Surfactantes

Notas Técnicas – Agosto 2007

El uso de surfactantes en proyectos de recuperación terciaria por Chuck Norman y Juan C. Trombetta
Introducción
Desde 1980 han habido más de 27 proyectos ASP, SP ó AP 1 conocidos. Han tenido lugar en Alberta (Canada), Catriel Oeste (Argentina), California, Louisiana, Oklahoma, Colorado y Wyoming (USA) y varias áreas de China, Venezuela e Indonesia. Otros 13 seadicionaron en Octubre de 2001 y en los últimos años se han iniciado varios otros con la participación de las principales empresas proveedoras de surfactantes y polímeros del mundo. La mayoría de los proyectos fueron ASP y usaron bajas concentraciones de surfactantes (0.1 % a 0.3%). Para producir surfactante adicional (por saponificación de los ácidos de petróleo) y reducir la adsorción delsurfactante adicionado, estas tecnologías utilizan álcali (carbonato o hidróxido de sodio). Un proyecto económicamente atractivo utilizando surfactantes debería durar menos de 5 años con retorno de la inversión en menos de 2 años. Hoy, a los precios actuales de crudo, este retorno de inversión se lograría en menor tiempo . Los actuales proyectos de recuperación no requieren álcali para ser exitosos, deesta forma el costo en productos químicos decrece y las operaciones se tornan más simples. Adicionalmente el álcali causa corrosión del equipamiento; participa en el desarrollo de incrustaciones en la formación; promueve el taponamiento de pozos y se requiere tratamiento de fractura para producir nuevamente crudo; el álcali, además, es perjudicial para el desarrollo de viscosidad por parte delpolímero que se este utilizando. Otro punto importante para destacar es que, el tratamiento previo con geles obturantes de pozos inyectores que serán sometidos a una tecnología de recuperación terciaria, permitirá optimizar los resultados de producción de crudo incremental al
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lograr una mayor uniformidad del perfil de inyección. Por último, pero no menos importante, la calidad de agua a utilizarpara la preparación de soluciones y posterior inyección en pozos es de fundamental importancia para el éxito del proyectos de terciaria y la disminución de uso de productos, al no alterar sus propiedades y rendimientos por la presencia de elementos o componentes indeseables.

Que es un surfactante
Surfactantes, también conocidos como agentes tensioactivos, son agentes de humectación que bajan latensión superficial de un líquido, permiten una mas fácil dispersión y bajan la tensión interfacial entre dos líquidos. Etimología La palabra surfactante proviene del término en ingles “surfactant” – “surface-active-agent” agente de superficie o tensioactivo. Los surfactantes son usualmente compuestos orgánicos amfifílicos, o que contienen grupos no polares hidrófobos o lipofílicos, solubles enhidrocarburo (colas) y grupos polares hidrofílicos (cabezas) solubles en agua. Por ello son solubles en solventes orgánicos y en agua.

Operación y efectos
Los surfactantes reducen la tensión superficial del agua adsorbiéndose a la interfase líquido-gas.

ASP = Alcali-surfactante-polímero; SP = Surfactante –polímero; AP = Alcali-polímero

Notas Técnicas – Agosto 2007
Ellos también reducenla tensión interfacial2 entre el crudo y el agua por adsorción en la fase líquido – líquido. Todas las aplicaciones y usos de los surfactantes provienen de dos propiedades fundamentales de estas sustancias: • La capacidad de adsorberse a las interfases la adsorción: es un fenómeno espontáneo impulsado por la disminución de energía libre del surfactante al ubicarse en la interfase y satisfacertotal o parcialmente su doble afinidad polar - no polar • Su tendencia a asociarse para formar estructuras organizadas asociación: fenómeno impulsado por efectos hidrófobos cuando se añade más surfactante a una solución acuosa.

Solubilización
Las soluciones micelares poseen una propiedad muy importante, llamada capacidad de solubilización. Pueden solubilizar sustancias apolares (aceites,...