Influencia del caudal de inyección y la concentración de nanopartículas magnéticas funcionalizadas covalentemente en el desplazamiento de petróleo en un medio poroso 2D

FOSATI, A.B.; ROHT, Y. L.; TUBIO, M. L.; RUSSO, A. V.; IPPOLITO, I.; JACOBO, S.E.

Berisso

Workshop; Workshop de Polímeros y Nanomateriales para la Industria Energética; 2022

Los métodos derecuperación primaria y secundaria de petróleo consiguen recobrar entre un 20-40 % del petróleo entrampado en las rocas de un reservorio. Esta situaciónmotiva numerosas investigaciones basadas en la inyección de sustancias en lospozos para aumentar el factor de recuperación, dando lugar a los métodos derecuperación mejorada de petróleo (EOR). Dentro de estas técnicas, una de lasmás utilizadas es la inyección de compuestos químicos (CEOR), especialmentepolímeros y surfactantes [1]-[3]. Actualmente, la nanotecnologíamanipula la estructura molecular de los materiales para cambiar sus propiedadesintrínsecas y obtener nuevos materiales con diferentes propiedades que puedenser ampliamente utilizados en diversas industrias [4]-[6]. Laaplicación de esta tecnología en la industria petrolera se encuentraactualmente en estudio, especialmente en estimulación de pozos, fluidos deperforación, cementación y en EOR [7]-[8]. El uso de nanopartículaspara recuperación mejorada es una buena alternativa ya que las mismas no sufrendegradación en condiciones de reservorio como polímeros y surfactantes. Además,por su pequeño tamaño, acceden al petróleo residual ubicado en las gargantasporales del yacimiento reduciendo la tensión interfacial agua-petróleo,modificando la mojabilidad de la roca y cambiando la viscosidad del fluidoinyectado.En este trabajo, sesintetizan nanopartículas magnéticas de magnetita desnuda (MNPs: magneticnanoparticles) y funcionalizadas con estireno y ácido maleico (MSMs: magneticstyrene-maleic acid nanoparticles). Se preparan ferrofluidos estables con concentración de 0,0125% m/m con ambos tipos de nanopartículas, que se emplean para realizar barridosde aceite comercial enuna celda de Hele-Shaw con una distribución aleatoria de obstáculos que ocupan un 12 % del área de la misma,la cual se barrió previamente con salmuera. La recuperación se realiza con 3 caudales deinyección diferentes. Se encuentraque los ferrofluidos preparados con MSMs recuperan más aceite que con MNPs,para todos los  caudalesestudiados, alcanzando un 7,86 % extra de aceite removido. También, para diferentes concentraciones deMSMs a caudal constate, se obtiene que la recuperación de aceite se incrementa alaumentar la cantidad de nanopartículas presentes. Se obtiene una variación dela remoción del 3,1 % al 18,44 % cuando la concentración se cuadruplica. Finalmente,se evalúa la factibilidad dereutilizar las nanopartículas en posteriores barridos sucesivos, se encuentraque la recuperación disminuye al incrementar los lavados, sin embargo larecuperación efectiva es de 2,47 % extra luego de 4 ciclos de lavado. Por lotanto, se puede considerar al ferrofluido preparado con MSMs como un materialpotencial para la recuperación mejorada de aceite en medio poroso, con laposibilidad de recuperar y reutilizar las nanopartículas.