Una de las problemáticas principales del transporte de petróleo extrapesado en México y en el mundo es su alta viscosidad (valores superiores a 10’000 cP).
Esto impacta directamente en la elevación de costos relacionados a la producción y transporte por tuberías. Una de las técnicas más empleadas para solventar problemas de baja movilidad del petróleo extrapesado es el uso de mezclas con petróleos ligeros o condensados. Lo que implica una reducción en la densidad y viscosidad.
A partir de la problemática que supone determinar la concentración óptima para llevar a cabo un proceso de dilución de petróleo extrapesado con petróleo ligero; en este trabajo se propone una metodología experimental y se muestran los resultados obtenidos. Los cuales se aplican a un petróleo extrapesado (de 8.8°API) producido en el Golfo de México, y un petróleo ligero (31°API) producido en el Golfo de México. Y las siguientes diluciones de petróleo extrapesado con ligero: 90%-10%, 80%-20%, 70%-30%, 60%-40% y 50%-50%.
La metodología consiste en dos procesos: caracterización fisicoquímica (medición de densidad, viscosidad, reología, análisis SARA, y prueba de separabilidad de asfaltenos). Igualmente, caracterización térmica mediante calorimetría diferencial de barrido.
A partir de los resultados experimentales fue posible determinar las concentraciones óptimas en las que se aprecia reducción de viscosidad. Asimismo, cuantificar la inestabilidad de asfaltenos y observar la modificación de la temperatura de cristalización de parafinas; así como estudiar experimentalmente los mecanismos e interacciones entre mezclas de petróleo extrapesado y ligero.
Adicionalmente, observar los efectos adversos a ciertas concentraciones en las cuales se presenta precipitación de asfaltenos. Donde se observa un incremento de viscosidad, incluso a valores superiores a los registrados en el aceite extrapesado.
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A partir del presente trabajo, fue posible determinar mediante evaluaciones fisicoquímicas y térmicas, la compatibilidad o incompatibilidad de un sistema de petróleo extrapesado con ligero a diferentes concentraciones.
En las diluciones de petróleo extrapesado y petróleo ligero, se observa que las mezclas presentan una disminución en la solubilidad, estabilidad y comportamiento. Tanto de las parafinas como de los asfaltenos respecto de lo observado en las muestras base.
Este fenómeno se vuelve notable a una concentración del 10%, concentración a la cual se aprecia un marcado aumento de la viscosidad respecto de la muestra base de petróleo extrapesado; situación que fue confirmada por los estudios reológicos propuestos.
A partir de una concentración de petróleo ligero del 20% se observan disminuciones en los valores de viscosidad medidos. Este fenómeno se explica debido al aumento en la concentración de un fluido menos denso. Lo que permite un mejor transporte de los agregados de asfaltenos presentes en la mezcla.
Asimismo, la adición de petróleo ligero a las muestras de petróleo extrapesado, permitieron confirmar a través análisis de Calorimetría Diferencial; que a medida que se incrementa la cantidad de petróleo ligero, disminuye la temperatura de aparición de parafinas.
Considerando los resultados obtenidos, es posible definir que a pesar de que el petróleo ligero denota una alteración a la estabilidad de los asfaltenos. Al pasar de un valor de estabilidad medio para la muestra base a uno bajo en las diluciones. Este no impacta a partir de una concentración mayor al 20% en el caso de las diluciones.
Los Ingenieros Carlos Alberto Avendaño Salazar y el Edgar Ramírez Jaramillo presentaron el trabajo en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
