ASFALTENOS

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es bien conocido, el petróleo está formado por compuestos orgánicos de estructura variada y de diferentes pesos moleculares. Dichos compuestos orgánicos, es posible agruparlos en saturados, aromáticos, resinas y asfáltenos. Estos últimos, representa la fracción pesada y se han incrementado en México como en el mundo, provocando problemas de producción y conversión.

Los asfáltenos, se consideran como una fracción del petróleo pesado que puede ser soluble y se encuentran en suspensión coloidal, dispersos en fase continua y rodeada de resinas en forma micelar. Las resinas son las responsables de mantener separados a los asfáltenos manteniendo al sistema en estabilidad.

Cuando existe alguna perturbación físico-química en el campo petrolífero, como sucede comúnmente en la producción de pozos, provoca que la concentración de las moléculas de la resina sufra cambios, ocasionando que estas abandonen la micela, alterando la estabilidad de los asfáltenos que se encuentran suspendidos en el petróleo provocando que las fuerzas repulsivas de los asfáltenos se debiliten, generándose una interacción mutua entre asfáltenos. ₍

La presente invención provee un innovador compuesto aditivo que puede ser utilizado para el manejo de estos asfáltenos, permitiendo así mejorar el crudo pesado, aumentando la producción de pozos petroleros y mejorando el transporte por ducto. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de este novedoso compuesto aditivo para petróleo manejador de asfáltenos, se describen claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan.

En la figura 1 se muestra la representación de la composición del petróleo con asfáltenos distribuidos normalmente sin ninguna afectación física o química.

En la figura 2 se muestra una representación de los asfáltenos modificados formando conglomerados provocando alteraciones en el petróleo pesado.

La sola presencia de asfáltenos en el petróleo, no es indicativo de un problema en la producción de un pozo petrolero o en el transporte por ducto. En el petróleo pesado o extrapesado existe una mayor concentración de asfáltenos, y en condiciones normales suelen mantenerse estables. Pero esta estabilidad relativa, puede ser modificada si existe alguna alteración de temperatura y presión en el petróleo. En la figura 1 podemos ver de manera representativa, como se encuentran los diferentes componentes del petróleo interactuando en un sistema estable: las líneas rectas (1) y curvas (2) representan las moléculas de parafinas, los círculos negros (3) representan las moléculas aromáticas, los círculos blancos (4) representan las moléculas de resinas y las formas sólidas oscuras (5) representan las moléculas de asfáltenos.

En la figura 2 es posible observar un desequilibrio en el petróleo, cuando las partículas de asfáltenos (5) están en movimiento y se produce contacto entre ellos en áreas libres de resina (1,2) que ven modificada su concentración, quedando pegados, formando un grupo asfalténico con otras partículas individuales de tamaño variable, produciendo un fenómeno conocido como agregación, en donde los asfáltenos (5) individuales se agregan a otros individuales o a otros cúmulos, haciendo que los agregados crezcan. Conforme el proceso de agregación se presenta, el número de partículas de asfáltenos (5) individuales y cúmulos asfalténicos disminuye, debido a que los agregados se juntan formando otros más grandes y pesados. También existen algunos elementos externos, como la gravedad, adsorción, emulsiones, etc., ocasionando que las partículas y agregados asfalténicos tienda a precipitarse (6) al fondo y pegarse en las paredes de las tuberías o tanques de almacenamiento, produciéndose lo que se conoce como deposición orgánica. Los tipos de petróleo es posible clasificarlos de la siguiente manera en la tabla 1.

Tabla 1. Tipos de petróleo según sus características físicas

Como se mencionó anteriormente, el petróleo pesado y extrapesado tiene un contenido mayor de asfáltenos, por lo que un desequilibrio puede generar un problema mayor en la producción y transporte por ducto, al presentarse una deposición de fracciones pesadas, produciendo un efecto de alta viscosidad, debido a su densidad y grado API.

Para poder mejorar el control de los asfáltenos, se preparó un compuesto aditivo que está formado por las siguientes sustancias que se muestran en la tabla 2. Componente Cantidad Nombre Químico Efecto en el Petróleo

Tolueno 50 % Metil Benceno Disolución de asfáltenos

Oleato de metilo 21 % Cis-9- Suspensión de octadecenoato de asfáltenos

metilo

Linoleato de metilo 21.5 % 9,12- Suspensión de octacecadienoato asfáltenos

de metilo

Palmitato de metilo 5.5 % Hexadecanoato de Suspensión de metilo asfáltenos

Estereato de metilo 2 % Octadecanoato de Suspensión de metilo asfáltenos

Tabla 2. Formulación del compuesto aditivo manejador de asfáltenos.

Se describe en cada elemento el efecto sobre los asfáltenos.

Este compuesto aditivo preparado a una temperatura de 25 °C, tiene las siguientes características:

• Punto de fusión: -5 °C

· Densidad: 0.86 g/mL

Se realizó a manera de ejemplo tres dosificaciones con el compuesto aditivo, en un petróleo pesado con las siguientes características:

• Temperatura de prueba 25 °C

· Viscosidad inicial: 15,357 cP (centipoise)

• Porcentaje de sedimento: 0.1 %

• Porcentaje de emulsión: 0 %

• Porcentaje de agua: 1 % Los resultados obtenidos en la prueba se describen en la tabla 3, donde es posible observar el efecto del manejo de los asfáltenos con el compuesto aditivo, en una reducción de viscosidad de! petróleo pesado.

Tabla 3. Reducción de viscosidad con el compuesto aditivo

manejador de asfáltenos

La dosificación del compuesto aditivo manejador de asfáltenos, va depender de las características físicas del petróleo donde se va aplicar. Otra variable adicional que influye en la dosificación, es el costo que se desea agregar a cada barril de petróleo a tratar.

También es importante señalar, que este compuesto aditivo produce un efecto permanente en el petróleo pesado, donde la reducción de viscosidad no presenta ningún efecto reversible, como es el caso de métodos de calentamiento o inyección de vapor, donde las propiedades físicas del petróleo vuelven a su estado inicial que tenía antes del tratamiento.