Design and evaluation of a nanofluid containing magnetite and graphene oxide nanocomposites to prevent asphaltenes precipitation in porous media

Angel Fabian Corredor Marín; José Carlos Cardenas Montes; Emiliano Ariza León; Enrique Mejía Ospino; Jorge Alberto Rojas Plata

doi:10.29047/01225383.694

Angel Fabian Corredor Marín PSL Proanalisis SAS Bucaramanga-Santander, Colombia https://orcid.org/0009-0003-1833-9782
José Carlos Cardenas Montes Ecopetrol S.A. – Instituto Colombiano del Petróleo y energías de la Transición ICPET Piedecuesta-Santander Colombia. https://orcid.org/0000-0003-1440-7621
Emiliano Ariza León Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Santander Colombia https://orcid.org/0000-0002-6601-4996
Enrique Mejía Ospino Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Santander Colombia https://orcid.org/0000-0001-9599-7891
Jorge Alberto Rojas Plata Ecopetrol S.A. – Instituto Colombiano del Petróleo y energías de la Transición ICPET Piedecuesta-Santander Colombia. https://orcid.org/0000-0003-2084-2611

DOI: https://doi.org/10.29047/01225383.694

Palabras clave: Magnetita, inhibición de asfaltenos, nanopartículas, nanocompuestos, medios porosos, óxido de hierro, óxido de grafeno, aumento de viscosidad

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Resumen

La precipitación y desestabilización de asfaltenos en campos petroleros maduros representan desafíos significativos para la industria petrolera, porque conlleva daños a la formación productiva y el potencial bloqueo de las facilidades de producción. Los métodos convencionales de eliminación e inhibición de asfaltenos han demostrado ser costosos y temporales, sin garantía de prevenir nuevos depósitos de estos. En este estudio, nuestro enfoque se centra en el diseño y evaluación de un nanofluido estable compuesto por nanocompuestos de Fe₃O₄ (magnetita) y GO (óxido de grafeno) como un agente eficaz de estabilización de asfaltenos en un crudo colombiano. Al funcionalizar nanopartículas de magnetita con óxido de grafeno, logramos una mejora significativa en su estabilidad. Se probaron varios surfactantes para mejorar la estabilidad de las nanopartículas, seguido de una modificación de la viscosidad mediante aditivos comerciales para lograr la estabilidad deseada. La estabilidad del nanofluido y su capacidad de inhibición fue evaluada exhaustivamente a través de análisis Oliensis, SARA, flocculación, reología y fisicoquímicos. Además, se realizaron pruebas de interacción fluido-fluido y fluido-roca bajo condiciones de yacimiento. Los resultados demostraron una impresionante reducción del 48% en los daños inducidos por asfaltenos y un cambio positivo en la mojabilidad, lo que llevó a un notable aumento del 38% en el factor de recobro, que fue observado en análisis de núcleos (Coreflooding). Este estudio proporciona un enfoque prometedor para mitigar los desafíos relacionados con asfaltenos en campos petroleros maduros, garantizando la integridad de la formación y mejorando la eficiencia de producción.

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Cómo citar

Corredor Marín, A. F., Cardenas Montes, J. C., Ariza León , E., Mejía Ospino, E., & Rojas Plata, J. A. (2024). Diseño y evaluación de un nanofluido con nanocompositos de óxido de grafeno y magnetita para prevenir la precipitación de asfaltenos en el medio poroso. CT&F - Ciencia, Tecnología Y Futuro, 14(2), 79–91. https://doi.org/10.29047/01225383.694