Diseño teórico del sistema Surfactante Polímero para la mejora en la recuperación del petróleo.

González García, Héctor (2017). Diseño teórico del sistema Surfactante Polímero para la mejora en la recuperación del petróleo.. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Diseño teórico del sistema Surfactante Polímero para la mejora en la recuperación del petróleo.
Autor/es:
  • González García, Héctor
Director/es:
  • Sánchez Escribano, María Guadalupe
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Química
Fecha: Febrero 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Surfactante, balance hidrófilo lipófilo, polímero, evaluación de impactos, DHA, ASP, CMC, mejora en la recuperación del crudo
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

Texto completo

[img]
Vista Previa
PDF (Document Portable Format) - Se necesita un visor de ficheros PDF, como GSview, Xpdf o Adobe Acrobat Reader
Descargar (3MB) | Vista Previa

Resumen

El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es la correcta localización de un posible yacimiento petrolífero, determinar las propiedades del crudo, diseñar de forma teórica el sistema Alkali-Surfactante-Polimero acorde con las necesidades del proyecto y compatible con el crudo y suelo. Debido a los fuertes impactos, sobretodo medioambiental, se realizará una evaluación de impactos ambientales (apoyado con la Ley 21/2013), sociales y económicos. Por último, se desarrollará una planificación temporal, donde se incluye la distribución del trabajo y el tiempo dedicado al mismo, y presupuestaria. Con la gran demanda de energía que hay actualmente y con un crecimiento exponencial de este en los próximos años, cabe necesario replantearse mejoras en este campo. Debido a que los recursos son limitados (al ser una energía no renovable) es necesario optimizar los procesos para poder reducir costes y materias primas, además de promover nuevas tecnologías de extracción en ubicaciones Off-Shore o áreas de difícil acceso. Técnicas como Enhanced Oil Recovery (EOR, mejora en la recuperación del petróleo en castellano) permiten alargar la vida útil el pozo explotado: mejorando su extracción y abaratando costes. Sobre todo, en la investigación en nuevos pozos petrolíferos aptos para ser explotados (actualmente quedan muy pocos sin ser descubiertos). Aunque la principal ventaja no es el abaratamiento de costes. Con todos estos datos, resulta muy interesante realizar un estudio en profundidad acerca de los surfactantes destinados a EOR. Estando producido por el escaso rendimiento en la extracción actual del crudo, además de poder desarrollar de forma teórica un surfactante de tipo bio que sea más sostenible con el medio ambiente, procediendo de fuentes naturales (ácidos grasos de tipo omega 3). Además de un fuerte interés personal motivado por REPSOL, para poder desarrollar de forma conjunta este proyecto. Los surfactantes son todas aquellas moléculas procedentes, (por ejemplo) de una corta cadena de ácidos grasos que poseen carácter hidrofóbico (soluble en crudos) e hidrofílico (soluble en agua), capaces de formar una monocapa orientada a la interfase entre la molécula y el fluido que disminuye la tensión superficie que hay entre ambos fluidos inmiscibles. Para poder desarrollar un sistema ASP es necesario conocer las propiedades de los compuestos y las interacciones que surgen entre ellos. Las propiedades más importantes que son necesarias definir en un surfactante son: El balance lipófilo hidrófilo (HLB, del inglés Hydrophilic Lipophilic Balance) que representa la tendencia relativa a solubilizar el surfactante con el agua o el crudo, la Concentración Critica de Micela (CMC, del inglés Critical Micelle Concentration), el Punto de Krafft o el Ratio de Solubilización. El tipo de emulsiones o microemulsiones que forme el crudo, agua y surfactante son muy importantes, quedando finalmente tres tipos diferentes: Winsor Tipo I, Tipo II y Tipo III. Otro parámetro muy importante a tener en cuenta, afectando directamente al coste del proyecto, es la retención del surfactante. Términos como la precipitación o la adsorción del surfactante afectan directamente a la calidad de dicha retención. La interacción del polímero con el surfactante es un factor muy a tener en cuenta en el proyecto. Por eso a la hora de seleccionar que polímero es el más adecuado es necesario informarse acerca de factores como la inundación del sistema ASP o el efecto que genera el sistema en los fluidos (agua y crudo). También es necesario saber ubicar y seleccionar que región o yacimiento es más las conveniente explotar. En este documento se recogen análisis y determinación de propiedades de diferentes regiones ubicadas en el Golfo de México, seleccionando el yacimiento denominado Buckskin en propiedad de REPSOL. Además de la determinación de las propiedades de la roca y el lecho marino, es necesario documentarse acerca de las características del crudo maya que se encuentra en dicha localización. Una vez definido los parámetros más importantes del surfactante y polímero, es posible diseñar de forma teórica el surfactante, además de seleccionar con criterio el polímero más adecuado para el proyecto. En la siguiente parte del TFG, se desarrollará en más profundidad estos asuntos. Se desarrollará un surfactante bio de tipo carboxílico, el carácter carboxílico lo aporta los ácidos grasos EPA y DHA tipo omega-3 de origen natural. Para diseñar el surfactante se ha partido de un alcohol graso denominado Arachidyl Alcohol sintetizándose en un alcohol de tipo Guerbet (tras varias etapas). Una vez realizada la síntesis, se produce una metil-carboxilación adicionando el DHA para formar el surfactante de tipo Guerbet. Para seleccionar el polímero, se han recurrido a diferentes fuentes bibliográficas, siempre cumpliendo los requisitos marcados en el fundamento teórico. Seleccionando un polímero patentado por la empresa australiana SNF denominado FLOPAAM 3330. En la evaluación de impactos, este trabajo se centrará principalmente en el impacto medioambiental. Ya que, con el desarrollo de esta actividad, el impacto medioambiental es mayor con acciones tales como el incesante trasiego de barcos entre la plataforma y la refinería ubicada en la costa, además del impacto que generará el sistema SP al medio. Se detallarán el riesgo medioambiental que sufre la costa del Golfo de México por desarrollar estas explotaciones, se detallarán las posibles consecuencias provocadas por fallos en los sistemas (ejemplificando con dos casos extremos de vertido de contenido) y se abordarán medidas preventivas para poder resolver o prever los problemas de forma satisfactoria. Este texto también hablará de los impactos sociales y económicos, de forma más somera. Por último, se realizará una planificación temporal y presupuestaria. La primera consta de una Estructura de Descomposición del Proyecto (EDP) y un diagrama de GANTT para poder visualizar la longitud del trabajo, además de como se ha estructurado y el tiempo destinado para cada parte. La segunda consta de la cuantificación económica de los recursos utilizados para poder desarrollar el TFG, incluyendo el tiempo dedicado por el personal, el valor del equipo y del material utilizado. Cabe mencionar que mi deseo personal era realizar una planeación presupuestaria lo más próxima a la de un proyecto real, pero por motivos de confidencialidad con REPSOL no fue posible (ni siquiera un orden de magnitud).

Más información

ID de Registro: 45743
Identificador DC: http://oa.upm.es/45743/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:45743
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 08 May 2017 06:41
Ultima Modificación: 08 May 2017 06:41
  • Open Access
  • Open Access
  • Sherpa-Romeo
    Compruebe si la revista anglosajona en la que ha publicado un artículo permite también su publicación en abierto.
  • Dulcinea
    Compruebe si la revista española en la que ha publicado un artículo permite también su publicación en abierto.
  • Recolecta
  • e-ciencia
  • Observatorio I+D+i UPM
  • OpenCourseWare UPM