Efecto de las nanopartículas en la estabilidad de las espumas aplicadas en procesos de divergencia

Abstract

La eficiencia de barrido de la inyección de gas usada como un método de recobro mejorado se ve ampliamente disminuida por la existencia de canales preferenciales de flujo en la formación que ocasionan la canalización del gas, dejando así áreas que contienen grandes volúmenes de aceite sin contactar. Para mitigar este problema, se han utilizado las espumas como fluidos de divergencia, pero presentan poca estabilidad en su aplicación en yacimiento. Recientemente, la nanotecnología se ha presentado como una solución para mejorar la estabilidad de las espumas, por lo cual en este trabajo de tesis se evaluaron cuatro nanopartículas de sílice con diferentes modificaciones superficiales para lograr aumentar la estabilidad de las espumas tanto en bulto como en su aplicación en medios porosos. La estabilidad fue medida a través de diferentes parámetros: vida media, perdurabilidad, volumen máximo y tasa de drenaje. Los resultados muestran que la adición de cualquiera de las nanopartículas usadas durante este trabajo logra aumentar la estabilidad de las espumas, lográndose los mejores resultados con las nanopartículas parcialmente hidrofóbicas de sílice básica, con las cuales se obtuvo también un mayor factor de reducción de movilidad y un mayor recobro adicional de aceite comparado con la espuma generada solo con surfactante, durante su aplicación en medios porosos.

Abstract: The sweep efficiency of gas injection, used as an enhanced oil recovery method, is greatly decreased by the presence of preferential flow channels in the reservoir that causes gas channeling, which leaves areas that still contain large volumes of oil unable to be swept. In order to mitigate this problem, foams have been used as diversion agents, but they have reduced stability in field application. Recently, nanotechnology has been shown to improve the stability of foams, therefore in this thesis, four silica nanoparticles were evaluated with different surface modifications to increase the foam’s stability both in the bulk and in their application in porous media. Their stability was measured different parameters: half-life, perdurability, maximum volume, and drainage rate. The results show that the addition of any of the nanoparticles used during this work increased the stability of the foams. And the best results were achieved with the partially hydrophobic nanoparticles of basic silica, which also obtained a greater mobility reduction factor and improve the oil recovery compared to the foams generated only with surfactant in its application in porous media.