Presentación crudo asfaltenico conceptos básicos y efectos

1. Mirla J. Fonseca R., PhD.
Universidad Venezolana de los Hidrocarburos (UVH)
Mayo, 2021
Unidad Curricular
Propiedades de los Fluidos de
Yacimiento
Programa Maestría en Caracterización y
Explotación de Yacimientos

2. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Presentación
Crudos Asfaltenicos, conceptos básicos y
estudios de laboratorio
Módulo IV:
Estudios especiales de laboratorio

3. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Se han reportado problemas de
precipitación de asfaltenos en las
diferentes facetas asociadas a la
producción, transporte y
procesamiento de petróleo
Problema localizado hasta los
años 70 Numero de campos con
este problema menor que los
campos con problemas de
parafinas
Los primeros problemas de
asfaltenos en Venezuela fueron
reportados por Nireode en los año
70 en el Lago de Maracaibo,
Cretaceo
Puede ocurrir en forma aislada o
combinada con arenamiento,
parafinas u escamas
Asfaltenos

4. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Se definen como una clase de solubilidad dentro del crudo:
Son la fracción del petróleo insoluble en parafinas de bajo
peso molecular, tales como: propano, butano, pentano,
hexano y heptano.
Solubles en Compuestos aromáticos, tales como: benceno,
tolueno, xileno.
Compuestos aromáticos poli-condensados
Son la fracción del crudo que contiene mas:
Hetero Átomos : Nitrógeno, Oxigeno, Azufre.
Metales: Níquel Vanadio, etc.
Son la fracción mas polar y con mayor peso molecular del
crudo
Se determinan en el laboratorio a través de la norma IP-143/90
Asfaltenos

5. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos
OH
O
OH
O
NH2
S
S

6. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Disposici
Disposició
ón de los
n de los Asfaltenos
Asfaltenos en el Crudo
en el Crudo
TEORIA
TEORIA
MOLECULAR
MOLECULAR COLOIDAL
COLOIDAL
Asfaltenos

7. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Disposición en el Crudo
SISTEMA TERMODINÁMICO
CRUDO ES UNA
FASE CONTINUA
AS FALTENOS
ASFALTENOS
RES INAS
AROMATICOS
SATURADOS RESINAS

8. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Disposición en el Crudo
MALTENOS
SISTEMA COLOIDAL
FASE CONTINUA FASE DISPERSA
AS FALTENOS
ASFALTENOS
RES INAS
AROMATICOS
SATURADOS RESINAS

9. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Disposición en el Crudo
Teor
Teorí
ía Coloidal
a Coloidal
B
A
C
C
D
D

10. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Presión
Temperatura
Composición
Adición de solventes
Inyección de gases

11. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Composición
Tipo de crudo
Liviano
Pesado
Gas Condensado
Proporción entre las diferentes fracciones:
Saturados - Aromáticos - Resinas - Asfaltenos

12. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Composición
FLUIDOS
ASIMÉTRICOS,
PROBLEMAS DE
ASFALTENOS.
Ejemplo:
Yacimientos Mar del
Norte.
LA ALTA
VISCOSIDAD,
NO PERMITE
LA
AGREGACION
Ejemplo:
Crudo Boscan
PESADO
PESADO
LIVIANO
LIVIANO
TIPO DE
TIPO DE
FLUIDO
FLUIDO
GAS
GAS
CONDENSADO
CONDENSADO
EFECTO DE LA
COMPOSICIÓN. RELACIÓN
SATURADO/AROMATICOS

13. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
INESTABLE
INESTABLE ESTABLE
ESTABLE
%
p/p
0
20
40
60
80
100
Crudo
Asfaltenos
Resinas
Arom
Aromá
áticos
ticos
Saturados
Saturados
1 10 20 30
Carbognani et al, En. & Fuels, 13:351, 1999.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Composición

14. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Pb: presión de burbuja
Umbral de
Floculación
%
As
fal
ten
os
Di
spe
rso
s
Pb Presión
Máxima
Floculación
Crudos con
Crudos con
Problemas
Problemas
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión

15. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Pb: presión de burbuja
NO PRESENTAN
Crudos sin Problemas
Crudos sin Problemas
EJEMPLO:
BARÚA-MOTATÁN.
ONSET DE
FLOCULACION
NI PUNTO
DE MAXIMA
FLOCULACION
PRESIÓN
Pb
%
ASFALTENOS
DISUELTOS
EN
LA
FASE
LIQUIDA
A Temperatura constante
Asfaltenos, Causas de la
precipitación
Efecto de la Presión

16. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Método Gravimétrico. Norma IP143/90
319°F
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
0 2000 4000 6000 8000 10000
Presi
Presió
ón (
n (psig
psig)
)
Asfaltenos
Asfaltenos
dispersos
en
la
dispersos
en
la
fase
l
fase
lí
í
quida
(
quida
(wt%
wt%)
)
Punto de Burbuja
Punto de Burbuja
(1905
(1905 psig
psig)
)
Onset
Onset (4000
(4000 psig
psig)
)
Presi
Presió
ón de Fondo Fluyente (3995
n de Fondo Fluyente (3995 psig
psig)
)
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión

17. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión
Determinación de sólidos. Laser
319°F
6,00E-08
8,00E-08
1,00E-07
1,20E-07
1,40E-07
1,60E-07
1,80E-07
2,00E-07
0 2000 4000 6000 8000 10000
Potencia
del
Laser
(W)
Presión (psig)
Onset
Onset
4800 psig

18. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión N
N-
-3
3

19. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión
Pb: presión de burbuja
N
N-
-4
4

20. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Presión
Pb: presión de burbuja
N
N-
-14
14
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 2000 4000 6000 8000 10000
Presión / psia
Asfalteno
en
la
fase
líquida/
fracción
molar
%
Muestra de Cabezal
Muestra de Fondo
Temperatura = 281 ºF
FUL-8
Solvente n-Heptano (n-C7)

21. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la temperatura
N
N-
-8
8
No está bien
definido
Depende
de la
composición
del crudo

22. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la temperatura
O
O-
-1
1

23. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la Inyección de gases
La inyección de gas miscible cambia la composición del
fluido original de yacimiento
Si el gas es rico en parafinas de bajo peso molecular induce
la precipitación de asfaltenos
HINCHAMIENTO
Fluido
N2 CO2
Original
5% Inyección 3205 3000
10% Inyección 5000 3150
15% Inyección > 10000
2520
Presión de Saturación, lpca
PRUEBAS DE MISCIBILIDAD
Nitrógeno
Gas Natural 30 %

24. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Asfaltenos, Causas de la precipitación
Efecto de la adición de solventes
Utilizar solventes en los cuales los asfaltenos se
disuelvan
Evitar el uso de solventes que inducen la
precipitación de los asfaltenos
La optimización de las limpiezas, estimulaciones,
disminuye el daño en la formación por precipitación
de asfaltenos

25. INTEVEP
Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Presentación
Crudos Asfaltenicos, conceptos básicos y
estudios de laboratorio
Módulo IV:
Estudios especiales de laboratorio