El incremento en la demanda mundial de combustibles derivados del petróleo y la disminución en el suministro de este proveniente de yacimientos convencionales ha incentivado en la industria petrolera el desarrollo de tecnologías para aprovechar las fuentes de crudo pesado y extrapesado. La diferencia entre estos dos tipos de crudo se hace de acuerdo a su gravedad API, relacionada a su vez con la densidad, donde el pesado se encuentra en el rango de 10 a 22.3°API y el extrapesado es el que posee menos de 10°API. Aunque estos son menos valiosos, comparativamente con las referencias Brent y West Texas Intermediate (WTI) cuyas gravedades API se encuentran entre 38 y 40°, son de gran potencial debido a sus vastas reservas. Sobre las cuales se estima que en el mundo existen entre 6 x 1012 y 9 x 1012 barriles de este tipo de hidrocarburos, que representan alrededor del 70% de los recursos globales de petróleo totales en el mundo evidenciando su importancia en el panorama energético mundial.
La densidad, cuantificada a través de la gravedad API, es la cualidad más importante para determinar el valor del petróleo debido a que es un indicador de los derivados de la destilación. Sin embargo, la viscosidad es la propiedad que más afecta las operaciones de producción y recuperación del mismo, dada su variabilidad en este tipo de crudos, pudiendo encontrarse entre 20 cP y más de un millón de cP. La temperatura puede afectar el valor de la viscosidad, por lo que la temperatura de yacimiento es una variable importante en la producción del hidrocarburo, determinando la facilidad con la que podría fluir. Es importante aclarar que no existe una correlación clara entre la densidad y la viscosidad del petróleo, ya que un crudo con alta gravedad API y alto contenido de parafinas, contenido en un yacimiento somero y frío, puede presentar mayor viscosidad que un crudo pesado y libre de parafinas, contenido en un yacimiento profundo y con alta temperatura. Sin embargo, vale la pena mencionar que suelen usarse indistintamente los términos viscoso y pesado para hacer referencia a los petróleos pesados, ya que es común que su viscosidad sea mayor que la de los crudos convencionales o livianos.
Con relación a Colombia, durante algunos años la producción se basó principalmente en los hidrocarburos livianos pero frente al inminente agotamiento de este tipo de yacimientos, la industria petrolera colombiana ha debido dar una mirada a los crudos pesados y extrapesados, como lo hicieron en su momento Venezuela, Canadá, entre otros. En la búsqueda de suplir tal necesidad se presentan unos requerimientos tecnológicos y económicos propios de este tipo de hidrocarburos debido a sus bajas gravedades API y sus altas viscosidades. Precisamente, esta última es la principal dificultad a la que se enfrenta la industria petrolera, pues esta situación dificulta en gran manera su producción y transporte por tubería, debido a su poca fluidez y los altos diferenciales de presión. Por tal razón se hace necesaria la búsqueda de opciones costo-efectivas que permitan ubicar estos crudos en las condiciones de viscosidad demandadas para su producción y posterior transporte, y así cumplir con los volúmenes de producción demandados por el mercado.
En respuesta a esta necesidad, la presente propuesta busca diseñar un nanofluido capaz de disminuir la autoasociación de las fracciones más pesadas y polares del crudo, abundantes en los crudos pesados y extrapesados, evitando su agregación y la formación de una red viscoelástica responsable de las altas viscosidades. Se plantea una metodología en la que se contempla la síntesis y caracterización del material nanoparticulado a usar en el diseño del nanofluido, la evaluación del comportamiento del fluido de acarreo, especialmente diseñado como reductor de viscosidad por BCR SUPPLY COLOMBIA S.A.S., y la combinación de ambos, es decir, el nanofluido diseñado. |