíaEmulsionesIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=KRpunCoAAAAJvirtual::16535-10000-0001-8810-9526virtual::16535-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000069593virtual::16535-1ce1c2534-6d8a-4981-8def-52f4d33132favirtual::16535-1ce1c2534-6d8a-4981-8def-52f4d33132favirtual::16535-1ORIGINALu830532.pdfapplication/pdf1078668https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e05ab7a8-ab9b-4954-9468-d437d1fc0419/download1cc98046a6ab7659f7755f99dde67a83MD51THUMBNAILu830532.pdf.jpgu830532.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg22126https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e4b73fdc-44bc-40dc-9391-7132d245c8b5/download9c5de0fe43c77655331f4fc80cabcea5MD55TEXTu830532.pdf.txtu830532.pdf.txtExtracted texttext/plain53363https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/a59139c2-7fd7-42d6-a545-4a9464ff1cf4/download0ccc447ef301d1d186420e8ad47451b5MD541992/44430oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/444302024-03-13 15:45:13.774http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co