Emulsiones libres de siloxanos para la recuperación mejorada del petróleo

En México, el proceso de recuperación mejorada del petróleo no se deben utilizar los métodos con inyección de emulsiones a base de siloxanos, por ello, la doctora Natalya Victorovna Likhanova, investigadora de la Gerencia de Ingeniería de Recuperación Adicional del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), trabaja en un proyecto en el que se desarrollan emulsiones basadas en compuestos hidrofóbicos que tienen la finalidad de ser utilizadas en el Activo Integral Cinco Presidentes de Pemex.

La extracción del petróleo de un yacimiento se realiza por lo general a través de tres fases: en la etapa de recuperación primaria el petróleo surge naturalmente impulsado por la presión del gas o el agua del yacimiento; después se puede inyectar gas y/o agua para mantener la presión en el yacimiento, lo que se conoce como recuperación secundaria.

Cuando las dos primeras etapas ya están agotadas, se aplica la recuperación mejorada del petróleo, y en esta se emplean diversos métodos que pueden ser térmicos (estimulación con vapor y combustión en sitio), químicos (uso de polímeros y surfactantes), microbiales, de perforación horizontal, entre otros.

Al respecto, Natalya Victorovna indicó que en otros países, como Hungría y Rusia, se utiliza la inyección de emulsiones a base de siloxanos  grupo de compuestos orgánicos que contienen una cadena de átomos de oxígeno y silicio unidos a los grupos alquílicos– las cuales, además de costosas, están prohibidas en México, lo que significa que las tecnologías que se emplean en el resto del mundo no son viables para nuestro país, razón por la que la especialista en química orgánica trabaja desde el 2011 en Uso de emulsiones basadas en compuestos hidrofóbicos (que repelen el agua) como parte del proceso de recuperación mejorada de hidrocarburos.

“El reto desde la investigación es buscar emulsiones que no estén hechas a base de petróleo ni a base de siloxanos, trabajamos en compuestos hidrofóbicos, que sean económicos y no contengan bromo, cloro o flúor, ya que estos pueden contaminar el crudo”, dijo la científica de origen ruso, quien se hizo acreedora al Premio de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias (2015), en el área de ingeniería y tecnología.

El trabajo en el que enfoca sus esfuerzos la investigadora es en la recuperación del petróleo a través de inyección de emulsiones oleoacuosas, para lo cual ella y su equipo de trabajo realizaron diversos experimentos en núcleos de roca (debido a que la mayoría del petróleo se encuentra en el medio poroso o roca), con los que posteriormente realizaron simulaciones numéricas de la recuperación de petróleo con el uso de emulsiones.

Al rescate de los pozos

En algunos campos maduros de México, como el que posee el Activo de Producción Cinco Presidentes de Pemex, en el municipio de Agua Dulce, Veracruz, el ritmo de producción de los pozos petroleros está disminuyendo y presenta una alta producción de agua, por lo que estos pozos petroleros se cierran. Cuando en un pozo petrolero se inyecta agua, con el tiempo la extracción del crudo se reduce debido a que el agua toma canales preferenciales hacia el pozo productor y lo llena.

Si el agua de un pozo petrolero constituye hasta 30% se pueden utilizar diferentes  polímeros, álcalis o surfactantes para recuperar el petróleo, sin embargo, cuando se produce  de un 50% a un 60% se utiliza la tecnología de emulsión, la cual bloquea el paso preferencial del agua y la dirige hacia otros caminos dentro del yacimiento, con lo que el agua reconecta el petróleo aislado, y así se incrementa el total de petróleo que se puede recuperar.

Como parte del proyecto de investigación, los especialistas realizaron las pruebas del laboratorio y la simulación numérica de la recuperación de petróleo con el uso de emulsiones. “Estas emulsiones nos permiten recuperar el petróleo a un bajo costo, por ejemplo, al inyectar emulsión equivalente al 10% de volumen poroso podemos recuperar desde un 30% hasta un 50% de aceite residual, mientras que en el caso de los polímeros y los surfactantes el problema que tienen son sus precios elevados, así como baja resistencia a la salinidad y a la temperatura de los campos mexicanos, además, se tendría que inyectar de un 20% a un 30% de volumen poroso total”.

Natalya Victorovna Likhanova mencionó que el proyecto de uso de emulsiones libres de siloxanos es novedoso a nivel mundial y está enfocado a los campos del Activo Integral Cinco Presidentes. Además, informó que lleva a cabo otro proyecto relacionado con polímeros iónicos para control de agua en pozos de extrema salinidad y temperatura.