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• J-Luis Rodriguez

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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA CARRERA DE INGENIERIA NE GAS Y PETROLEO

FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACION “RECUPERACION MEJORADA DE PETROLEO MEDIANTE EL METODO DE INYECCION MICROBIANA” Nombres y Apellidos Código de estudiantes

Título Autor/es

FLORES MAYO GROVER

Fecha Carrera Asignatura Grupo Docente Periodo Académico Subsede

Ingeniería en Gas y Petróleo Propiedades petrofísicas de las rocas. Ing. Medrano Zambrana Erlinda. Cochabamba -Sacaba

Copyright © (2020) por (Flores Mayo Grover). Todos los derechos reservados.

TABLA DE CONTENIDOS 1 INTRODUCCION.................................................................................................................3 1.1 Recuperación mejorada de petróleo (EOR)......................................................................3 1.2 Bacterias en la industria del petróleo................................................................................3 2 OBJETIVOS........................................................................................................................4 2.1 Objetivo general................................................................................................................4 2.2 Objetivos específicos........................................................................................................4 3 METODO DE RECUPERACION MEJORADA (MEOR)...............................................4 3.1 Mecanismos de recuperación microbiana (MEOR)..........................................................5 3.2 Tipos de bacterias utilizadas en la recuperación...............................................................7 3.3 Mecanismos de MEOR que influyen en la recuperación de petróleo...............................7 3.4 Ventajas y desventajas del (MEOR).................................................................................8 4 CONCLUSIONES..................................................................................................................9 5 BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................9

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1 INTRODUCCION. 1.1 Recuperación mejorada de petróleo (EOR). (EOR) abreviatura de recuperación mejorada de petróleo, un método para mejorar la recuperación de petróleo que usa técnicas sofisticadas que alteran las propiedades originales del petróleo. Clasificadas alguna vez como una tercera etapa de la recuperación de petróleo que se efectuaba después de la recuperación secundaria, las técnicas empleadas durante la recuperación mejorada de petróleo pueden realmente iniciarse en cualquier momento durante la vida productiva de un yacimiento de petróleo. Su propósito no es solamente restaurar la presión de la formación, sino también mejorar el desplazamiento del petróleo o el flujo de fluidos en el yacimiento. Los tres tipos principales de operaciones de recuperación mejorada de petróleo son: la inundación química (inundación alcalina o inundación con polímeros micelares), el desplazamiento miscible (inyección de dióxido de carbono [CO2] o inyección de hidrocarburos) y la recuperación térmica (inyección de vapor o combustión en sitio). La aplicación óptima de cada tipo depende de la temperatura, la presión, la profundidad, la zona productiva neta, la permeabilidad, las saturaciones de petróleo residual y agua, la porosidad y las propiedades del fluido del yacimiento, tales como la gravedad API y la viscosidad. La recuperación mejorada de petróleo también se conoce como recuperación de petróleo ampliada o recuperación terciaria.

1.2 Bacterias en la industria del petróleo. Las bacterias son organismos unicelulares de tamaño microscópico que carecen de núcleo y cuya reproducción generalmente se realiza por bipartición llamada fisión binaria. Las bacterias se desarrollan en la mayoría de los ecosistemas, incluso algunas pueden sobrevivir en ambientes hostiles con condiciones extremas. Su crecimiento depende básicamente de la cantidad de agua que se disponga y del pH del medio, aunque también se asocia con la temperatura a la cual son cultivadas. El óptimo desarrollo de estas bacterias se realiza cuando el contenido de agua es superior al 20 % y un pH adecuado, así como un rango de temperaturas que oscilan entre 20 y 45°C. En especial, las bacterias termofílicas son aquellas formadas de esporas cuyas temperaturas recomendables son superiores a 45ºC.

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La ausencia de oxígeno para su normal crecimiento en bacterias anaeróbicas, contribuyen a soluciones nutritivas preparadas y mejor desempeño para la recuperación del crudo. Las cepas bacterianas son colonias producto del cultivo puro aislado de una sola bacteria, la cual se reproduce continuamente dependiendo de un patrón previamente escogido. En la industria petrolera, que es el eje de nuestro estudio, las bacterias cumplen un rol imprescindible desde el punto de vista técnico, económico y ambiental. Éstas, ayudan por medio de la bio-remediación en la solución de afectaciones ambientales y para la prevención de problemas corrosión. Las parafinas (también conocidos como alcanos) deben ser degradadas por determinadas cepas de acuerdo a la longitud de la cadena de hidrocarburos que presentes. La bacteria Pseudomona Methanica es la especie más común para para degradar el metano, mientras que el etano puede ser oxidado por una cantidad mayor de especies como las que pertenecen al género Mycobacterium, Flavobacterium y Nocardia; y para el butano están las Mycobacterium y Pseudomonas.

