Optimización de la Recuperación de Petróleo: Métodos Químicos, Solventes y Polímeros

Métodos Avanzados de Recuperación de Petróleo

7.1- Definiciones de Métodos Químicos

Los métodos químicos utilizados en la recuperación mejorada de petróleo se clasifican en:

1. Alcalis
2. Surfactantes
3. Polímeros

Estos métodos son particularmente efectivos para la extracción de petróleo ligero.

Un desafío importante en la aplicación de métodos químicos es la interacción con los minerales de la roca.

Los objetivos principales de los métodos químicos son:

1. Disminuir la tensión interfacial.
2. Alterar la mojabilidad (ángulo de contacto o cambio total).
3. Mejorar la relación de movilidades.

7.2- Inyección de Solventes

Se denominan solventes a la mayoría de los polímeros de los fluidos que son parcialmente miscibles con el petróleo. La inyección de solventes es uno de los primeros métodos empleados para la extracción de petróleo. Consiste en inyectar gas licuado del petróleo (GLP) en pequeños tapones, desplazándolo luego con un tapón de gas seco.

Entre los fluidos más empleados como solventes se encuentran:

• Alcoholes orgánicos
• Cetonas
• Hidrocarburos refinados
• Gas condensado del petróleo (GLP)
• Gas natural y gas licuado
• Dióxido de carbono
• Aire
• Nitrógeno

7.3- Inyección de Polímeros

En este proceso, se agrega al agua una pequeña cantidad (200 a 1000 ppm) de un componente de alto peso molecular, como poliacrilamida o polisacárido (biopolímeros), en una operación similar a la inyección de agua. Es importante destacar que los polímeros no disminuyen la saturación de aceite residual, pero incrementan la recuperación al:

1. Incrementar la eficiencia de barrido (disminuyendo la movilidad del fluido desplazante).

La principal ventaja de los polímeros es el incremento de la eficiencia de barrido, especialmente la eficiencia vertical. El fluido polimérico disminuye el avance del frente de invasión en las zonas más permeables y estabiliza la zona de transición, provocando un desplazamiento más cercano al tipo pistón, lo cual es beneficioso para la eficiencia de barrido.

Existe una amplia variedad de polímeros disponibles, pero se requieren pruebas exhaustivas de laboratorio para validar la selección adecuada y obtener los mejores resultados. Después de una cuidadosa preselección en laboratorio, se debe aplicar el método en el campo, buscando resultados similares a los obtenidos en las pruebas.

La elección del polímero y su concentración son pasos críticos en el diseño de un proyecto de inyección de polímeros.

Los tipos de polímeros más empleados son:

1. Polisacáridos (Goma de xantano)
2. Poliacrilamida

El objetivo primordial de la inyección de polímeros es disminuir la movilidad del fluido desplazante, lo cual se logra incrementando la viscosidad aparente del agua. Las cadenas de polímeros pueden disminuir la movilidad del agua por un factor de 10 o más.

Los factores que afectan la recuperación por inyección de polímeros son:

1. Degradación del polímero debido a:
   1. Alta salinidad del agua
   2. Temperatura
   3. Envejecimiento del polímero
   4. Alta velocidad de corte
2. Pérdida del polímero por:
   1. Adsorción en la roca
   2. Entrampamiento
   3. Canalización a través de fracturas

El incremento de recuperación que se obtiene es del orden del 5% en promedio. Existe el riesgo de taponar el medio poroso debido al entrecruzamiento de las moléculas poliméricas.