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DAVID ALEJANDRO GARCIA CORONADO2 9 653

ANALISIS DE PARAFINAS

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AGENDA

1. INTRODUCCIÓN2. GENERALIDADES 3. PRECIPITACION DE PARAFINAS4. METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE5. ENVOLVENTE DE PRECIPITACION DE PARAFINAS (EDP)6. MECANISMOS DE DEPOSITACION DE PARAFINAS7. CONSECUENCIAS Y MÉTODOS PARA EL CONTROL DE PARAFINAS8. CRUDOS PARAFINICOS EN COLOMBIA9. CONCLUSIONES10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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INTRODUCCIÓNLa depositación de solidos en el crudo que sepuede presentar tanto en el yacimiento comoen la tubería de producción y en lasfacilidades de superficie.

Podemos tener tres tipos de depositación deceras parafinas, asfaltenos y bacterias

no hay un tratamiento universal para tratar laprecipitación y depositación de parafinas.

Los crudos parafínicos representan un mayorvalor comercial.

Fuente: Editado de http://www.sertecpet.com.ec

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GENERALIDADES

Las parafinas están representadas por la formula general:CnH2n+2

C1-C5

C5-C15

C16-C25

C25-C60

Gases

líquidos

Ceras blandas

Ceras solidas

• las parafinas se consideranuna porción significativa dela mayoría de los crudos queson mayores a 20 ºapi

• las moléculas de parafinas

tienen un punto de fusiónrelativamente alto encomparación con loshidrocarburos líquidos

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GENERALIDADES

ESTRUCTURA MOLECULAR DE LAS PARAFINAS:

Fuente: determinación del umbral de cristalización de las parafinas enel crudo del campo colorado; Emiliano Ariza León; 2008

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GENERALIDADES

CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:

macrocristalinas Microcristalinas

Pesos molecularesbajos, entre 280 y 560.

Pesos molecularesmedios, entre 420 y840.

Baja afinidad por elaceite

Alta afinidad por elaceite

Puntos de fusión entre40 y 70 ºC.

Puntos de fusión entre70 y 100 ºC.

Duras y frágiles. Plásticas.

Cristales grandes enaguja o en planos

Cristales pequeños(amorfas)

Exudan el aceite quecontienen y noadherentes

Adhesivas.

rigidas flexibles

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GENERALIDADES

CLASIFICACION DE LAS PARAFINAS:

macrocristalinas

microcristalinas

Clasificación de las parafinas según ASTM TAPPI(1963)

fuente: jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo porhidrogenación catalítica , madrid 2003

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

causas

Inducidas

Composición

levantamiento con gasInyección de vapor y

gas

Temperatura

Inyección de agua yaceite

Naturales

Composición

P<Pb

Temperatura

Intrusión de agua

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

Fuente: laevolucionuniversal.blogspot.com/2011/03/nueva-enciclopedia-petrolera.

fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudosparafínicos a escala de laboratorio planta piloto yexperiencias industriales

Problemas durantela producción por

parafinas

Problemas durantela producción

Tubería deproducción

oleoductos

Problemas en laformación

Principalmente enla cara del pozo

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

solubilidad

Temperatura

Punto decristalización

Punto de nube

Punto defluidez

Presión Composición

Peso moleculary punto defusión

Proporciónsolvente-soluto

Naturaleza dela solución Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones

productoras de hidrocarburos en piedemonte:diagnosticoprevencion y control; de positos organicos parafinas yalfaltenos

Factores que afectan la precipitación de parafinas

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escalade laboratorio planta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis GrossoVargas

Punto de cristalización(crudo vivo)

Punto de nube(crudo muerto)Define la temperatura a la que,cuando el producto se enfría seempiezan a formar ceras

La temperatura puede variar por:

• Liberación de gas• Radiación de calor del

yacimiento a formacionesvecinas

• Intrusión de agua u otro liquido• Temperaturas bajas en cabezal

de pozo

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

fuente: guía de laboratorio de fluidos; punto de fluidez;Cesar Augusto Pineda Gómez; 2009

• PUNTO DE FLUIDEZ ASTM D97-09

Es la menor temperatura a la cual se va a observar fluidez delaceite

fuente: modificado de experiencias en el transporte y manejo decrudos parafínicos a escala de laboratorio planta piloto y experienciasindustriales; Jorge Luis Grosso Vargas

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

Efecto de la presión:

• Disminución de la presión causamenor solubilidad ( crudo vivo)

• Incremento en la presión causamenor solubilidad (crudo muerto)

• El efecto de la presión es especificopara cada fluido Fuente:http://www.astrofacil.com/Articulos/Materia_oscura/materia_

oscura_3.html

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PRECIPITACION DE PARAFINAS

Efecto del pesomolecular y el

punto de fusiónde la parafina

Efecto de lanaturaleza de la

solución

Efecto de laproporciónrelativa del

solvente-soluto

Cuando el pesomolecularaparente de lasolucióndisminuye elpunto decristalizacióndisminuye

La disminucióndel pesomolecularfavorece el flujode loshidrocarburos

La presencia degas actúa comosolvente y encrudo disminuyeel punto decristalización

Fuente: Recent advances in wax deposition modeling. Baker Petrolite.Februrary,2006

composición

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUB

Punto de nube

• ASTM D2500-99

• CROSS POLAR MICROSCOPY(CPM)

• NEAR INFRA RED (NIR)

• PERFIL DE VISCOSIDAD /TEMPERATURA

• CROMATOGRAFIA DELIQUIDOS Fuente: http://www.correodelorinoco.gob.ve/nacionales/pdvsa-refinacion-oriente-ha-

invertido-35-millones-dolares-comunidades/

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUB

Fuente: La comunidad petrolera

• ASTM D2500-99

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUB

fuente: paper spe 19895

• CROSS POLAR MICROSCOPY (CPM)

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

fuente: esquema general del equipo de prueba NIR, SPE 80267

• NEAR INFRA RED (NIR)

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

fuente: paper SPE 19895

• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA

viscosidad/temperatura

Crudotransparente uopaco

Punto deinflexión sobrela curva de

enfriamiento

Punto de nube

ASTM D445-09 Perfil de Viscosidad

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

fuente: estudio comparativo de los de los métodos de control de parafinas paraaplicación en el campo colorado

• PERFIL DE VISCOSIDAD / TEMPERATURA

fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras dehidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicosparafinas y alfaltenos.

