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https://hdl.handle.net/20.500.12104/91081
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Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
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dc.contributor.advisor | Aburto Annel, Jorge Arturo | |
dc.contributor.author | Bolivar Angulo, Genaro José | |
dc.date.accessioned | 2022-09-26T18:58:21Z | - |
dc.date.available | 2022-09-26T18:58:21Z | - |
dc.date.issued | 2022-09-09 | |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/91081 | - |
dc.description.abstract | El consumo de combustibles fósiles en la República Mexicana para producir energía, se ubica alrededor de un 40% asignado al petróleo y un 40% asignado al consumo de gas natural, según datos suministrados por la Administración de Energía de los Estados Unidos 2017 EIA por sus siglas en inglés. Además, la Comisión Nacional de Hidrocarburos (CNH) de los Estados Unidos Mexicanos ha venido desarrollando proyectos costa afuera (“Offshore” por su nombre en inglés) para el incremento de la producción y estudio de posibles nuevas reservas. En tal sentido, la legislación internacional establece regulaciones estrictas acercas del uso y disposición de productos químicos empleados en proyectos costa afuera. Es por ello que, se estudian posibles alternativas disponibles en la República Mexicana para el desarrollo sustentable de aditivos químicos aplicados en el área de producción de hidrocarburos. El uso de inhibidores de incrustación de origen sintético para la industria petrolera, constituye un procedimiento de rutina que alarga el tiempo de vida útil de las facilidades en superficie y sirve como tratamiento preventivo a fondo de pozo. Un análisis comparativo entre este tipo de compuestos y una nueva generación de inhibidores ambientalmente amigable (eco – friendly scale inhibitors) a base de CarboxiMetil Quitosano (CMQ), demostró la capacidad “Dual” del CMQ como agente “quelante” o “agente modificador de la cristalinidad” (“threshold” por su nombre en inglés), en función de la distribución de peso molecular (MWD) y grado de sustitución (GS) en el biopolímero. En este trabajo una nueva generación de aditivos formulados para mitigar problemas operacionales relacionados a la limpieza del hoyo, específicamente a la aglomeración de los cortes de la roca durante la perforación del pozo atribuido a las propiedades fisicoquímica del crudo pesado (fenómeno de acreción). Es desarrollado en base a las propiedades de aditivos de origen natural, como una familia de Alquil PoliGlucosidos (APGs) presentes en el producto comercial BIOFLOW® (“F1”) y el poli (R+Limoneno – co – β Pineno) obtenido a partir de la co polímerización catiónica del R+ - Limoneno y el β Pineno(“F2”). Esta nueva generación de aditivos anti acreción, demostrarón por medio del procedimiento establecido en la norma ASTM G 122 un valor de CEF (Cleanning Effectiveness Factor CEF, por su nombre en inglés) superior al que presentó un diluyente convencional empleado durante maniobras operacionales de liberación de “atascamiento de la tubería” o “pega de tubería”. | |
dc.description.tableofcontents | 1.INTRODUCCIÓN.......................................................................................15 1.1 Antecedentes en la problemática de inhibición de incrustaciones.........................15 1.2 Antecedentes en la problemática de inhibición de la acreción.............................16 1.3Justificación..........................................................................................16 1.3.1Propuesta de inhibidor de incrustaciones......................................................16 1..3.2 Primera propuesta de formulación para un producto anti acreción......................17 1.3.3 Segunda propuesta de formulación para un producto anti acreción.......................19 1.4Objetivos................................................................................................20 1.4.1 General...............................................................................................20 1.4.2 Particulares...........................................................................................21 2. MARCO TEÓRICO..........................................................................................21 2.1Inhibidor de incrustaciones.............................................................................21 2.2Tipos de inhibidores de incrustaciones................................................................22 2.3 Método de precipitación o “Squeeze”................................................................22 2.4 Crudo no convencional..................................................................................22 2.5 Crudo Pesado y extra pesado............................................................................22 2.6 Aditivos anti acreción.....................................................................................23 2.7 Fluido de perforación.....................................................................................23 2.8 Fluido tipo Drill In..........................................................................................23 2.9 Tensoactivo...................................................................................................23 2.10 Tensoactivos no iónicos....................................................................................23 2.11 Tensoactivo Tween80®..................................................................................24 2.12 Detergencia (mecanismos rollup o roll back / snapoff)............................................24 3. EXPERIMENTACIÓN...........................................................................................25 3.1Materiales y reactivos.......................................................................................26 3.1.1 Preparación del inhibidor de incrustaciones..........................................................26 3.1.2 Preparación del inhibidor de acreción..................................................................26 3.2 Técnicas de análisis instrumental........................................................................26 3.2.1Análisis por Difracción de Rayos X (DRX)..............................................................26 3.2.2Mediciones por Reometría Dinámica Oscilatoria.......................................................27 