Publicado

2014-07-01

Emulsions with heavy crude oil in presence of nanoparticles

Emulsiones con crudo pesado en presencia de nanopartículas

DOI:

https://doi.org/10.15446/rbct.n36.46282

Palabras clave:

Emulsions, Heavy oil, Drop size, Viscosity, Nanoparticles (en)
Emulsiones, Crudo pesado, Tamaño de gota, Viscosidad, Nanopartículas (es)

Descargas

Autores/as

  • Stephanie Riaza Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín - Facultad de Minas
  • Farid B. Cortés Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín - Facultad de Minas
  • Julián Otalvaro Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín - Facultad de Minas
A study about the use of silica nanoparticles in crude oils from the Castilla field and the effects on stability, drop size and emulsion viscosity was carried out. The interest in the use of this type of nanoparticles is created by the inversion effect that these produce in the W/O emulsion at high water cuts upper than 48%. The emulsion is transformed in W/O/W being the latter the least viscous due to the water is the external phase and it allows to the crude oil slides easily on any surface. In this study, two types of naturally emulsified crude oil with different water cuts and a synthetic emulsion were used. This kind of behavior created by nanoparticles over the emulsion could be an alternative solution to the viscosity, fluidity and mobility problems that affect the extraction and transportation in heavy crude oil.
Se realizó un estudio sobre el uso de nanopartículas de sílice en crudos provenientes del campo Castilla y su efecto en la estabilidad, tamaño de gota y viscosidad de la emulsión. El interés por el uso de este tipo de nanopartículas se crea a partir del efecto de inversión que éstas producen en la emulsión W/O cuando se tienen altos cortes de agua superiores a 48% en peso. La emulsión se trasforma en W/O/W siendo esta última menos viscosa debido a que el agua es la fase externa y permite al crudo deslizarse fácilmente sobre cualquier superficie. Para este estudio se utilizaron dos tipos de crudo emulsionados naturalmente con diferente corte de agua y una emulsión sintética. Este tipo de comportamiento creado por las nanopartículas sobre la emulsión podría ser una solución alternativa a los problemas de viscosidad, fluidez y movilidad que afectan la extracción y transporte en crudo pesado.

Referencias

Troner A. de Souzaa, Agnes de P. Scheer, Marcia Cristina Khalilb, et al., 2012. Emulsion inversion using solid particles. Jr.Journal Petrouleum Engineering ,96-97

P.M. Kruglyakov. Hydrophile-Lipophile. 2000. Balance of Surfactants and Solid Particles. Elsevier Science, Amsterdam.

B.P. Binks. 2002. Particles as surfactants-similarities and differences, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 7 ,21-42.

R. Aveyard, B.P. Binks, J.H. Clint. 2003. Emulsions stabilised solely by colloidal particles. Adv. Colloid Interface Sci. 100-102, 503-546.

T.N. Hunter, R.J. Pugh, G.V. Franks, et al. 2008. The role of particles in stabilizing foams and emulsions. Adv. Colloid Interface Sci. 137 , 57-81.

István Budaia,b , Orsolya Z. Nagy c , George Kaptay. 2003. Inversion of a liquid Bi/Al metallic emulsion stabilized by solid SiC particles.

S.E. Friberg. 2005. Emulsion stabilization by solid particles a two-layer approach: spherical particles, J. Dispersion Sci. Technol. 26, 647-654.

L.G. Torres, R. Iturbe, et al. 2007. Preparation of o/w emulsions stabilized by solid particles and their characterization by oscillatory rheology, Colloids Surf. A 302, 439-448.

H.A. Wege, S. Kim, et al. 2008. Long-term stabilization of foams and emulsions with in-situ formed microparticles from hydrophobic cellulose, Langmuir 24, 9245-9253.

C.O. Fournier, L. Fradette, P.A. Tanguy. 2009. Effect of dispersed phase viscosity on solid-stabilized emulsions, Chem. Eng. Res. Des. 87, 499-506.

Y. Zhu, S.M. Zhang, et al. 2010. High internal phase emulsions prepared with poly(urethane urea) aqueous nanodispersion at different temperatures. J.Polym. Sci.A 48, 4356-4360.

S. Kubowicz, J. Daillant, M. Dubois,et al. 2010. Mixed-monolayer-protected gold nanoparticles for emulsion stabilization, Langmuir 26, 1642-1648.

