Depósitos de petróleo bajo presión | Alerta Eurek!

La inyección de gases a escala industrial en depósitos de rocas geológicas es cada vez más importante para el sector energético para usos que van desde eliminar los combustibles fósiles restantes hasta bloquear el CO2 emisiones y evitar que contribuyan al cambio climático. El modelado computacional y los cálculos teóricos realizados por los investigadores de KAUST pueden ofrecer nuevos conocimientos sobre las interacciones clave de los gases inyectados con otros fluidos en el yacimiento, así como las interacciones con la roca misma.

“Muchos países, incluida Arabia Saudita, apuntan a emisiones netas de carbono cero, y la atención se centra en iniciativas en los sectores energéticos para lograr esta reducción”, dice Shuyu Sun de KAUST. “En la práctica, CO2 puede separarse de los escapes industriales y almacenarse en depósitos agotados”.

La inyección de CO2 a menudo se ha combinado con la recuperación mejorada de petróleo (EOR), agrega Sun. “La inyección de gas en los yacimientos puede mejorar la recuperación de petróleo al hincharlo y reducir su viscosidad y tensión interfacial”, dice Sun. Comprender cómo se comportan e interactúan los diferentes fluidos es crucial para los procesos de EOR, agrega. “Hemos identificado, a nivel molecular, el efecto de la temperatura, la presión, el tipo de aceite, el tipo de gas y el tipo de salmuera en estas interacciones fluido-fluido”, dice Sun.

En su último estudio, el equipo estudió el uso de gas nitrógeno para EOR, explica el coautor Arun Narayanan Nair. “El nitrógeno se puede obtener fácilmente del aire, utilizando plantas de procesamiento desplegadas en el campo”, dice Narayanan Nair. “Se ha utilizado para EOR debido a sus propiedades rentables y no corrosivas”. El nitrógeno solo se mezclará con el petróleo a alta presión, por lo que generalmente se inyecta para desplazar el petróleo del yacimiento, lo que mejora la recuperación de petróleo.

El equipo de Sun utilizó cálculos teóricos para predecir las propiedades del sistema aceite/nitrógeno a granel y en la interfaz entre los dos componentes de la mezcla. Estos cálculos se complementaron con simulaciones moleculares. “Encontramos una correlación directa entre la solubilidad del nitrógeno en la fase rica en petróleo y la expansión de la fase rica en petróleo, que es un factor clave para mejorar la recuperación de petróleo”, dice Narayanan Nair. “También descubrimos que no hubo un efecto significativo de la longitud de la cadena de aceite y la ramificación de la cadena en el enriquecimiento interfacial en nitrógeno, lo que es consistente con los datos experimentales”, agrega.

Comprender la interacción entre el nitrógeno y los hidrocarburos es de interés más allá de EOR, agrega Sun. “También es útil conocer el impacto de las impurezas como el metano y el nitrógeno en el CO2 almacenamiento”, dice.


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