3.2.3Espectrofotometría de Uv-vis............................................................................27 3.2.4Análisis por DLS..............................................................................................28 3.2.5 Turbiscan Lab® Expert stability análisis................................................................28 3.2.6Caracterización del producto BIOFLOW®..............................................................29 3.2.7Mediciones de Tensión superficial de los agentes tensoactivos.....................................29 3.2.8Espectrocopia de Fotoemisión de Rayos X (XPS) de asfáltenos adsorbidos en la arena Ottawa29 3.2.9Mediciones de viscosimetría capilar (η), densidad (ρ) y velocidad del sonido (Us)..............30 3.2.10Determinación del tamaño de las gotas de la emulsión por Microscopia Óptica (MO).........30 3.2.11Caracterización por Resonancia Magnética Nuclear (1H RMN y 13C RMN) y Espectrofotometría de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR)..........................................................31 3.2.12Cromatografia de Permeación en Geles (GPC).......................................................31 3.3Metodologias...................................................................................................31 3.3.1 Síntesis del CarboxiMetil Quitosano (CMQ).............................................................31 3.3.2 Pruebas de inhibición......................................................................................32 3.3.3 Obtención de asfáltenos y caracterización.............................................................32 3.3.4 Preparación de soluciones del producto BIOFLOW®.................................................33 3.3.5 Preparación de mezclas EGBE / Terpenos.............................................................33 3.3.6 Construcción de isotermas de adsorción...............................................................33 3.3.7 Metodología de síntesis y caracterización del copolímero poli(R,+Limoneno – co – β Pineno)..35 3.3.8 Ensayos para determinar el Factor de Eficiencia de Limpieza (CEF)................................37 4.RESULTADOS Y DISCUSIÓN.......................................................................................39 4.1 Evaluación de un inhibidor de incrustaciones a base de Carboximetil Quitosano (CMQ)..........40 4.1.1 Caracterización del Carboximetil Quitosano (CMQ1 y CMQ2)........................................40 4.1.2 Pruebas de inhibición........................................................................................41 4.1.3 Efecto de la concentración del inhibidor sobre la morfología del cristal de CaCO3...............43 4.2Formulación de un primer agente inhibidor de la acreción..............................................44 4.2.1 Caracterización del producto comercial BIOFLOW®....................................................44 4.2.2 Caracterización de disoluciones del producto BIOFLOW®............................................45 4.2.3 Mediciones de Densidad (ρ) y velocidad del sonido (Us)..............................................47 4.2.4 Estudios de viscosimetría capilar para disoluciones de Tween 80®, y Tween 80®/EGBE........49 4.2.5 Efecto de la adición de terpenos sobre la tensión superficial del etilenglicol butil éter........50 4.2.6 Estabilidad de emulsiones.................................................................................52 4.2.7 Obtención, caracterización y propiedades en solución de los asfáltenos extraídos del crudo pesado mexicano...................................................................................................54 4.2.7.1Viscosimetria capilar.......................................................................................55 4.2.7.2 Análisis por XPS............................................................................................56 4.2.7.3 Construcción de isotermas de adsorción...............................................................57 4.3 Formulación de un segundo agente inhibidor de la acreción............................................60 4.3.1 Obtención del copolímero entre R+ Limoneno y β Pineno.............................................60 4.3.1.1 Efecto del copolímero entre R+ Limoneno y β Pineno sobre la nanoagregación de asfáltenos63 4.3.1.2 Ensayos de sedimentación en el Turbiscan Lab®.....................................................65 4.4 Mediciones del “Factor de Eficiencia de Limpieza” (Cleanning Effectiveness Factor CEF, por su nombre en inglés)...................................................................................................66 4.4.1 Mediciones con Diesel.......................................................................................66 4.4.2 Mediciones empleando la formulación “F1” agente de limpieza [BIOFLOW® / EGBE / Limoneno] 68 4.4.3 Mediciones empleando la formulación “F2” agente anti redeposición [Biopolímero / EGBE]..70 5. CONCLUSIONES..................................................................................................73 6.TRABAJOS FUTUROS.............................................................................................75 7.REFERENCIAS......................................................................................................76 8.ANEXOS.............................................................................................................82 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
dc.subject | Aditivos Quimicos | |
dc.subject | Produccion De Petroleo | |
dc.title | “Nueva generación de aditivos químicos de origen natural para la formulación de sistemas complejos empleados en la producción de petróleo crudo mexicano” | |
dc.type | Tesis de Doctorado | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Bolivar Angulo, Genaro José | |
dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
dc.type.conacyt | doctoralThesis | |
dc.degree.name | DOCTORADO EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA | |
dc.degree.department | CUCEI | |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.access | openAccess | |
dc.degree.creator | DOCTORADO EN CIENCIAS EN INGENIERO EN QUIMICA | |
dc.contributor.director | Mendizabal Mijares, Eduardo | |
dc.contributor.codirector | Soltero Martínez, J. Félix Armando | |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
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