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION

Se basa en el monitoreo continuo de la caída de presión a travésde un filtro

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METODOS PARA LA MEDICION DEL PUNTO DE NUBE

• SISTEMA DINAMICO DE FILTRACION

Fuente modificado de “cloud point and wax deposition measurement techniques ”

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EDP

Muestra de fondo

Restauración

Selección de presiones

Determinación del onset

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EDP

Fuente: M.Sc. Luis Felipe Carrillo M. Daños a las formaciones productoras dehidrocarburos en piedemonte:diagnostico prevencion y control; de positos organicosparafinas y alfaltenos

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Mecanismos de depositacion de parafina

La depositación de parafinas en tuberías y oleoductos estagobernada por tres mecanismos

Difusión molecular

Dispersión por corte oesfuerzo de cizalla

Movimiento browniano

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Mecanismos de depositacion de parafinas

Difusión molecular

Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude

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Mecanismos de depositacion de parafinas

Dispersión por corte o esfuerzo de cizalla

Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude

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Mecanismos de depositacion de parafinas

Movimiento browniano

Fuente: modificada de paraffin/wax and waxy crude oil. http://tigger.uic.edu/wax.and.waxy.crude

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Consecuencias de la depositacion de parafinas

• Incidir en el daño a la formación• Cambios en las característicasreológicas de crudo

• Mayor potencia para asegurar elflujo

• Reducción de la producción• Fallas en equipos de subsuelo y

superficie• Aumento de costos• Cierre de pozos

fuente: experiencias en el transporte y manejo de crudos parafínicos a escala de laboratorioplanta piloto y experiencias industriales; Jorge Luis Grosso Vargas

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Métodos para el control de parafinas en pozo se petróleo

Importancia de la caracterización de los fluidos:

1. Definir calidad y precio del crudo

2. Conocer los tratamiento que se le deben dar al fluido

3. Causas y consecuencias de los problemas que se puedenpresentar durante las operaciones

4. Facilita la toma de decisiones en proyectos de inversión paraaumentar la producción del campo

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Métodos para el control de parafinas en pozo de petróleo

convencionales No convencionales

métodooperacional

Métodomecánico

método térmico

método químico

Método derecubrimiento

Método combinado

Métodomagnético

Método

microbial

Métodomecánico (coiled

tubing)

ultrasonico

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Crudos parafinicos en Colombia

Fuente: Sergio Pinzon, Jonattan Rojas, Evaluación de Métodos para laremediación e Inhibición de la Precipitación de Parfinas 2006

En Colombia los pozosproductores de petróleo conpresencia de parafinasestán localizados, en sumayor parte en la regiónnororiental, pie de montellanero y sur occidente delpaís

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Crudos parafinicos en Colombia

Fuente: estudio de los fenomenos de cristalizacion de parafinas en elcomportamiento fluidodinamico de crudos parafinicos fase-1;L.RODRIGUEZ M. CASTAÑEDA;ICP

k/min k/min k/min k/min k/min k/min

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conclusiones

• La caracterización de los fluidos del yacimientos, es quizásel aspecto mas importante en la facilidades de superficie yen los sistemas de producción.

• En muestras oscuras como son los crudos, los métodospara medir el punto de nube mas confiable son cross polarmicroscopy y viscosimetría.

• En la etapa de nucleación es mucho mas eficaz y precisodetectar el contenido parafinas.

• La determinación del punto de nube es muy necesaria paraoptimizar la producción, ya que se puede evitar laprecipitación de las parafinas y por lo tanto daños en losequipos de producción, transporte y almacenamiento.

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Referencias bibliográficas

• Ariza L. Emiliano, “ Determinación del Umbral de Cristalización de lasParafinas en el crudo del Campo Colorado” 2008.

• Candelo Andrés, Carvajal Mauricio, “Estudio Comparativo de los Métodosde Control de Parafinas para la Aplicación en el Campo Colorado” 2010.

• Ariza Emiliano, “ De la Caracterización de Crudos Que es Clave paraDiagnosticar la Precipitación de Parafinas” Revista Fuentes Vol 9. de 2011.

• Vargas Patiño Gloria Esther “predicción de análisis sara de fondos de vacíocolombianos utilizando espectroscopia foto acústica en el infrarrojo medio ymétodo quimio métricos ” 2006

• Pinzon Sergio, Rojas Jonattan “evaluacion de metodos convencionales y noconvencionales para la remediacion e inhibicion de la precipitacion deparafinas en pozos petroleros ” 2006.

• jesús sánchez caba , purificación de parafinas de petróleo porhidrogenación catalítica , madrid 2003

• M.Sc. Luis Felipe Carrillo M.“ Daños a las formaciones productoras dehidrocarburos en piedemonte: diagnostico prevencion y control; de positosorganicos parafinas y alfaltenos ” 2011

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