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¡ASFALTENOS!

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Brayan Leon Lagos

on 14 October 2014

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Transcript of ¡ASFALTENOS!

¡ASFALTENOS!
Composición y propiedades
Muy frecuentemente las parafinas y asfaltenos están presentes en los crudos, las propiedades de estos dos materiales orgánicos son erróneamente consideradas como similares.
los asfaltenos son aromáticos de alto peso molecular de aspecto negro y se desboronan fácilmente cuando estos precipitan.
Estos solidos se descomponen a temperaturas mas elevadas a las del nivel melting point.
¿Que son los asfaltenos?
Los asfaltenos son compuesto cuya estructura esta compuesta por anillos policiclicos y aromáticos condensados con cadenas laterales; son polares debido a la presencia de oxigeno, sulfuro, nitrogeno y metales insoluble en solventes alifáticos de bajo peso molecular, como n-pentano y n-heptano, pero solubles en tolueno.
Son moleculas planas, poli-aromaticas y poli-cíclicas que contiene heteroatomos y metales que existen en un estado de agregación en suspensión y están rodeados y estabilizados por resinas (agentes peptizantes).
Los Aromáticos que están dispersos en los asfaltenos.
SOLUBILIDAD
Los factores que influyen la solubilidad de los asfaltenos en un petróleo crudo son:
1. Temperatura
2. Presión
3. Gases disueltos
4. Contacto con acido

PETROLEOS
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

QUÍMICA DE H'CS

ASFALTENOS

BRAYAN LEÓN LAGOS
BRAYAN RAMIREZ CELIS
JHONATAN ALEXANDER ROMERO
TATIANA JAIMES
RUBEN TORRES

A203
ING. EDGAR VARGAS
INTRODUCCIÓN
Una vez inicia la migración los fluidos de la roca generadora hacia la roca almacén, los cambios termodinámicos (presión,temperatura) y composicionales que se presentan puede causar problemas de precipitación y depositación de material organico (parafinas y asfaltenos) en la formación con posible generación de daño.
Composición típica de elementos presentes en las moleculas de asfaltenos.
Agregación y depositación de asfaltenos
Mientras que la depositación de la parafinas se debe principalmente a fenómenos de enfriamiento, la depositación de asfaltenos se debe a una variedad de causas más difíciles de simular; se supone que los asfaltenos, considerados como la fracción pesada del crudo, se encuentran en suspensión coloidal en el petroleo, debido a que la superficie de las particulas asfaltenicas, dispersas en una fase continua comes el aceite, se encuentra totalmente rodeada de resinas en forma micelar.
Mecanismos de depositación
En general la depositación de asfaltenos se puede explicar con base en cuatro efectos (mecanismos), efecto de la polidispersidad, efecto esférico coloidal, efecto de agregación y efecto electrocinético. uno o más de estos mecanismos pueden describir la depositación de asfaltenos durante los procesos de producción, trasporte ó procesamiento de crudo.
EFECTOS DE LA SOLUBLIDAD POR LA TEMPERATURA Y PRESIÓN EN ASFALTENOS
La solubilidad de los asfaltenos es menor a bajas temperaturas, similar a la de las parafinas. Esto puede hacer que los asfaltenos se depositen en la tubería cuando la temperatura sea tan baja durante la producción. Los efectos de la temperatura y la solubilidad de los asfaltenos son unos de los pocos y raros acontecimientos en los que la temperatura cambia abruptamente. La depositación puede ser repentina y devastadora.
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ASFÁLTENOS EN EL PETRÓLEO CRUDO
Normalmente las fracciones de asfaltenos en los hidrocarburos están definidas como la parte del petróleo crudo que es insoluble en n-heptano. Sin embargo, otras recomendaciones prácticas han sido propuestas y son métodos no estandarizados que han sido adoptados por la industria petrolera.
DIAGNOSTICO DEL TIPO DE DAÑO
El camino más directo para determinar si un pozo está experimentando un problema de depositación de asfaltenos es recuperar y analizar una muestra del pozo. Observando en el campo la apariencia de la muestra y realizando pruebas de solubilidad para distinguir los asfaltenos de las parafinas y de las incrustaciones inorgánicas
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS
Existen evidencias firmes de que los cambios de desestablización de los asfaltenos en el crudo de los cuales promueven su precipitación, se debe a alteraciones del balance termodinámico que mantiene a los colides en solución.
Los principales factores son :
Factores termodinámicos
Efectos de temperatura
Efectos de presión
Factores quimicos
Factores electricos
Factores mecanicos
Otros factores
La presencia o depositación de asfaltenos y parafinas pueden también ser identificados.
Una forma de hacerlo en campo o laboratorio es la siguiente:

 Observe de manera visual la muestra. Un asfalteno es un sólido negro.
Aunque las parafinas tienen un color oscuro, su apariencia es más cerosa y los asfaltenos tienden a ser más como carbón o alquitrán.

