Con su enfoque actual, las compañías de energía pueden extraer alrededor del 35 por ciento del petróleo en cada pozo. Cada 1 por ciento por encima de eso, combinado en miles de pozos, puede significar miles de millones de dólares en ingresos adicionales para las compañías y suministro para los consumidores.
El agua extra puede extraer el petróleo extra de los pozos, a menudo agua de mar a bajo costo, pero los científicos que realizan experimentos en el laboratorio descubrieron que el sodio en el agua impide su capacidad de expulsar el petróleo, mientras que otros elementos traza ayudan. Los científicos experimentan con varioscombinaciones de calcio, magnesio, sulfatos y otros aditivos, o "modificadores de la humectabilidad", primero en el laboratorio, utilizando la misma calcita que está presente en el pozo. El objetivo es determinar qué condujo a la mayor recuperación de petróleo de la roca.
El físico de la Universidad de Vanderbilt, Sokrates Pantelides y becario postdoctoral en física, Jian Liu desarrolló simulaciones mecánicas cuánticas detalladas en la escala atómica que predicen con precisión los resultados de varias combinaciones de aditivos en el agua.
Descubrieron que el calcio, el magnesio y los sulfatos se asientan más lejos de la superficie de la calcita, haciéndolo más húmedo al modificar la carga efectiva en la superficie, mejorando la recuperación de petróleo. Sus predicciones han sido respaldadas por experimentos realizados por sus colaboradores en KhalifaUniversidad en Abu Dhabi: Saeed Alhassan, profesor asociado de ingeniería química y director del Centro de Investigación de Gas, y su investigador asociado, Omar Wani.
"Ahora, los científicos en el laboratorio tendrán un procedimiento por el cual pueden tomar decisiones inteligentes sobre los experimentos en lugar de simplemente probar cosas diferentes", dijo Pantelides, profesor distinguido de física e ingeniería de la Universidad, profesor de William A. y Nancy F. McMinnde Física y profesor de ingeniería eléctrica. "Los descubrimientos también prepararon el terreno para el trabajo futuro que puede optimizar las opciones para los iones candidatos".
El artículo del equipo, "La alteración de la humectabilidad y la recuperación mejorada de petróleo inducida por la adsorción proximal de iones Na +, Cl-, Ca2 +, Mg2 + y SO42- en la calcita" aparece hoy en la revista Revisión física aplicada . Se basa en el trabajo previo de Pantelides sobre humectabilidad, publicado a principios de este año.
Sus co-investigadores en Abu Dhabi dijeron que el trabajo tendrá un impacto significativo en la industria petrolera.
"Estamos entusiasmados de arrojar luz sobre la combinación de simulaciones moleculares y experimentación en el campo de la recuperación mejorada de petróleo para permitir conclusiones más concretas sobre el fenómeno principal que rige el proceso", dijo Alhassan. "Este trabajo muestra un enfoque clásico en la ciencia de los materialesy lo implementa en la industria del petróleo y el gas: la combinación de modelado y experimento para proporcionar comprensión y soluciones a los problemas subyacentes ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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