2 OBJETIVOS. 2.1 Objetivo general.  Dar una introducción del método de recuperación mejorada microbiana (MEOR).

2.2 Objetivos específicos.  Definir los mecanismos de recuperación mejorada microbiana (MEOR).  Dar a conocer las cepas bacterianas para la recuperación mejorada (MEOR).

3 METODO DE RECUPERACION MEJORADA (MEOR). Las zonas del yacimiento alcanzadas por las bacterias se denominarán biorreactores y es el lugar de crecimiento de las mismas. El biorreactor es el volumen definido en un yacimiento donde los microorganismos pueden colonizar y metabolizar, el éxito de este método de recuperación mejorada es en sí el volumen del reservorio colonizado por las bacterias, el efecto de los microorganismos y su metabolismo. Entonces, se hace necesario dar las condiciones adecuadas para que se dé la colonización de la mejor manera; los microorganismos necesitan de agua para su proceso de colonización y dado que el agua es la

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fase mojante de la mayoría de reservorios y al ser inmóvil y continua a lo largo del reservorio esta se convierte en un medio ideal para ser un biorreactor. Para que el crecimiento sea controlado se usan cepas de bacterias que están orientadas a alimentarse de moléculas específicas de alcanos desde el C16 hasta C63+. Las bacterias transforman mediante catabolismo las cadenas largas de hidrocarburos reduciendo la viscosidad del crudo y los problemas por precipitación de parafinas, con esto la escala es inhibida y las bacterias sulfato-reductoras son controladas. En la Tabla 1 y Tabla 2 están los criterios técnicos para la aplicación de biotecnología. Tabla 1 Lineamento técnicos para el petróleo. Gravedad ° API

Sin límite, preferiblemente de media a alta

Viscosidad, cp

No critica.

Composición

No crítica, preferible con presencia de nalcanos y parafinas

Fuente Facultad de Ingeniería en Geología y Petróleos, Quito, Ecuador. Tabla 2 Lineamento técnico para el reservorio. Saturación de petróleo, % VP Formación

No Crítica Arenisca/Arena con gargantas porales > 8um No Crítico Mayor 100

Espesor neto, ft Permeabilidad promedia, md Profundidad, ft No Crítica Temperatura °F < 250 Presión, psi No Crítica Empuje de agua No Crítico Agua dulce No Crítica disponible Fuente Facultad de Ingeniería en Geología y Petróleos, Quito, Ecuador.

3.1 Mecanismos de recuperación microbiana (MEOR). La recuperación mejorada microbiana se produce mediante la estimulación de microorganismos autóctonos o inyección de microorganismos en el yacimiento; sin embargo, 5

los microorganismos tienen diversas aplicaciones en la recuperación mejorada microbiana como son: 1. La generación de gases, los cuales incrementan la presión del yacimiento y reducen la viscosidad. 2. La generación de solventes, los cuales alteran la mojabilidad de la roca y disminuye la viscosidad del petróleo. 3. La generación de ácidos que disuelven la roca, mejorando así la permeabilidad. 4. La producción de bio-surfactantes que disminuyen la tensión interfacial y superficial. 5. La conexión selectiva, la cual implica la generación de biomasa y biopolímeros los cuales modificaran el flujo de fluidos mediante la modificación de la permeabilidad. 6. La reducción de la viscosidad mediante la degradación del petróleo. Tabla 3 Consorcios y productos microbianos aplicados en la recuperación microbiana.

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Fuente Facultad de Ingeniería en Geología y Petróleos, Quito, Ecuador.

3.2 Tipos de bacterias utilizadas en la recuperación. Existen diferentes tipos de microorganismos que han sido aislados e identificados de los yacimientos con fines de recuperación de petróleo. Youseef et al. (2009) presenta una clasificación de estos microorganismos. 

Metanogénicos: Estas bacterias metabolizan hidrógeno, CO2, acetato, metilaminas y dimetilsulfuros, produciendo metano.



Reductores de sulfato: Fueron los primeros microorganismos recolectados de los yacimientos de aceite.