 Caliente lentamente una parte de la muestra. Las parafinas se derretirán, pero los asfaltenos y las incrustaciones inorgánicas no.

 Mezcle una parte de la muestra con xileno. Tanto las parafinas y los asfaltenos se disuelven parcialmente el xileno. Sin embargo, si es añadido pentano, hexano o heptano a la solución con xileno, los asfaltenosprecipitarán mientras que las parafinas permanecerán en la solución.
PREDICCIONES
La manera más cuidadosa para estimar o predecir las condiciones en la cual los asfaltenos precipitaran es mediante pruebas que se realizan en laboratorios especializados para medir los efectos de temperatura, presión, relación agua/aceite y otros parámetros sobre la solubilidad de los asfaltenos.
PREVENCIÓN
Una vez que los asfaltenos son depositados estos son muy difíciles y costosos para removerse, en la mayoría de los casos es mejor, si es posible, la prevención de su depositación. El depósito de los asfaltenos hará que haya una pérdida de la productividad del pozo, debido a los siguientes mecanismos:

1. Restricciones debido a la presencia de los depósitos sólidos de los
asfaltenos.
2. Taponamiento debido a la presencia de lodos o emulsiones después de
mezclarse el petróleo crudo con el ácido debido a un trabajo de
estimulación.
3. Cambio en la humectabilidad de la formación.

Estudios de laboratorio han demostrado que cuando los asfaltenos son depositados en la formación,la adsorción de su superficie en el petróleo crudo puede cambiar la roca de humectabilidad de agua a humectabilidad de aceite.Muchos métodos preventivos involucran cambiar la temperatura y presión del petróleo crudo durante la producción. La temperatura y la presión del flujo en la
cabeza del pozo, así como la relación gas-aceite puede ser alterado por:
REMOCIÓN CON SOLVENTES
Los solventes utilizados para disolver asfaltenos incluyen aceite caliente, diesel, xileno, nafta y disulfuro de carbono. La adición de un 10% de volumen de un solvente mutuo como el etilen-glicol-monobutil-eter en xileno y diesel incrementará la velocidad de disolución para algunos asfaltenos. Los asfaltenos son insolubles en hidrocarburos parafínicos de bajo peso molecular como el pentano, hexano y heptano. Un solvente mutuo es miscible tanto en solventes orgánicos como diesel, xileno y muchos petróleos crudos y en solventes acuosos como las salmueras. Si un solvente mutuo es añadido a un petróleo crudo con agua a altas concentraciones, los hidrocarburos y el agua harán una simple fase liquida.

Para remover los asfaltenos de la tubería de producción o de perforación siga algunas de los procedimientos operacionales para remover las parafinas, si no es posible bombear hacia el pozo, será necesario introducir los solventes como una unidad de calentamiento por medio eléctrico.

Remocioón mecánica
Prueba de xileno caliente
Prueba de melt point
Prueba de solubilidad caliente
CONCLUSIONES
Las solubilidades de las parafinas, así como de los asfáltenos son afectadasproporcionalmente por la temperatura.Las solubilidades de las parafinas y los asfáltenos son afectadas de manera inversa por la presión.

- Es de vital importancia identificar el sólido que se ha depositado, para establecer las estrategias de prevención o de remoción.
- Es importante que cuando se utilice la simulación de los procesos, esta deberá de alimentarse en base a datos reales.
- Tratar de manera puntual a una depositación de las parafinas o de los asfáltenos.
- Cada pozo se comporta de manera diferente con respecto a otros pozos, inclusive a los del mismo yacimiento.
- En la vida productiva de un pozo, siempre existirá un problema de precipitaciónde parafinas o asfáltenos.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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