Importancia de pruebas de emulsión en pozos petroleros

El agua y el aceite son esencialmente inmiscibles, por lo tanto, estos dos líquidos coexisten como dos líquidos  distintos. La frase “aceite y agua no se mezclan” expresa la mutua insolubilidad de muchos hidrocarburos líquidos con el agua. Las solubilidades de hidrocarburos son bajas, pero varían desde 0,0022 ppm para el tetradecano hasta 1.760 ppm para el benceno en agua. La presencia de dobles,  enlace carbono-carbono (por ejemplo alquenos y aromáticos) incrementan la solubilidad del agua. El agua está lejos de ser soluble en hidrocarburos saturados (por ejemplo: parafinas o alcanos) y su solubilidad disminuye con el incremento del peso molecular de los hidrocarburos.

Una parte del agua producida por el pozo, llamada agua libre, se separa fácilmente del crudo por acción de la gravedad, tan pronto como la velocidad de los fluidos es suficientemente baja. La otra parte del agua está íntimamente combinada con el crudo en forma de una emulsión de gotas de agua dispersadas en el aceite, la cual se llama emulsión.

Factores que intervienen en la formación de una emulsión:

• Dos líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite.
• Suficiente agitación para dispersar uno de los líquidos en pequeñas gotas en el otro.
• Un agente emulsionante para estabilizar las gotas dispersas en la fase continua.

En los campos petroleros las emulsiones de agua en aceite (W/O) se denominan emulsiones directas, mientras que las emulsiones de aceite en agua (O/W) se llaman emulsiones inversas. Esta clasificación simple no siempre es adecuada, ya que emulsiones múltiples o complejas (o/W/O ó w/O/W) pueden también ocurrir. Además, esta clasificación es muy particular de la industria petrolera, ya que en general las emulsiones W/O son denominadas emulsiones normales y las O/W son las inversas.

Como consecuencia de la formación de las emulsiones en el proceso de producción, se debe diseñar las facilidades más adecuadas para su tratamiento, las cuales generan aumento de costos pero permiten cumplir con parámetros de entrega establecidos.

Debido a esto, la mejor alternativa para la intervención de pozos es la aplicación de sistemas que permitan prevenir o romper dichas emulsiones incorporando productos que provean los mejores resultados de confiabilidad y aplicabilidad para los tratamientos de pozos.

Pruebas de emulsión

Los desemulsionantes deben aplicarse en dosificaciones óptimas para su correcto desempeño. Generalmente, los crudos pesados requieren mayor dosificación que los crudos ligeros. El exceso de dosificación de desemulsificante incrementa los costos de tratamiento, puede estabilizar aún más la emulsión directa W/O ó producir emulsiones inversas O/W.

Debido a que los agentes desemulsionantes y aditivos adicionales son tan numerosos y complejos para permitir su completa identificación, seleccionar la dosificación adecuada es un arte. La selección está basada en pruebas empíricas de laboratorio conocidas como pruebas de emulsión, las cuales se han estandarizado como técnica de selección de estos productos en los laboratorios de la industria petrolera para ser aplicados a los pozos de manera óptima.

Estas pruebas ayudan a determinar cuál química puede ser más efectiva para prevenir y/o romper la emulsión. Los resultados de estas pruebas, indican la menor cantidad de química necesaria para separar la mayor cantidad de agua de la emulsión. Para el éxito de esta prueba se requiere seleccionar una muestra la cual debe reunir las siguientes características:

1. Ser representativa de la emulsión a ser tratada.
2. Contener cantidades representativas de los químicos presentes en el sistema, tales como inhibidores de corrosión y parafinas.
3. Debe ser fresca para evitar la estabilización por envejecimiento de la emulsión.
4. Simular las mismas condiciones de agitación y calentamiento tanto como sea posible.

Para el diseño y aplicación de fluidos en el pozo, es prioritario conocer tanto los antecedentes como el estado actual del mismo, para lo cual, es importante conocer la presión de reservorio del pozo que puede ser estática o dinámica. Para esto, la mejor alternativa es diagnosticar el pozo mediante el uso del equipo Echometer para obtener el nivel de fluido y obtener por cálculos hidrostáticos la presión de fondo del pozo.

Conociendo la presión del pozo, es posible determinar correctamente el peso del fluido requerido estableciendo las cantidades exactas para el control de pozo y su tratamiento.

By Enrique Vergara

FLUIDOS DE COMPLETACIÓN DYNADRILL ECUADOR C.A.