Estudio del comportamiento reológico de crudos pesados y su vinculación con la presencia de asfaltenos

Abstract

El incremento en la demanda de energía obliga a las compañías de petróleo a explotar reservorios de crudos pesados y extrapesados. La mayor parte de los recursos de petróleo del mundo corresponde a hidrocarburos viscosos y pesados, que son difíciles y caros de producir y refinar. La elevada viscosidad está asociada a la presencia de asfaltenos, por lo que su identificación y separación cobran un particular interés. En este trabajo se utilizó la reología de dos crudos pesados para vincular una propiedad macroscópica (la viscosidad) con propiedades microscópicas (composición). Para el estudio se seleccionó una muestra de crudo asfáltico de la Cuenca de Cuyo y una muestra parafínica de la Cuenca Neuquina. En particular para la muestra asfáltica se implementó una variación del ensayo S.A.R.A en el laboratorio para la extracción de asfaltenos y se caracterizó la fracción extraída con técnicas de espectroscopía infrarroja (IR) y termogravimetría (TG). Se realizaron ensayos reológicos en un reómetro seleccionado el modo rotacional, con tasa de corte y temperatura variable. Los resultados experimentales demuestran importantes diferencias en el comportamiento reológicos entre los dos crudos, en particular a tasas de corte y temperaturas bajas, escenarios donde el comportamiento es no newtoniano. Para tasas de corte y temperaturas elevadas, ambos crudos tienden a comportarse como fluidos newtonianos. El crudo parafínico alcanza este comportamiento a temperaturas y tasas de corte más bajas que el crudo asfáltico. Para el crudo parafínico, la reología es capaz de determinar el rango acotado donde se encuentra la Temperatura de Aparición de las ceras (WTA). Los resultados reológicos fueron modelados con un alto coeficiente de correlación con la Ley de la Potencia, poniendo de manifiesto importantes diferencias entre los índices de consistencia y de flujo para los dos tipos de crudos analizados, resultados que se explican por una diferencia en la composición química.