El IMP inventa y patenta espuma para extraer petróleo de yacimientos en declive | La Crónica de Hoy
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El IMP inventa y patenta espuma para extraer petróleo de yacimientos en declive

Se vende en exclusiva para ocho países, incluido México. Una innovación disruptiva, porque no existía algo parecido en el mundo, dice el líder del proyecto, Luis Zamudio

El equipo multidisciplinario del IMP que participó en el desarrollo de los agentes espumantes multifuncionales.

El Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) inventó y patentó en ocho países una sustancia química que forma una espuma estable, la cual puede ser inyectada en yacimientos petroleros para extraerles reservas de petróleo crudo que son difíciles de llevar a la superficie porque se mezclan con agua salada y gas natural y están capturadas en numerosas fracturas del yacimiento.

Esta sustancia productora de espuma facilita aumentar la extracción de petróleo crudo en porcentajes de entre 50 y 100 por ciento adicional a lo que se lograba captar antes de su aaplicación. Para medir su efectividad, con esta tecnología espumante se han realizado pruebas tecnológicas en los campos petroleros mexicanos de Cantarell y Jujo-Tecominoacán.

El invento se puede considerar una innovación disruptiva porque no existía nada parecido en ninguna otra parte del mundo y ya ha sido patentada por el IMP para su uso y venta en exclusiva en México, Alemania, Inglaterra, Francia, China, Filipinas, Estados Unidos y Canadá, como explicó en entrevista exclusiva con Crónica, el líder del proyecto, Luis Zamudio.

El producto creado por los mexicanos es un agente espumante multifuncional, lo que significa que es un producto químico que con base en su estructura molecular puede realizar dos o más funciones de manera simultánea.

“Con base en esta definición nuestros agentes espumantes multifuncionales tienen la capacidad de generar espumas estables, reducir la tensión interfacial del sistema agua-aceite, alterar la mojabilidad de la roca y evitar la formación de incrustaciones minerales; es decir, tienen la capacidad de realizar hasta cuatro funciones de manera simultánea. Esto es un elemento distintivo de la tecnología que hemos desarrollado en el IMP y que se pude adaptar a diversas aplicaciones en la industria de los hidrocarburos”, indicó el investigados del Instituto Mexicano del Petróleo.

CONTROLAR LA MOVILIDAD.  Como explicó el doctor Zamudio, el producto químico que desarrollaron controla la movilidad del gas y el aceite en los yacimientos en los que se aplica.

Para ilustrar cómo opera la espuma recién inventada, vale la pena explicar que en un yacimiento naturalmente fracturado existen dos zonas principales conocidas como fracturas y matriz.

Las fracturas son zonas de alta conductividad, con poros grandes o macroporos, a través de las cuales sale el aceite de petróleo del yacimiento. La matriz es la zona de baja conductividad, que tiene poros pequeños o microporos y mesoporos, y en la que se almacena la mayor parte del aceite contenido en el yacimiento.

“Con base en lo anterior, para que el aceite pueda ser recuperado del yacimiento es necesario que las fracturas y la matriz estén interconectadas”, dice el doctor Zamudio.

 Además de lo anterior, hay que aclarar que  todos los yacimientos naturalmente fracturados tienen tres tipos de fluidos: gas, aceite y agua, los cuales están acomodados en función de sus densidades; es decir el gas está en la parte superior, el aceite está en la parte de en medio —conocida como zona productora—, y el agua está en la parte de abajo. 

“Tanto el gas como el agua funcionan como medios de empuje para que el aceite sea expelido del yacimiento, por lo que los contactos agua-aceite y gas-aceite son dinámicos y se mueven dentro del mismo.  Al ser el agua y el gas menos viscosos que el aceite, éstos se mueven con mayor velocidad, por lo que es necesario controlar su movilidad”, dice el investigador mexicano.

Cuando en un proceso de explotación de un yacimiento naturalmente fracturado el gas comienza a alcanzar la zona productora de aceite e invade las fracturas, se observa en los pozos un incremento de la producción de gas y una disminución significativa de la producción de aceite, llegando a ser de tal magnitud la problemática que se tienen que cerrar pozos debido a que no es viable su explotación desde un punto de vista económico. Éste es el caso de diversos pozos en los principales yacimientos en México, en donde la caída de la producción de aceite está asociada con el cierre de pozos por alto volumen de gas producido.

“Conforme a lo descrito previamente, para controlar la movilidad del gas e incrementar la producción de aceite en yacimientos naturalmente fracturados, nuestros agentes espumantes multifuncionales bloquean de manera selectiva las zonas de alta conductividad o fracturas y alteran la mojabilidad de la roca de mojable al aceite a mojable al agua. El bloqueo selectivo de las zonas de alta conductividad permite controlar la movilidad del gas y la alteración de la mojabilidad de la roca permite incrementar la producción de aceite”, detalló el líder del equipo de investigación.

PRUEBAS EXITOSAS. Las pruebas tecnológicas realizadas en los campos Cantarell y Jujo-Tecominoacán consistieron en demostrar que bajo condiciones extremas de temperatura, salinidad y dureza la aplicación de los nuevos agentes espumantes multifuncionales permitió controlar la movilidad de gas e incrementar la producción de aceite. En el momento de que se realizaron las pruebas tecnológicas no existía a nivel mundial una solución que permitiera resolver tal reto tecnológico.

“Para el desarrollo de nuestros agentes espumantes multifuncionales hicimos uso de la ingeniería molecular  y de conceptos relacionados con la química supramolecular; lo que nos permitió generar nuevas y disruptivas estructuras moleculares, las cuales son propiedad del IMP y cuentan con la correspondiente protección intelectual a nivel nacional e internacional”.

“Los resultados obtenidos de las pruebas tecnológicas realizadas en los campos Cantarell y Jujo Tecominoacán permitieron demostrar que con nuestros agente espumantes multifuncionales es factible a nivel de pozo incrementar la producción de aceite en el intervalo de 50 a 100 por ciento y reducir la producción de gas en el intervalo de 20 al 50 por ciento por periodos de tiempo mayores a seis meses; por lo que la tecnología está lista para su aplicación masiva en nuestros campos maduros mexicanos”, concluyó el doctor Zamudio.

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