Estudio de reacciones exotérmicas para la estimulación matricial no reactiva

Autores/as

  • Miguel Castillo
  • Miguel Castillejo
  • Diego Marchán
  • Harald Stockhausez

Palabras clave:

Permeabilidad, Estimulación, Reacción exotérmica, Nitrógeno, Asfáltenos, Daño a la formación

Resumen

El cambio de presión y temperatura al que es sometido el hidrocarburo durante su producción, propicia la precipitación de sólidos orgánicos. Esto causa un daño a la formación, ya que obstruye el espacio poroso y reduce la permeabilidad. Cuando estos componentes se adhieren a la roca en forma de coloides impiden el flujo de crudo disminuyendo la productividad de los pozos. El Sistema de Estimulación Termoquímica en pozos (Well Stimulation Thermochemical System - WSTCS) ha sido diseñado para realizar estimulaciones matriciales no reactivas en yacimientos de petróleo y gas que requieran la remoción del daño y el restablecimiento del flujo en el pozo productor. Esta tecnología consiste en poner en contacto sales amoniacales y/o nitrogenadas activadas con un catalizador (ácido orgánico), con el fin de iniciar una reacción exotérmica que libera energía in-situ (79,9 Kcal/mol), genera nitrógeno y remueve las obstrucciones orgánicas que causan el daño en la formación productora y taponamiento en las líneas de producción. El sistema WSTCS combina diferentes sales amoniacales y/o nitrogenadas en función del tipo de daño en la formación u obstrucción de tubería que se requiera remover. Este artículo tiene la intención de divulgar académicamente los resultados de las pruebas de laboratorio realizadas en la Universidad del Zulia del sistema WSTCS para evaluar la efectividad de remoción de daño en crudos precipitados con asfáltenos.

Citas

American Petroleum Institute (API). (2019). API-RP-42 Recommended Practice for Laboratory Evaluation of Surface Active Agents for Well Stimulation. American Petroleum Institute.

American Petroleum Institute (API). (may 1998; 39 third edition). API 39 - Recommended Practices on Measuring The Viscous Properties of a cross- linked water –based fracturing fluid. Recommended Practices.

Apergis, N., Hayat, T., & Saeed, T. (Nov. 2019). Fracking and infant mortality: fresh evidence from Oklahoma. Environmental Science and Pollution Research (ESPR), 26(31), 32360–32367. doi:10.1007/s11356-019-06478-z

Aramco Saudi. (s.f.). USA Patente nº US2014290951A1, US2014090839A1.

Ashori, S., Sharifi, M., Masoumi, M., & Salehi, M. M. (2016). The relationship between SARA fractions abd crude oil stability. Egyptian Journal of Petroleum.

Branco, M., Mansoori, G., De Almeida, L., Park, S., & Manafi, H. (2001). Asphaltene flocculation and collapse from petroleum fluids. 32. 217– 230. Journal of Petroleum Science and Engineering.

Castillo, M. (2022). USA Patente nº 12355.

De Pater, C. J., Cleary, M. P., Quinnn, T. S., Barr, D. T., Jonhson, D. E., & Weijers, L. (November 1994 - SPE Paper Nº. 24994). Experimental verification dimensional analysis for hydraulic fracturing. SPE Production and Facilities, 9, 230–238. doi:10.2118/24994-PA

Duque Tobón, D. S., & Carrero Mantilla, J. I. (2008). Una implementación abierta y generalizada del modelo predictivo de Soave-Redlich-Kwong para el cálculo de la constante de la ley de Henry. Ingeniería y Competitividad, 10(2), 9-28. doi:10.25100/iyc.v10i2.2471

Goodman, P., Galatioto, F., Thorpe, N., Namdeo, A., Davies, R., & Bird, R. (April – May 2016). Investigating the traffic-related environmental impacts Of hydraulic-fracturing (fracking) operations. Environment International, 89-90, 248-260. doi:https://doi.org/10.1016/j.envint.2016.02.002

