DAVID ALEJANDRO GARCIA CORONADO 2090653 ANALISIS DE PARAFINAS
DAVID ALEJANDRO GARCIA CORONADO2090653
ANALISIS DE PARAFINAS
AGENDA
1. INTRODUCCIÓN2. GENERALIDADES3. PRECIPITACION DE PARAFINAS4. METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE5. ENVOLVENTE DE PRECIPITACION DE PARAFINAS (EDP)6. MECANISMOS DE DEPOSITACION DE PARAFINAS7. CONSECUENCIAS Y MÉTODOS PARA EL CONTROL DE PARAFINAS8. CRUDOS PARAFINICOS EN COLOMBIA9. CONCLUSIONES10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
INTRODUCCIÓN La depositación de solidos en el crudo que se
puede presentar tanto en el yacimiento como en la tubería de producción y en las facilidades de superficie.
Podemos tener tres tipos de depositación de ceras parafinas, asfaltenos y bacterias
no hay un tratamiento universal para tratar la precipitación y depositación de parafinas.
Los crudos parafínicos representan un mayor valor comercial.
Fuente: Editado de http://www.sertecpet.com.ec
GENERALIDADES
Son hidrocarburos no polares, la
molécula contiene el numero máximo de hidrógenos a
contener
Saturados
Son los hidrocarburos
cíclicos y generalmente son
líquidos muy viscosos como el
benceno, tolueno, y xileno
Aromáticos
Las resinas constituyen el
componente polar no volátil del
petróleo
Resinas
Poseen las estructuras
químicas mas complejas y los mas altos pesos
moleculares
Asfaltenos
Fuente: predicción de análisis sara de fondos de vacío colombianos utilizando espectroscopia foto acústica en el infrarrojo medio y método quimio métricos ;Gloria Esther Vargas Patiño; 2006
SARA
GENERALIDADES
Las parafinas están representadas por la formula general:CnH2n+2
C1-C5
C5-C15
C16-C25
C25-C60
Gases
líquidos
Ceras blandas
Ceras solidas
• las parafinas se consideran una porción significativa de la mayoría de los crudos que son mayores a 20 ºapi
• las moléculas de parafinas tienen un punto de fusión relativamente alto en comparación con los hidrocarburos líquidos
GENERALIDADES
ESTRUCTURA MOLECULAR DE LAS PARAFINAS:
Fuente: determinación del umbral de cristalización de las parafinas en el crudo del campo colorado; Emiliano Ariza León; 2008
GENERALIDADES
CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:
macrocristalinas
Microcristalinas
Pesos moleculares bajos, entre 280 y 560.
Pesos moleculares medios, entre 420 y 840.
Baja afinidad por el aceite
Alta afinidad por el aceite
Puntos de fusión entre 40 y 70 ºC.
Puntos de fusión entre 70 y 100 ºC.
Duras y frágiles. Plásticas.
Cristales grandes en aguja o en planos
Cristales pequeños (amorfas)
Exudan el aceite que contienen y no adherentes
Adhesivas.
rigidas flexibles
GENERALIDADES
CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:
macrocristalinas
microcristalinas
Clasificación de las parafinas según ASTM TAPPI(1963)
fuente: jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo por hidrogenación catalítica , madrid 2003
1653
PRECIPITACION DE PARAFINAS
causas
Inducidas
Composición
levantamiento con gas
Inyección de vapor y gas
Temperatura
Inyección de agua y aceite
Naturales
Composición
P<Pb
Temperatura
Intrusión de agua
1653
PRECIPITACION DE PARAFINAS
Fuente: laevolucionuniversal.blogspot.com/2011/03/nueva-enciclopedia-petrolera.
fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales
Problemas durante la producción por
parafinas
Problemas durante la producción
Tubería de producción
oleoductos
Problemas en la formación
Principalmente en la cara del pozo
PRECIPITACION DE PARAFINAS
solubilidad
Temperatura
Punto de cristalización
Punto de nube
Punto de fluidez
Presión Composición
Peso molecular y punto de
fusión
Proporción solvente-soluto
Naturaleza de la solución
Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos
Factores que afectan la precipitación de parafinas
PRECIPITACION DE PARAFINAS
fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas
Punto de cristalización(crudo vivo) Punto de nube(crudo muerto)
Define la temperatura a la que, cuando el producto se enfría se empiezan a formar ceras
La temperatura puede variar por:
• Liberación de gas• Radiación de calor del
yacimiento a formaciones vecinas
• Intrusión de agua u otro liquido• Temperaturas bajas en cabezal
de pozo
PRECIPITACION DE PARAFINAS
fuente: guía de laboratorio de fluidos; punto de fluidez; Cesar Augusto Pineda Gómez; 2009
• PUNTO DE FLUIDEZ ASTM D97-09
Es la menor temperatura a la cual se va a observar fluidez del aceite
fuente: modificado de experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas
1653
PRECIPITACION DE PARAFINAS
Efecto de la presión:
• Disminución de la presión causa menor solubilidad ( crudo vivo)
• Incremento en la presión causa menor solubilidad (crudo muerto)
• El efecto de la presión es especifico para cada fluido Fuente:http://www.astrofacil.com/Articulos/Materia_oscura/
materia_oscura_3.html
1653
PRECIPITACION DE PARAFINAS
Efecto del peso molecular y el
punto de fusión de la parafina
Efecto de la naturaleza de la
solución
Efecto de la proporción relativa del
solvente-soluto
Cuando el peso molecular aparente de la solución disminuye el punto de cristalización disminuye
La disminución del peso molecular favorece el flujo de los hidrocarburos
La presencia de gas actúa como solvente y en crudo disminuye el punto de cristalización
Fuente: Recent advances in wax deposition modeling. Baker Petrolite. Februrary,2006
composición
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
Punto de nube
• ASTM D2500-99
• CROSS POLAR MICROSCOPY (CPM)
• NEAR INFRA RED (NIR)
• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA
• CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS Fuente: http://www.correodelorinoco.gob.ve/nacionales/pdvsa-refinacion-oriente-ha-
invertido-35-millones-dolares-comunidades/
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
Fuente: La comunidad petrolera
• ASTM D2500-99
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
fuente: paper spe 19895
• CROSS POLAR MICROSCOPY (CPM)
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
fuente: esquema general del equipo de prueba NIR, SPE 80267
• NEAR INFRA RED (NIR)
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
fuente: paper SPE 19895
• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA
viscosidad/ temperatura
Crudo transparente u
opaco
Punto de inflexión sobre
la curva de enfriamiento
Punto de nube
ASTM D445-09 Perfil de Viscosidad
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
fuente: estudio comparativo de los de los métodos de control de parafinas para aplicación en el campo colorado
• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA
fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos.
