De la UNAM, sistema único de inyección para campos petrolíferos

Por el desarrollo de soluciones tecnológicas en el sector petrolero, tanto en infraestructura como en capacidades humanas, la Facultad de Química (FQ) posiciona a la UNAM en el ámbito internacional, al contar con un sistema de inyección de químicos para yacimientos de hidrocarburos, único en México y América Latina.

Se trata de la primera ocasión que una institución de educación superior del continente dispone de una herramienta de ese nivel para el desarrollo de tecnología aplicada. De ese modo, las sustancias químicas que generan los universitarios y que ya han sido probadas desde la etapa teórica mediante modelos moleculares, experimental, y en pruebas de desplazamiento (donde se reproducen las condiciones del yacimiento), ahora podrán ser puestas a prueba en pozos petrolíferos verdaderos.

El equipo –que es similar a una pequeña fábrica o planta química móvil, dispuesto en dos plataformas de tráiler– es operado por la Unidad de Servicios para la Industria Petrolera (USIP) de la FQ.

Carlos Amador Bedolla, director de la Facultad, resaltó que la entidad a su cargo está comprometida en aplicar sus conocimientos en dos áreas generales: el desarrollo de la ciencia básica, “donde somos líderes en el país, Latinoamérica y, en ciertos aspectos, en el ámbito mundial”, y la atención y posible solución de problemas, mediante la ciencia aplicada.

Éste es el caso de la extracción terciaria de petróleo, la cual requiere técnicas más complicadas y la inyección de diversos materiales que aumenten la presión para poder sacar los hidrocarburos. Ello tiene un especial interés para nuestra nación, y es ahí donde los desarrollos científico-tecnológicos del equipo multidisciplinario de universitarios cobran la mayor importancia.

El sistema de inyección de químicos para yacimientos pudo adquirirse en el marco de un macro proyecto que comenzó en diciembre de 2013, financiado por el Fondo Sectorial Secretaría de Energía (Sener)-Conacyt-Hidrocarburos.

Adolfo Contreras Ruiz Esparza, director de Desarrollo Tecnológico e Innovación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y secretario técnico del fondo, recordó que México tiene una trayectoria de cerca de cien años explotando yacimientos petrolíferos. “En nuestro país, éstos se formaron en rocas calcáreas, antes del Jurásico. La gente piensa que se trata de cavernas llenas de petróleo; no es así. Son más similares a una piedra pómez, con hoyitos más pequeños saturados de aceite, que también contienen gas y que coexisten con un acuífero hipersalino por debajo”.

Cuando se explota un yacimiento se reduce la presión (como en un globo que empieza a desinflarse) y en algún momento hay que incrementarla inyectando nitrógeno o bióxido de carbono, para continuar la recuperación del hidrocarburo. Además, conforme decrece, la presión del acuífero salino empieza a aflorar, dijo.

Lo más que se puede sacar de un yacimiento es 27 por ciento del petróleo que está en la roca, explicó el especialista. La Secretaría de Energía y Pemex han solicitado elevar los porcentajes de obtención del aceite remanente, que es liviano y de mejor calidad, en yacimientos sobreexplotados, para ayudar a recuperar la producción petrolera de México y obtener mayor independencia energética, en lo que se logra el cambio a energías renovables.

José Fernando Barragán Aroche, jefe del Departamento de Ingeniería Química de la FQ, añadió que la sociedad cada vez necesita más energía, y las renovables no pueden satisfacer esa enorme demanda; por eso, hay que recurrir a las fósiles. De ellas, hay que usar las que menos impacten al ambiente. “Por eso estamos ocupados en recuperar los mejores hidrocarburos, los que contienen la mayor cantidad de hidrógeno, los que contaminan menos”.

En la consecución de ese objetivo, abundó, se adquirió el sistema de inyección de químicos para yacimientos en el mercado internacional, ya que se quiso disponer de la mejor herramienta para probar los agentes químicos que se desarrollan en la Facultad.

El equipo, que es similar a una pequeña fábrica o planta química móvil, está dispuesto en dos plataformas de tráiler

Al respecto, Simón López Ramírez, jefe de la USIP, señaló que la FQ se ha dedicado a crear productos que incrementen la producción de hidrocarburos, los cuales sean amigables con el ambiente y también se adapten a condiciones extremas de temperatura y salinidad, así como a diferentes tipos de rocas, además de tener buen desempeño dentro del yacimiento.

Barragán agregó que el sistema adquirido tiene la capacidad de inyectar de mil a mil 500 barriles (de 159 litros cada uno) de corriente acuosa en la cual se pueden incluir tres tipos de sustancias: alcalinas, tensoactivos o surfactantes, o polímeros. Estos últimos son un reto porque son muy difíciles de fusionar para obtener una mezcla homogénea, “como cuando disolvemos miel en agua”.

No obstante, el sistema cuenta con aparatos que permiten la dispersión continua de polímeros de muy alto peso molecular. “Si lo hiciéramos de forma convencional tardaría varios días. Con esta herramienta se logra en cuestión de segundos; es valiosísimo. Y podemos modificar los flujos y concentraciones de esos grupos de sustancias en función del diseño de la prueba que se hace para la recuperación del hidrocarburo”.

A partir de ahora, se probarán diferentes sustancias químicas sin ayuda de equipos en el extranjero. Además, añadió López Ramírez, “seremos la primera institución en inyectar polímeros. Eso hace único al sistema”.

Por último, los expertos señalaron que después de haber concluido la etapa de prueba del desempeño, donde se logró la dispersión del polímero más difícil, el sistema será trasladado a un campo petrolífero, en Poza Rica, lo cual podría ocurrir este mismo año.

“Se han planteado una serie de pruebas piloto en el campo. Vamos a inyectar un trazador no reactivo, un trazador reactivo, geles, tensoactivos y polímeros, es decir, se van a probar cinco diferentes sustancias de manera secuencial dentro del yacimiento.”

Institución con capacidad

Blas Flores Pérez, jefe del Departamento de Química Orgánica de la FQ, concluyó que en la entidad se tiene la capacidad de desarrollar y sintetizar moléculas con las propiedades que se necesitan y que más tarde puedan ser inyectadas en los pozos petrolíferos. Tales sustancias se desarrollan en la Facultad, donde además se forman los recursos humanos que el país requiere.

La herramienta podrá ser utilizada, por medio de la USIP, por cualquier institución o proyecto en torno a un yacimiento petrolífero, por medio de la colaboración con los sectores productivos.