Fuente: ANTIMIO CRUZ BUSTAMANTE, Reportero de Ciencia, Tecnología e Innovación, Revista Digital Mi Patente, [email protected], www.mipatente.com
Hasta la mitad del petróleo que está en un yacimiento puede quedar bajo la tierra debido a las dificultades técnicas que hay para extraerlo, cuando el yacimiento tiene fracturas en las que es difícil separar el aceite del gas natural y del agua salada que normalmente está presente.
Para resolver ese problema, el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) inventó y patentó en 8 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 están capturadas en numerosas fracturas del yacimiento.
El invento ya cuenta con protección legal para su uso y venta en exclusiva en México, Alemania, Inglaterra, Francia, China, Filipinas, Estados Unidos y Canadá.
Por medio de esta sustancia productora de espuma es posible aumentar la extracción de petróleo crudo en porcentajes de entre 50 por ciento y 100 por ciento adicional a lo que se lograba captar antes de su aplicación.
Para llegar a esas cifras de eficiencia, la tecnología espumante ya ha sido probada con éxito en los campos petroleros de Cantarell y Jujo-Tecoaminoacán, como explicó el líder del proyecto, Luis Zamudio.
Espuma funcional
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 investigador del Instituto Mexicano del Petróleo.
Para ilustrar cómo operarla 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 a 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, estos 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. Este 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.