Microorganismos fermentativos. Muchos microorganismos de este grupo poseen doble habilidad fermentativa y metabólica, por lo que podrían utilizar ambas estrategias para su crecimiento in situ. Se han aislado un gran número de microorganismos fermentativos de yacimientos de alta presión y alta temperatura.



Otros microorganismos: En esta categoría se incluyen a los microorganismos hipertermófilos, capaces de tener actividad por arriba de los 90°C. Los autótrofos y los reductores de nitrato, hierro y manganeso. Para fines prácticos, el yacimiento se considera como un ambiente anaerobio. Eso

significa que los microorganismos con requerimientos aerobios no son adecuados para esta estrategia de MEOR. Los microorganismos anaerobios o facultativos (es decir, que crecen en presencia o ausencia de oxígeno), se consideran los más adaptados para la inyección en un yacimiento con fines de recuperación (Sharma et al., 1993).

3.3 Mecanismos de MEOR que influyen en la recuperación de petróleo. Los bioproductos microbianos afectan el medio ambiente del yacimiento y las propiedades de flujo del aceite, por lo tanto, facilitan su transporte (Sharma et al., 2003). En la literatura se han propuesto diferentes mecanismos para explicar la recuperación de petróleo debido a la acción de los microorganismos o sus productos. A continuación, se enlistan los mecanismos descritos por Armstrong et al., (2012). 

Reducción de la tensión interfacial: Los microorganismos pueden facilitar la movilización de aceite a través de la producción de compuestos anfifílicos, llamados biosurfactantes, que reducen la tensión interfacial (IFT) entre las fases inmiscibles. 7



Cambio de mojabilidad: Los microorganismos pueden colonizar la roca del yacimiento

y

formar

una

biopelícula

con

propiedades

de

mojabilidad

significativamente diferentes que la roca del yacimiento; por lo tanto, la mojabilidad de la roca puede cambiar a un estado más mojado por agua o por aceite dependiendo de la naturaleza de la biopelícula. 

Taponamiento: La formación de la biomasa puede obstruir las trayectorias preferenciales del flujo y aumentar la eficiencia de barrido de un yacimiento o al desviar el flujo por rutas alternativas.



Generación de gas: el metano, el dióxido de carbono u otros gases generados biológicamente pueden aumentar la presión de poro y/o disolverse en el aceite, reduciendo así la viscosidad del crudo.



Degradación de hidrocarburos: Los microorganismos pueden utilizar petróleo crudo como fuente de carbono y reducir o, en algunos casos, aumentar la viscosidad del aceite.

Aunque los mecanismos microbianos para la recuperación de petróleo se describen de forma independiente, es muy probable que actúen de forma sinérgica en un mismo sistema (Youseef et al., 2009).

3.4 Ventajas y desventajas del (MEOR). MEOR puede ofrecer ventajas significativas en comparación con otros métodos EOR, Sin embargo, se deben resolver otros problemas técnicos antes de considerarse una tecnología ampliamente aplicable (Sharma et al., 1993).

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Tabla 4 Ventajas y desventajas del (MEOR).

Fuente Facultad de Ingeniería en Geología y Petróleos, Quito, Ecuador.

4 CONCLUSIONES. 

La recuperación mejorada microbiana, consiste principalmente en inyectar microorganismos a los yacimientos, pero también consiste en estimular el crecimiento de microorganismos autóctonos.



La aplicación de microorganismos como un método de recuperación, es una buena alternativa debido a la capacidad de los microorganismos de generar diferentes productos y combinarlos, generando así un incremento en la recuperación de los hidrocarburos.

 Se deben tomar en cuenta las características del yacimiento, para poder elegir el cultivo de microorganismos que más favorezca a la recuperación de hidrocarburos.

 El uso de los microorganismos en lugar de químicos, puede llegar a resultar ser más efectivo y económico.

5 BIBLIOGRAFIA.

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Khire JM, Khan MI., 1994. Microbially enhanced oil recovery (MEOR). Part 2. Microbes and subsurface environment for MEOR. Enzyme Microb Technol., 16:258–9. Moses, V. and Springham, D. G., 1982. Bacteria and the Enhancement of Oil Recovery. Applied Science Publishers, London, 178 pp. Aparicio Brito, J. del V. (2011). Evaluación del Proyecto de Recuperación Secundaria por Inyección de Gas en la Arena N1 Yacimiento YS-303 del Campo Oveja, Distrito San Tomé. Tesis de Licenciatura. Universidad de Oriente, Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, departamento del Petróleo, Puerto de la Cruz, Venezuela.

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