ANTECEDENTES
E
l inminente incremento mundial en la explotación y refinación de aceites pesados y extrapesados, producto de la declinación paulatina en la producción de los crudos ligeros, pone a México en una posición importante en estos mercados, debido que los aceites pesados (viscosos), representan más del 50% de las reservas probadas según informes de la Secretaría de Energía en 2007. El uso de Biocombustibles de bajo peso molecular pone al Bioreductor de viscosidad BRV a la vanguardia a nivel mundial en el uso y producción de fuentes renovables de energías aplicadas al mejoramiento de crudo pesado. Esto, como resultado de la intensa investigación desarrollada por empresas 100% mexicanas, determinadas a enfrentar el gran reto tecnológico que representa la extracción y transportación por ductos de crudo pesado. Con la puesta en marcha en 2009 de la primera planta productora de Bioreductor de viscosidad BRV, la empresa Geo Estratos S.A. de C.V. se convierte en el primer productor de Bio reductores de viscosidad en el mundo. Esta planta tiene actualmente una capacidad de producción de 78 millones litros al año de Bioreductor de viscosidad BRV, cantidad suficiente para incrementar al menos 3.5 millones barriles la producción de crudo pesado y extrapesado al año.
REGION MARINA NORTE RESERVAS DE CRUDO AL 1º DE ENERO DE 2008
Porcentaje de participación por tipo de crudo en las reservas totales Ligero 0,3%
Volumen de reservas por tipo de crudo (millones de barriles) Reservas 3P Reservas probadas Reservas probables Reservas posibles
Pesado 11,900.3
Ligero 36.5
6,016.3 3,085.0 2,799.0
36.5 0.0 0.0
Pesado 99.7 %
Nota: Los totales pueden no coincidir debido al redondeo Fuente: PEMEX Exploración y Producción, Las reservas de hidrocarburos de México 2008.
¿Que es el BRV? Es un recurso renovable que mejora la calidad del petroleo pesado haciéndolo más manejable al permitir que fluya fácilmente a través de las tuberías de producción. Técnicamente es un reductor de viscosidad ó surfactante base Aceite, el cual interacciona con las moléculas de hidrocarburo reduciendo sus fuerzas interfaciales, incrementando la separación intermolecular, reduciendo la viscosidad del crudo por lo que favorece el rompimiento de emulsiones debido al debilitamiento de las fuerzas que las estabilizan. Este producto es elaborado a partir de aceites vegetales. Muestra de crudo pesado.
Misma muestra de crudo pesado mejorado con BRV
Comportamiento de la densidad °API y la viscosidad a diferentes dosificaciones de BRV
º API
Viscosidad (cP)
Dosificación en % de BRV
API
VISCOSIDAD
Hidrocarburo pesado sin BRV
Hidrocarburo pesado con BRV muestra la reducción de fuerzas interfaciales
Proceso de limpieza de pozos con EMULSION
BIO REDUCTOR DE VISCOSIDAD Salida de emulsiones removidas
Inyección de BRV
Linea de salida de emulsiones hacia presas
Tanque transportador de BRV
Equipo de Bombeo Presas metálicas de descarga de emulsiones removidas
Efecto del BRV en la reducción de emulsión
Imagen microscópica de crudo pesado emulsionado
Imagen microscópica de crudo pesado, mejorado con BRV, con emulsión reducida
Separación de agua y sedimento producto del rompimiento de emulsión.
Comparativa de la productividad en pozos de crudo pesado La aplicación del Bioreductor de viscosidad BRV en pozos con Petróleo pesado incrementa la producción al facilitar el movimiento del petróleo desde el yacimiento hasta la superficie.
