Estudio experimental sobre la influencia de las resinas en la capacidad de adsorción de los asfáltenos en roca de yacimiento del complejo Pauto

Abstract

Los asfaltenos son las fracciones más polares del crudo formados principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos y grupos funcionales con presencia de heterotoátomos. Las resinas, fracciones con polaridad intermedia y menor cantidad de especies aromáticas, actúan como agentes peptizantes de los asfaltenos. Considerando su estructura y componentes químicos, ambas especies orgánicas tienen la capacidad de adsorberse y agregarse sobre superficies minerales. A nivel de yacimiento, la adsorción de estas fracciones deriva en cambios de humectabilidad de la roca y/o debido a la naturaleza química se promueve la formación de agregados que reducen la permeabilidad del medio poroso. El siguiente estudio experimental evalúa la adsorción de asfáltenos y resinas (Tipo II) provenientes de un crudo extra-pesado colombiano sobre polvo de roca yacimiento del complejo Pauto del Piedemonte llanero con el propósito estratégico de observar la fracción con mayor afinidad hacia el sustrato mineral. Las isotermas de adsorción individuales de asfáltenos y resinas (Tipo II) y su modelamiento matemático con SLE revelaron mayor afinidad de adsorción hacia las resinas (Tipo II). Para evaluar la adsorción competitiva entre las fracciones se intentó construir isotermas colectivas a través de termogravimetría y punto de fusión sin éxito debido a la baja capacidad sortiva de la roca. Con estos resultados, se presume que los efectos auto-asociativos de las especies prevalecen sobre la afinidad adsorbato-adsorbente. De ser así, a nivel de reservorio se facilitan los fenómenos de depositación de agregados y taponamiento del espacio poroso.

Abstract: The asphaltenes are the most polar oil fractions mainly consisting of polycyclic aromatic hydrocarbons and functional groups containing heteroatoms. The resins have intermediate polarity and fewer aromatic species than asphaltenes and act as asphaltenes peptizing agents. Due to this structure and chemical compounds, these organic species possesses the ability to adsorb and aggregate onto mineral surfaces. At reservoir level, the fractions adsorbed result in rock wettability changes and/or its chemical structure facilitates aggregate growth increasing the probability to plug the porous media. Current experimental study evaluates the adsorption of asphaltenes and resins (Type II) onto washed powdered rock. Extra heavy oil and Pauto Complex Rock were used as the adsorbate source and adsorbent respectively. The objective was to evaluate the affinity of differentiated organic species to the mineral substrate. Individual adsorption isotherms of asphaltenes and resins (Type II) suggested that resins would have a higher affinity to the material according to the shapes of the isotherm and SLE model results. In order to evaluate the competitive adsorption between organic fractions, collective isotherms by thermogravimetry and melting point methodology were implemented but low rock sorptive capacity limited the experiments representativeness. According to results, it is presumed that the self-association property prevails over the adsorbate-adsorbent affinity. Therefore, problems at reservoir level could be dominated by aggregates deposition and plugging of the porous media.