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION
Se basa en el monitoreo continuo de la caída de presión a través de un filtro
METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE
• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION
Fuente modificado de “cloud point and wax deposition measurement techniques ”
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EDP
Muestra de fondo
Restauración
Selección de presiones
Determinación del onset
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EDP
Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos
Mecanismos de depositacion de parafinas
La depositación de parafinas en tuberías y oleoductos esta gobernada por tres mecanismos
Difusión molecular
Dispersión por corte o esfuerzo de cizalla
Movimiento browniano
Mecanismos de depositacion de parafinas
Difusión molecular
Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude
Mecanismos de depositacion de parafinas
Dispersión por corte o esfuerzo de cizalla
Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude
Mecanismos de depositacion de parafinas
Movimiento browniano
Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude
Consecuencias de la depositacion de parafinas
• Incidir en el daño a la formación • Cambios en las características
reológicas de crudo• Mayor potencia para asegurar el
flujo• Reducción de la producción • Fallas en equipos de subsuelo y
superficie• Aumento de costos• Cierre de pozos
fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas
Métodos para el control de parafinas en pozo se petróleo
Importancia de la caracterización de los fluidos:
1. Definir calidad y precio del crudo
2. Conocer los tratamiento que se le deben dar al fluido
3. Causas y consecuencias de los problemas que se pueden presentar durante las operaciones
4. Facilita la toma de decisiones en proyectos de inversión para aumentar la producción del campo
Métodos para el control de parafinas en pozo de petróleo
convencionales No convencionales
método operacional
Método mecánico
método térmico
método químico
Método de recubrimiento
Método combinado
Método magnético
Método microbial
Método mecánico
(coiled tubing)
ultrasonico
Crudos parafinicos en Colombia
Fuente: Sergio Pinzon, Jonattan Rojas, Evaluación de Métodos para la remediación e Inhibición de la Precipitación de Parfinas 2006
En Colombia los pozos productores de petróleo con presencia de parafinas están localizados, en su mayor parte en la región nororiental, pie de monte llanero y sur occidente del país
Crudos parafinicos en Colombia
Fuente: estudio de los fenomenos de cristalizacion de parafinas en el comportamiento fluidodinamico de crudos parafinicos fase-1; L.RODRIGUEZ M. CASTAÑEDA;ICP
k/min k/min k/min k/min k/min k/min
conclusiones
• La caracterización de los fluidos del yacimientos, es quizás el aspecto mas importante en la facilidades de superficie y en los sistemas de producción.
• En muestras oscuras como son los crudos, los métodos para medir el punto de nube mas confiable son cross polar microscopy y viscosimetría.
• En la etapa de nucleación es mucho mas eficaz y preciso detectar el contenido parafinas.
• La determinación del punto de nube es muy necesaria para optimizar la producción, ya que se puede evitar la precipitación de las parafinas y por lo tanto daños en los equipos de producción, transporte y almacenamiento.
Referencias bibliográficas
• Ariza L. Emiliano, “ Determinación del Umbral de Cristalización de las Parafinas en el crudo del Campo Colorado” 2008.
• Candelo Andrés, Carvajal Mauricio, “Estudio Comparativo de los Métodos de Control de Parafinas para la Aplicación en el Campo Colorado” 2010.
• Ariza Emiliano, “ De la Caracterización de Crudos Que es Clave para Diagnosticar la Precipitación de Parafinas” Revista Fuentes Vol 9. de 2011.
• Vargas Patiño Gloria Esther “predicción de análisis sara de fondos de vacío colombianos utilizando espectroscopia foto acústica en el infrarrojo medio y método quimio métricos ” 2006
• Pinzon Sergio, Rojas Jonattan “evaluacion de metodos convencionales y no convencionales para la remediacion e inhibicion de la precipitacion de parafinas en pozos petroleros ” 2006.
• jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo por hidrogenación catalítica , madrid 2003
• M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. “ Daños a las formaciones productoras de hidrocarburos en piedemonte: diagnostico prevencion y control; de positos organicos parafinas y alfaltenos” 2011
Referencias bibliográficas
• ASTM D2500 standart test method for cloud point of petroleum products. ASTM 2009
• ASTM D445 standart test method for kinematic viscosity of transparent and opaque liquids(and calculation of dinamic viscosity). ASTM 2009
• material de apoyo diapositivas anteriores.
parafinas_2012_2
parafinas_2012_3
GRACIAS