Determinación de las propiedades interfaciales de los crudos pesados Hamaca Pozo Bare y Cerro Negro Pozo CI-210 y sus fracciones haciendo uso de las componentes de tensión superficial

Abstract

Por medio del presente trabajo investigativo se buscó conocer las propiedades interfaciales de los crudos pesados Hamaca pozo Bare y Cerro Negro CI-210 y sus fracciones haciendo uso de las componentes de tensión superficial. Entre las variables que se involucraron en la investigación, destacan principalmente, la tensión superficial, la tensión interfacial y el ángulo de contacto de los crudos y sus fracciones malténica y asfalténica. También se obtuvo, la viscosidad y gravedad API de los crudos y sus maltenos, así como la densidad de las soluciones asfalteno-tolueno y su umbral de floculación, y a parte, obviamente, las componentes de tensión superficial y las energías libres de adhesión de Gibbs. En cuanto a los equipos empleados, el tensiómetro de gota colgante fue eje central en el desarrollo de la investigación, el cual está ubicado en el Laboratorio de Investigaciones Químicas del Departamento de Química de la FACYT y consta de un sistema digital de captación de imágenes, conformado por una cámara web y una lámpara, todos acoplados a un computador que posee un software que analiza el contorno de las gotas formadas y determina los valores de las tensiones superficiales e interfaciales. Además para la obtención y estudio de la fracción asfalténica, se usaron otros equipos como extractores soxhlet, equipos de ultrasonido para la preparación de las soluciones asfalteno-tolueno, y espectrofotómetro de infrarrojo. Para el logro de los objetivos planteados, se realizaron diferentes sistemas crudos/líquidos patrones y fracciones/líquidos patrones, para así obtener sus tensiones interfaciales y respectivas medidas de ángulos de contacto, lo que posteriormente permitió, por medio de artificios y modelos matemáticos, la determinación de las componentes de tensión superficial y éstas a su vez la estimación de la energía libre adhesión de las crudo y sus fracciones con las superficies minerales y rocas de yacimiento. Con respecto a las conclusiones y logros más importantes que arrojó el desarrollo de la investigación, se puede hacer mención y de manera general que las componentes de tensión superficial son parámetros que por su alto grado de sensibilidad frente a la composición química de las sustancias en estudio, se la pudo definir como un técnica de caracterización que bien puede ser aplicada a los crudos y sus fracciones, hecho que se reflejó en lo siguiente: se obtuvieron diferentes valores de componentes de tensión superficial para la fracción asfalténica tanto para su estudio en solución (método de gota colgante) como para su forma sólida (ángulo de contacto), lo que indica variaciones en su comportamiento y en sus propiedades dependiendo en la fase como se encuentre. Por otra parte, al eliminar los asfaltenos del crudo (maltenos), su comportamiento varío de manera significativa con respecto a la sustancia original, tanto así que, con respecto a la clasificación de gravedad API para hidrocarburos, el crudo Cerro Negro CI-210 pasó de extravasado a maltenos pesados, mientras que el crudo Hamaca Bare pasó de pesados a maltenos medio. En relación al mayor grado de adhesión con respecto a las rocas minerales, la que brindó mayor interacción con las sustancias analizada fue “Macuto”. Por último, se hizo una serie de recomendaciones con respecto al equipo de gota colgante, en cuanto a mejoramientos tanto del sistema de captación de imágenes, así como también del software que éste utiliza para la determinación de las medidas de tensión. También se recomendó realizar ciertos ajustes en la metodología para obtener mejores resultados y minimizar fuentes de error.