POZO PETROLERO DE CRUDO PESADO MEJORADO CON POZO PETROLERO DE CRUDO PESADO
300 BPD
60 BPD BIO REDUCTOR DE VISCOSIDAD
Menor flujo hacia los depósitos por su alta viscosidad
TP 3 1/2” TR 13 3/8”
TR 9 5/8"
83 m
483 m
Mayor flujo hacia los depósitos por su menor viscosidad
TP 3 1/2” TR 13 3/8”
TR 9 5/8"
La alta viscosidad inhibe la productividad del pozo
30ºc Viscosidad : 8921 cP Empacador p/TR 7"
1025 m
Tuberia Capilar 1 1/16"
Empacador p/TR 7"
83 m
483 m
30ºc Viscosidad: 955 cP
Flujo de crudo pesado mejorado con BRV
1025 m
Dosificación de BRV
60ºc Viscosidad: 1260 cP
1048 m
1048 m
AGUJERO 6”
AGUJERO 6”
Yacimiento de crudo pesado
1283 m
60ºc Viscosidad: 915 cP
Yacimiento de crudo pesado
1283 m
APLICACIONES
En Instalaciones Petroleras
Estimulación y limpieza orgánica de pozos petroleros Existen depósitos (llamados también emulsiones) que están ligados al crudo en el subsuelo y son los que esencialmente determinan la nomenclatura de pesado y extrapesado. Los pozos petroleros durante su vida productiva sufren obstrucciones por estos depósitos en las
BRV IMPULSADO CON NITROGENO
tuberías o en las formaciones geológicas de donde proviene el petroleo , lo que provoca una disminución en la productividad, estos depósitos se remueven con la aplicación del Bio reductor de viscosidad BRV que actúa como surfactante base aceite, de esta manera las tuberías quedan limpias y produciendo.
ROMPIMIENTO DE EMULSIONES POR ACCION DE BRV PERMITE FLUJO POR LA REDUCCION DE LA VISCOSIDAD
EMULSION
BRV
FRACTURA
FRACTURA
EMULSION
Optimización de sistemas de transportación por ducto de petroleo pesado El petróleo pesado y viscoso es difícil de manejar por su resistencia al flujo, transportarlo en ductos es todo un reto tecnológico, ya que se requiere de calentamiento y una mayor presión de bombeo para facilitar su manejo. El Bioreductor de viscosidad BRV facilita el movimiento del petróleo sin necesidad de calentarlo permitiendo transportar un mayor flujo de petróleo a menor presión.
En la aplicación de BRV en el oleoducto Cacalilao- Refineria Madero los valores obtenidos por registro de Telemetría y comparados con los reportes de Bitácora de PEP, se tuvo una caída de presión en promedio REFINERIA de 15 kg/cm2 durante el periodo de prueba, es decir se redujo de 45 MADERO kg/cm2 a 30 kg/cm2 en CAB Cacalilao, con un gasto promedio de 7,238 BPD y una temperatura promedio de 55°C a la salida de la Disminución de Viscosidad CAB Cacalilao, la cual se mantuvo prácticamente constante. Las Conclusiones fueron las siguientes:: *Los °API tuvieron un incremento de 0.5, es Aumento de API decir de 12.30 a 12.80, las muestras fueron analizadas en el Laboratorio Altamira y Poza Rica de PEP. Permite menor presión *El BRV disminuye la presión de operación de salida en el bombeo de Crudo en la CAB Cacalilao y en el rebombeo de la estación Matillas, esta condición permitirá incrementar la capacidad de transporte en el oleoducto. Cacalilao *De acuerdo a una simulación preliminar de la Cia. Geo Estratos S.A. de C.V. el volumen máximo que se puede transportar con un 2% de BRV es de 19,000 BPD, considerando una presión máxima de 50 kg/cm2 y una temperatura de 56°C. *CTDH Altamira corrobora que los resultados de la prueba de campo con la inyección del Bio Reductor de Viscosidad para mejorar las condiciones en el transporte del crudo Cacalilao de la CAB Cacalilao y Estaciones de Calentamiento resultaron satisfactorios para PEP.
BIO REDUCTOR DE VISCOSIDAD
Un camino a la sustentabilidad Dado que el Bioreductor de Viscosidad BRV es fabricado a partir de aceites vegetales, su generación da lugar a toda una serie de beneficios no sólo de índole tecnológico, sino económico, social y ambiental, dentro de los que se pueden listar los siguientes: Reforestación de suelos ociosos. La producción de BRV se convertirá en un importante promotor del empleo, gracias a la generación de nuevas cadenas de valor. La producción adicional de 100 mil barriles por día de crudo pesado por la aplicación de BRV genera 5 mil empleos directos. Evolución tecnológica y cultural de los pequeños agricultores por la alta importancia de la producción de bioenergéticos aplicados a la producción petrolera. Obtención de bonos de carbono y certificados de reducción de emisiones C02. Promoción de inversión en ejidos y comunidades socialmente marginadas sin desplazar a sus habitantes. Se favorece la bio-diversidad y conservación ecológica en zonas marginales. Entrar de lleno en esta producción de BRV significa en el mediano plazo financiar la transición a la producción de biocombustibles que cubrirán el déficit de producción petrolera en el mediano Plazo