Usos de la nanotecnología en la extracción de petróleo en pozos petrolíferos venezolanos

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Usos de la nanotecnología en la extracción de petróleo en pozos petrolíferos venezolanos

Daniel Urbano, Iñaky Russo

Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de Panamá, Campus Victor Levi Sasso. Ciudad de Panamá. Panamá.

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a r t i c l e  i n f o  

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Keywords:

Petróleo.

Crude oil.

Nanopartículas.

Pozo petrolero.

Venezuela.

Faja Petrolífera del Orinoco.

Extracción de crudo.

a b s t r a c t  [pic 8]

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La industria de los hidrocarburos está en constante desarrollo y requiere de nuevas tecnologías para aprovechar al máximo el crudo extraído de los yacimientos petroleros por las compañías de diferentes partes del mundo que actualmente sufren por la gran variación abrupta de los precios internacionales del barril de crudo. El uso de la nanotecnología en esta industria se ve como una gran oportunidad para poder estudiar la viabilidad de utilización de diferentes técnicas de aprovechamiento al momento de extraer el crudo del subsuelo que puede acarrear grandes sumas de dinero en su inversión por unidad de barril extraído. Este artículo consigue recopilar las diferentes técnicas de utilización de la nanotecnología en la extracción de petróleo y de cómo puede ser aprovechada por la industria de hidrocarburos venezolana en sus yacimientos petroleros dentro de su territorio y así reactivar la economía que ha sido afectada en las últimas décadas.

Contenido

1. Introducción        1
2. Metodología        2
3. Usos de la nanotecnología en la extracción de petróleo        3

1. Reducción de viscosidad del petróleo        3
2. Inhibición de corrosión        3
3. Detección de hidrocarburos………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4
4. Utilización de nanopartículas de sílice en perforación y extracción…………………….…………………………………………………………………………………4
5. Mejoras en espacios cementados………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……4
6. Control en las migraciones de piedras……………………………………………………………………………………………………………………………………………..…4
7. Modificación de humedad…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

1. Resultados        5
2. Discusión..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6
3. Conclusión………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6

Referencias        6

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1. INTRODUCCIÓN

El mercado mundial del petróleo es uno de los más grandes y más delicados en los dos últimos siglos que tiene un gran impacto en la economía mundial, ya que provee de la materia prima energética más utilizada en nuestros tiempos. Este producto tiene una cotización muy variable que afecta directa o indirectamente a las economías de la mayoría de los países en el mundo, e incluso, en sus políticas internas y externas. La industria petrolera crece notablemente a medida que se magnifica el mercado de los hidrocarburos por la creciente demanda que se da a medida que se vayan produciendo cada vez más máquinas y equipos que se alimenten por medio de estos combustibles. Han resultado así nuevas tecnologías a nano escala para impulsar a la innovación y mejoramiento de la

producción de este tan preciado rubro. La nanotecnología ha ido tomando protagonismo en la industria petrolera con nuevas alternativas para el mejoramiento de perforación, extracción, manejo y refinación del petróleo [3]. Esta tecnología se basa en el estudio de materia a nano escala como se puede apreciar en la figura n°1.

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Figura n°1: "Nanotecnología" [22]

Las técnicas que actualmente se utilizan para extraer petróleo de los yacimientos petroleros, hacen que el precio unitario por barril de crudo sea elevado para aquellas empresas que deben extraer crudo pesado y donde sea necesario de mucha maquinara de alto consumo energético para poder bombear el crudo hacia la superficie. En la región centro-oriental de Venezuela, se encuentra La Faja Petrolífera del Orinoco (figura n°2). Esta es una extensa zona donde se concentran las mayores reservas de crudo pesado y donde actualmente se llevan a cabo perforaciones para extraer el crudo pesado del subsuelo. El crudo extrapesado es un fluido muy viscoso con una escala de 10º API [16] por lo que es necesario invertir muchos recursos en su extracción. Actualmente en la Faja Petrolífera del Orinoco, se utiliza una técnica de inyección de vapor para reducir la viscosidad del crudo desde el 2010 [17] y en el 2014, por primera vez en la historia, se ha importado crudo liviano proveniente de Argelia para mezclarlo con el extrapesado y así poder exportarlo a otros países [18]. Otro método que se utiliza para diluir este fluido es la mezcla de nafta proveniente de los Estados Unidos con el crudo extrapesado y, al igual que la mezcla de crudo liviano, ayudar a exportar este producto.

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Figura n°2: “Faja Petrolífera del Orinoco” [20]

Debido a la anexión de diferentes países al mercado internacional de hidrocarburos y la proliferación de nuevas tecnologías de extracción, los precios del crudo han variado drásticamente en las últimas décadas [6]. Venezuela ha intentado superar la crisis económica que la ha estado atacando producto de la caída abrupta de los precios de crudo a nivel internacional, la dependencia a las importaciones, la poca inversión en la producción nacional, entre otros factores. La industria petrolera para el país venezolano ha sido no solo fuente principal de ingreso, sino un punto clave que desde años atrás ha hecho que Venezuela creciera de manera exponencial. Para el año 2018, las exportaciones de crudo representaban el 79.8 % del total de las exportaciones en el país según datos del Banco Central de Venezuela [15]. Esto ha representado una dependencia económica crucial a las exportaciones de crudo y hace que la economía sea vulnerable directamente a las variaciones de los precios internacionales.

Para la época colonial se tiene registro que en Venezuela se le dio uso al petróleo como un revestimiento para los barcos, usos medicinales y se utilizó para alumbrar las calles de las ciudades [13]. No fue sino hasta principios del siglo XX donde se empezó a industrializar este producto, al que ya se le había descubierto su enorme potencial energético para darle protagonismo en la economía nacional. Actualmente Venezuela cuenta con las reservas petroleras de crudo pesado probadas más grandes del mundo con 302 mil millones de barriles (enero de 2018) y con las reservas de crudo liviano más grandes del hemisferio occidental [14].

La empresa estatal que lleva a cabo la explotación, distribución, exportación, mercadeo y transporte del petróleo presente en el país es Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) [13].

En Venezuela se empiezan a evidenciar en los primeros años de la década de los noventa del siglo XX, las primeras publicaciones científicas que se enfocan en el área de la nanotecnología. Al mismo tiempo aproximadamente, la industria petrolera venezolana, PDVSA, empieza a incluir en sus actividades, experiencias que requieren la implementación de técnicas propias de la nanotecnología, las cuales buscan caracterizar y estudiar las propiedades de materiales nanoestructurados de interés a los procesos catalíticos heterogéneos en la refinación de hidrocarburos, como lo indica Anwar Hasmy en el 2011 [23]. La institución que promueve las investigaciones científicas es el Instituto Venezolano de Investigaciones científicas (IVIC) donde según sus datos hasta el año 2011 se habían publicado 144 artículos referentes a la nanociencia y nanotecnología lo que evidencia un nivel bajo comparado con otros países de la región referente a estos avances científicos.

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