Una metodología de simulación innovadora para tecnología híbrida con un solvente mejorado con nanocatalizadores (HYB-SEN) como alternativa para mejorar los indicadores ambientales en inyección cíclica de vapor
Resumen
De acuerdo con las metas de desarrollo sostenible y alineado con las necesidades energéticas actuales cada vez se hace más necesario generar procesos más eficientes energéticamente y reducir la huella de carbono asociada al proceso. Debido a esta necesidad, se requiere generar tecnologías más eficientes para la recuperación de petróleo basadas en las ya existentes para crudo pesado como lo es la inyección de vapor, a raíz de esto surgen las denominadas tecnologías híbridas. Una de las tecnologías híbridas que podría tener un buen potencial en la recuperación eficiente de crudos pesados es la inyección cíclica de vapor con solventes mejorados con nanocatalizadores, el cual además podría generar mejoramiento de crudos pesados en procesos de recobro térmico, específicamente en reacciones de acuatermólisis ocurridas en procesos de inyección de vapor.
Debido a lo anterior, este trabajo se centró en la estimación del impacto en la reducción de gases de efecto invernadero de la tecnología híbrida de vapor con nanofluidos base nafta respecto a la tecnología convencional de inyección cíclica de vapor (CSS). Para este fin se generó un modelo de simulación para la inyección cíclica de vapor (CSS) convencional denominada caso base en la que se incluyó la reacción de acuatermólisis y la cinética de la reacción los cuales se basan en pruebas experimentales como análisis termogravimétrico (TGA), análisis de gases y fluidos posterior al desplazamiento en presencia y ausencia de nanocatalizadores, pruebas de caracterización fisicoquímica de crudo, nafta entre otros, así como un software de propiedades de los fluidos. Por otro lado, se determinaron los gases de efecto invernadero de la tecnología híbrida y se evaluó su reducción respecto al caso base. De acuerdo con los indicadores ambientales propuestos se evaluó el impacto ambiental de la tecnología híbrida con el escenario de inyección propuesto y desarrollado mediante simulación numérica.
Los resultados de la simulación de la tecnología híbrida con nanocatalizadores mostraron un incremento de recobro para este caso de 3756.5 Bbl adicionales de crudo respecto a la técnica convencional y una reducción superior al 18% para la producción de CO2 respecto a la inyección cíclica de vapor convencional. Por otro lado, se realizó el análisis de impacto ambiental del escenario evaluado respecto al caso base encontrándose un impacto positivo respecto a mejora de la eficiencia energética, reducción de BSW, reducción de huella de carbono reflejado en una menor carbono-intensidad entre otros. Adicionalmente, la tecnología híbrida presenta un beneficio adicional con el uso de materias primas como la nafta en transporte de crudo, empleándolas en yacimiento, lo que implica una reducción en su uso posterior debido a la mejora de las propiedades del crudo.
Lo anterior, indica que la tecnología híbrida de vapor con nanofluidos base nafta no solo genera impactos positivos en productividad, es decir mayor recobro respecto a la técnica convencional, sino que además impacta positivamente en la mejora de la eficiencia energética y la reducción de huella de carbono.
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