Tras el éxito de las pruebas, se espera que este desarrollo ofrezca excelentes beneficios a pemex, desde el yacimiento hasta el transporte en superficie, ya que la reducción sustantiva de la viscosidad podría facilitar el manejo de los crudos pesados en toda la cadena de producción
Con la finalidad de diseñar, sintetizar y probar nuevos productos químicos para reducir la viscosidad de los crudos pesados, especialistas del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), como organismo líder, conjuntamente con las universidades de Guanajuato y de San Luis Potosí, así como el Instituto Tecnológico de Ciudad Madero, llevaron a cabo el proyecto Conacyt-Sener No. 130363 (Y.00111) Mejoramiento de las propiedades físicas de crudos pesados.
Con la dirección del doctor José Manuel Domínguez Esquivel, especialista del Programa de Ingeniería Molecular, el citado proyecto se inició en 2010 y se llevó a cabo en tres etapas.
En la primera fase se diseñaron, caracterizaron y probaron las moléculas capaces de modificar las propiedades reológicas de los crudos pesados, en particular su viscosidad y movilidad, mediante estudios realizados antes y después de aplicar estos productos químicos en diferentes condiciones de temperatura, presión y concentración.
Para ello, comentó el doctor Domínguez Esquivel, se seleccionaron algunos de los crudos más pesados, por ejemplo, los del campo Angostura en Veracruz, del Activo Integral Samaria-Luna y de los campos Cacalilao y Ébano; además, se probaron los agentes químicos en los crudos pesados del Aceite Terciario del Golfo y Ku-Maloob-Zaap.
“También probamos los efectos de los AQs que fueron sintetizados en el IMP en otros 20 crudos muy pesados, con viscosidades entre ocho y 12 grados API. La aplicación de los productos dio como resultado la reducción importante de la viscosidad hasta en 99% con respecto a los crudos originales, a temperatura ambiental (25oC)”, afirmó. Para ello se desarrollaron varias familias de agentes químicos con base agua y con base orgánica, los cuales se aplican de acuerdo con las características del crudo a tratar.
El investigador del IMP indicó que en la segunda etapa se realizaron pruebas a escala piloto, para lo que fue necesario implementar un sistema que permitiera simular las características de flujo en las instalaciones petroleras. Así, mediante medidores de presión instalados a lo largo de un ducto a escala piloto, se confirmaron y verificaron los resultados obtenidos a escala de laboratorio.
En una tercera etapa –continuó– se realizaron pruebas de campo en instalaciones de Petróleos Mexicanos (pemex); dos en el norte, en el Activo Poza Rica-Altamira (campos Cacalilao y Ébano), mediante agentes químicos con base agua y dos en el Activo Integral Veracruz (campo Angostura), en donde se aplicó un agente con base orgánica y otro con base agua.
En el Campo Angostura “se efectuó una prueba a nivel de pozo, con la idea de conocer el beneficio o efecto del producto químico al interior del mismo, el cual producía alrededor de 50 barriles por día. Se llevó una infraestructura que permitió inyectar el producto durante algunas semanas, en las que se monitorearon los resultados objetivos en viscosidad, gasto de producción y variación de las presiones, a lo largo de las líneas de producción”.
Excelentes resultados…
El resultado de esta prueba a nivel de pozo fue exitoso, ya que se logró incrementar la producción alrededor de 30 a 35%, a pesar de haber detectado que no había un buen mezclado; los agentes químicos del IMP se inyectaron a una profundidad de 1,200 metros.
Derivado del diagnóstico final de esta prueba, se identificó la necesidad de proporcionar energía mecánica para tener un buen mezclado. “Por ello la búsqueda de soluciones prosigue ahora para no sólo aplicar el producto desarrollado en el IMP, sino también proporcionarle la energía mecánica que se requiere. Este trabajo conjunto ha permitido solicitar tres patentes, una en el extranjero y dos en el país”, aseveró el doctor Domínguez Esquivel.
Agregó que también se llevaron a cabo pruebas en las líneas de descarga de la batería del campo Angostura y en dos líneas de descarga de pozos de Ébano y Cacalilao (flujo superficial), o sea la línea donde el pozo descarga la producción que la lleva a la batería y que es el lugar en donde se recoge la producción.
“Siempre es importante reducir la viscosidad, porque los ductos se tapan o sencillamente no son eficaces para esos niveles de viscosidad; sin embargo, con estas pruebas se obtuvieron resultados satisfactorios”, puntualizó.
El responsable de este proyecto del IMP apuntó que en el caso de Angostura, antes de la prueba tecnológica se enviaba el crudo a través de pipas (camiones-cisterna), porque el sistema de bombeo no podía manejar el alto nivel de viscosidad.
“En este campo se usaban pipas para que transportaran el crudo a 25 km de distancia, en vez de utilizar el oleoducto de ocho pulgadas.
La prueba de campo demostró que mediante la aplicación del agente químico desarrollado en el IMP se reducía la viscosidad y ahora podía enviar el crudo por el oleoducto, facilitando el manejo y la operación de bombeo”.
Así –aclaró– de tener una producción igual a cero a través del oleoducto, con los productos IMP se logró tener 100 por ciento, equivalente aproximadamente a 700 barriles por día. Debido a los resultados obtenidos, el Activo Integral Veracruz solicitó al IMP la aplicación de este producto y, actualmente, el grupo de comercialización se está encargando de esta etapa.
El doctor Domínguez Esquivel refirió que este desarrollo IMP ofrecerá excelentes beneficios a Petróleos Mexicanos (pemex), ya que la reducción sustantiva de la viscosidad podría facilitar el manejo de los crudos pesados en toda la cadena de producción; “en lugar de tener un crudo inmóvil de alta viscosidad, ahora van a mejorar la movilidad en todas las etapas en donde se requiera optimizar el manejo de los crudos pesados y extrapesados. Estos productos van a beneficiar el transporte de crudos pesados desde el fondo del yacimiento, en la explotación del pozo y en el transporte superficial por oleoductos”.
Ahora, agregó, la expectativa se enfoca a la aplicación de estos productos en los nuevos campos marinos que presentan condiciones de baja movilidad en la tubería de producción, por ejemplo Ayatsil-Tekel, sin los problemas que se prevén actualmente. En ese campo marino se tiene un crudo pesado con una viscosidad del orden de ocho a 12 grados API durante el trayecto vertical de la tubería de producción, lo cual ocasiona problemas técnicos y pérdidas económicas en la producción.
Creemos, dijo, que con esto el IMP se consolidará como la institución que ofrecerá una tecnología viable tanto técnica como económicamente, que pueda masificarse para ofrecer soluciones a la industria petrolera en materia de reducción de viscosidad de crudos pesados. En particular, los agentes químicos con base agua resultan muy competitivos desde el punto de vista económico.
“Su aplicación apenas comienza y no se ha visto la extensión de la aplicación que van a tener esos productos, ya que hasta ahora únicamente se ha tenido acceso a las instalaciones de prueba; sin embargo, en una etapa de aplicación, se espera el aprovechamiento en todas las instalaciones en donde se manejan crudos pesados, que representa aproximadamente 55% del crudo que se produce en México.
El doctor José Manuel Domínguez Esquivel expresó que se espera que la aplicación masiva de esta tecnología IMP tenga un alto impacto en la producción y manejo de los crudos pesados mexicanos.