Á. Detrich, A. Deák, E. Hild, et al. 2010. Langmuir and Langmuir-Blodgett films of bidisperse silica nanoparticles, Langmuir 26, 2694-2699.

Andreas Hannisdal, Marit-Helen, et al. 2003. Particle-stabilized emulsions: Effect of heavy crude oil components pre-adsorbed onto stabilizing solids

B.P. Binks, S.O. 2001. Lumsdon, Langmuir 17, 4540.

B.P. Binks, S.O. 2000. Lumsdon, Langmuir 16, 2539.

B.P. Binks, S.O. Lumsdon, Phys.1999. Chem. Chem. Phys. 1, 3007.

B.P. Binks, C.P. Whitby. 2004. Langmuir 20, 1130.

N.P. Ashby, B.P. Binks. 2000. Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 5640.

G. Gu, Z. Zhou, et al. 2003. Colloids Surf. A: Physicochem.Eng. Aspects 215, 141.

D.E. Tambe, M.M. Sharma, J.1993. Colloid Interface Sci. 157, 244.

S.U. Pickering, J.1997. Chem. Soc. 9, 2001.

B.P. Binks, T.S. Horozov. 2005 . Colloidal Particles at Liquid Interfaces, Cambridge University Press, Cambridge, UK.

Yoshimune Nonomura. 2009. Phase inversion of the Pickering emulsions stabilized by plate-shaped clay particles. Journal of Colloid and Interface Science. Volume 330, 463-466

Fangda Qui. 2010. Experimental Study Of Solvent Based Emulsion Injection To Enhance Heavy Oil Recovery. Office of Graduate Studies of Texas A&M University..

Tiantian Zhang, Andrew Davidson, et al. 2010. Nanoparticle-Stabilized Emulsions for Applications in Enhanced Oil Recovery.SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma, USA.

Aranberri, B.P. Binks, et al. 2009. Emulsiones estabilizadas por nanopartículas para formación de productos agroquímicos. Surfactant and colloid group, university of Hull, UK. Ibero American journal of polymer, Vol 1.

Tiantian Zhang, Matthew R. Roberts,et al. 2009. Foams and Emulsions Stabilized With Nanoparticles for Potential Conformance Control Applications. SPE International Symposium on Oilfield Chemistry, 20-22, The Woodlands. Texas

Catherine P. Whitby, Daniel Fornasiero , John Ralston.2010. Structure of oil-in-water emulsions stabilised by silica and hydrophobised titania particles. Journal of Colloid and Interface Science, Volume 342, 205-209.

A.M. Al-Sabagh a, Mostafa M. Emara b,et al. 2011. Formation of water-in-diesel oil nano-emulsions using high energy method and studying some of their surface activeproperties Egyptian Journal of Petroleum (EPRI). Volume 20, 17-23.

Dengwei Liu, Yongjun He. 2011. Separation procedure using the droplets of oil-in-water Pickering emulsions as médium. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, volume 380, 341-344

Bernard P. Binks, Catherine P. Whitby. 2005. Nanoparticle silica-stabilised oil-in-water emulsions: improving emulsion stability. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, volume 253, 105-115

Duy Nguyen, and Vittoria Balsamo. 2012. Emulsification of Heavy Oil in Aqueous Solutions of Poly(vinyl alcohol): A Method for Reducing Apparent Viscosity of Production Fluids. Energy Services Division, Nalco, An Ecolab Company, Energy fuels 27, 1736-1747

Zhenhuan Zhao, WenxiaLiu n, et al. 2013. Phase inversion of TiO2 nanoparticle stabilized emulsions of alkenyl succinic anhydride. Chemical Engineering Science, volume 87, 246-257

G.W. Lee, T.F. Tadros, 1982. Colloids and Surfaces 5, 105-115.

H. Sagitani.1992. In Organized Solutions, in: S.E. Friberg, B.Lindman (Eds.), Marcel Dekker, New York, pp. 259-271.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

748

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

Riaza, S., Cortés, F. B., & Otalvaro, J. (2014). Emulsiones con crudo pesado en presencia de nanopartículas. Boletín De Ciencias De La Tierra, 36, 55-68. https://doi.org/10.15446/rbct.n36.46282

Licencia

Derechos de autor 2014 Boletín de Ciencias de la Tierra

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.  Al asumir los derechos patrimoniales del artículo, no podrá reproducirse parcial o totalmente en ningún medio impreso o digital sin permiso expreso del mismo.