Manteniendo los hidratos a raya

Pruebas de laboratorio de antiaglomerantes utilizando células oscilantes. La evaluación visual y los datos del sensor de proximidad identifican el comportamiento de la fase, el tamaño del cristal de hidrato, la deposición de hidrato y la viscosidad del líquido. (Foto: Halliburton)

La industria petrolera tiene una serie de métodos para mantener los hidrocarburos en movimiento sin problemas a través de las líneas de flujo, dependiendo de lo que pueda restringir la producción.

Los hidratos, o sólidos similares al hielo que resultan de la combinación de agua libre y gas natural a alta presión y baja temperatura, pueden obstruir una tubería, y los inhibidores de hidratos de baja dosis (LDHI) son una de las principales defensas contra este problema. Los LDHI vienen en dos variedades principales, inhibidores de hidratos cinéticos (KHI) y antiaglomerantes (AA), que son adecuados para diferentes situaciones.

Loan Vo, asesor de I + D de Multi-Chem, el negocio de especialidades químicas de Halliburton, dice que los inhibidores cinéticos son efectivos, pero debido a la forma en que funcionan requieren una buena comprensión de cuánto demorar la formación del hidrato. Esto no siempre se sabe, dice, y en última instancia podría poner en riesgo una tubería, especialmente si una plataforma se cerró antes de un huracán y permanece cerrada durante una o dos semanas.

"Los KHI generalmente no van a evitar la formación de hidratos durante ese período de tiempo", dice Sean Daly, gerente de ingeniería de aguas profundas y aseguramiento de flujo para Multi-Chem, un servicio de Halliburton.

Vo explica: "Los antiaglomerantes no evitan que se formen hidratos, pero evitan que se peguen para crear una gran masa".

Los AA son tensioactivos, y las diferentes corrientes de producción requieren diferentes químicos de AA porque la composición del fluido del yacimiento, que varía desde petróleo liviano a pesado junto con impurezas como parafinas y asfaltenos, jugará un papel importante en la forma en que se forman los hidratos, dice.

“Se necesita una estructura de cabeza muy específica con los grupos funcionales orgánicos adecuados para que las moléculas de tensioactivo se orienten y se alineen correctamente en la superficie de las partículas de hidrato para evitar que las partículas de hidrato se aglomeren en masas más grandes. La funcionalidad y la longitud de la cola hidrofóbica son fundamentales en la rapidez con que el surfactante llega a la interfaz aceite / agua y tiene un gran impacto en el rendimiento de AA en aceites con diferentes características ", dice Vo.

Si bien un AA que puede tratar todos los flujos de producción es "el santo grial de los LDHI", varios factores lo dificultan, dice Daly. "Depende de diferentes tipos de aceite, salinidad, cortes de agua y varios otros factores".

Multi-Chem se embarcó en un proyecto de I + D para llenar los vacíos en su cartera de AA y ha desarrollado tres nuevos productos para satisfacer las necesidades de los campos petroleros, y un cuarto está en desarrollo, dice Daly.

El desarrollo implicaba adaptar las químicas de la cabeza y la cola para desarrollar la cartera de AA, que ahora cubre el 90% de la necesidad del mercado, dice Vo. Una de las adiciones es fácilmente biodegradable, agrega.

"Estamos ampliando y preparándonos para la comercialización", dice ella.