Hanson, M. E., Shaffer, R. J., & Anderson, G. D. (Agust 1981 - SPE Paper Nº 8942). Effects of Various Parameters on Hydraulic Fracturing Geometry. Society of Petroleum Engineers Journal, 21(04), 435–443. doi:10.2118/8942-PA

Hitaj, C., Boslett, A., & Weber, J. (Novenmber 2020). Fracking, farming, and water. Energy Policy , 146. doi:https://doi.org/10.1016/j.enpol.2020.111799

Howell, E., Li, N., Akin, H., Scheufele, D., Xenos, M., & Brossard, D. (July 2017). How do U.S. state residents form opinions about ‘fracking’ in social contexts? A multilevel analysis”.Vol. 106 (2017). Energy Policy, 107. doi:https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.04.003

Institituto Americano de Petroleo. (1977). API-RP 42 _Pruebas de laboratorio surfactantes para estimulacion de pozos. Washington DC: Departamento de Produccion.

Jaspal, R., Nerlich, B., & Lemancyzk, S. (November 2014). Fracking in the Polish press: Geopolitics and national identity (Vol. 74). Energy Policy. doi:10.1016/j.enpol.2014.09.007

Lin He, Feng Lin, Xingang Li, Hong Sui, & Zhenghe Xua. (2015). Interfacial sciences in unconventional petroleum production: From fundamentals to applications . Chemical Society Review.

López, A., Molero, J., Herraiz, J., Villora, G., & Bódalo, A. (1981). Simulación de un reactor-cambiador PARTE II. Murcia: Anales de la Universidad de Murcia.

Olive, A., & Valentine, K. (May 2018). Is anyone out there? Exploring Saskatchewan's civil society involvement in hydraulic fracturing. Energy Research and Social Science, 39, 192-197. doi:10.1016/j.erss.2017.11.014

PETROBRAS. (1992, 1993, 1997). USA Patente nº US5183581, US55639313, US5891262.

Salgado, G., & Navarrete, J. R. (2006). El concepto de equivalente y su aplicación en cálculos estequiométricos. Anales de Química, 102(03), 55-58. doi:10.22201/fq.18708404e.2007.3.65952

Sara M, Hashmi, Kathy X, Zhong, & Abbas Firoozabadi. (2012). Acid–base chemistry enables reversible colloid-to-solution transition of asphaltenes in non-polar systems. Soft Matter.

Sarkar, D., Arrington, S., Powell, R., Robb, I., & Todd, B. (13 de 09 de 2007). Patente nº EP2436871A2.

Shell Oil Company. (1979). USA Patente nº US4410041, US4178993, US4219083.

Suzuki, T., Itoh, M., Takegami, Y., & Watanabe, Y. (1982). Chemical structure of tar-sand bitumens by 13C and 1H n.m.r. spectroscopic methods. Fuel, 61(5), 402–410. doi:0016-2361(82)90062-X

Teufel, L. W., & Clark, J. A. (February 1984 - SPE Paper No. 9878). Hydraulic Fracture Propagation in Layered Rock: Experimental Studies of Fracture Containment. Society of Petroleum Engineers Journal, 24(01), 19–32. doi:10.2118/9878-PA

U.S. Energy Information Administration. (2020). Natural gas explained, Where our natural gas comes from Independent Statistics / Analaylis .

Verdier, S. C. (2006). Experimental Study and Modelling of Asphaltene Precipitation Caused by Gas Injection. Kgs. Lyngby: Technical University of Denmark.

Wilson, M. P., Worral, F., Davies, R. J., & Almond, S. (June 2018). Fracking: How far from faults? Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, 4(2), 193–199. doi:10.1007/s40948-018-0081-y

Wylie, S. (2018). Fractivism Corporate Bodies and Chemical Bonds. Duke University Press.

Zoback, M. D. (2007). Reservoir Geomechanics. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press.

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Publicado

2025-01-01

Cómo citar

Castillo, M., Castillejo, M., Marchán, D., & Stockhausez, H. (2025). Estudio de reacciones exotérmicas para la estimulación matricial no reactiva. Boletín De La Academia De La Ingeniería Y El Hábitat, (66), 12–21. https://n2t.net/ark:/42414/banih/662025/145

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