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Órgano interno informativo S Edición especial S Noviembre de 2016
Con nuestras investigaciones
Convertimos la tecnología y la
técnica en aplicaciones prácticas
para el desarrollo del sector energético
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rente al actual panorama energético del país, el Instituto Mexicano del
Petróleo (IMP) tiene muy claro que el
conocimiento de su comunidad de investigadores
y especialistas, y la experiencia que ha acumulado
a lo largo de más de 51 años son las fortalezas con
las que cuenta para enfrentar los retos del nuevo
mercado.
Es a partir de la generación de estas capacidades,
resultado de la investigación aplicada y desarrollo
tecnológico que realiza, y de convertir, de manera
innovadora, la tecnología y la técnica en aplicaciones prácticas y sustantivas para el desarrollo
de nuestra sociedad, como el IMP demuestra que
tiene un futuro promisorio.
Muestra de ello son estas cuatro tecnologías de
punta que se presentan, las cuales son una señal
muy puntual de que el Instituto está haciendo lo
que sabe hacer: desarrollar competencias tecnológicas nuevas, procesos y productos que generan
valor económico y visiones diferentes para los nuevos competidores de la industria petrolera, con un
evidente compromiso hacia un futuro sustentable.
Contactos
Tecnología para captura
y transformación de CO2
Herramienta para modelado
e interpretación petrofísicos
de registros de pozo
Laboratorio móvil con sistema
de monitoreo de primera línea
Arquitectura molecular de
los asfaltenos de petróleo
Dr. Roberto García de León
[email protected]
Tel. (52) 55 9175 8497
Dr. Aleksandr Mousatov
[email protected]
Tel. (52) 55 9175 6951
Dra. Jetzabeth Ramírez S.
[email protected]
Tel. (52) 55 9175 6990
Dra. Yosadara Ruiz M.
[email protected]
Tel. (52) 55 9175 8180
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Tecnología para captura y
transformación de CO2 en
productos de alto valor
A través del proyecto Biomateriales y materiales
para la captura y transformación de dióxido de
carbono (CO2) en productos de alto valor, el IMP
busca reducir las altas emisiones a la atmósfera de
uno de los principales gases de efecto invernadero
que causan el cambio climático, así como lograr
que los procesos de transformación de hidrocarburos sean cada vez más sustentables.
•
Con estos materiales se logró la captura y
transformación simultánea de CO2 a ésteres
de ácido carbámico, materia prima para la
producción de poliuretano.
•
Los resultados de esta iniciativa pueden llevar a
un nuevo proceso para sustituir a los tratamientos convencionales cáusticos y con aminas de
forma más eficiente y sustentable.
•
Por la ruta de cicloadición, se transformó el CO2
a carbonatos orgánicos, de lo cual se obtuvieron
rendimientos y selectividades por arriba de 99
por ciento peso hacia carbonatos de propileno,
etileno, hexileno con catalizadores soportados
en polímeros naturales.
•
Estos carbonatos tienen aplicaciones como
electrolitos en baterías de litio, precursores para
la producción de policarbonatos, plastificante
de polímeros, en la industria de cosméticos, así
como materia prima como intermediarios en la
producción de dimetilcarbonato (DMC), cuyas
rutas de producción están siendo investigadas
por la comunidad científica.
•
Como parte de este proyecto se obtuvieron
cuatro derechos de autor, dos solicitudes
de patente, cuatro artículos en revistas arbitradas, tres tesis de licenciatura y un posdoctorado; además de que ahora el IMP tiene la
posibilidad y factibilidad de diseñar procesos
para la captura y transformación de CO2 a
productos de valor agregado, contribuyendo
así a los compromisos de México en la COP21.
Para la captura así como para la transformación
directa, del CO2, los resultados de este proyecto
han demostrado:
•
Que líquidos iónicos base aminoácidos
representan una ventaja para la captura y
transformación.
•
Que mediante el uso combinado de catalizadores y solventes de acoplamiento, el CO2
puede ser transformado de forma eficiente
a productos químicos de alto valor.
•
Que los mejores materiales para la captura
son los de base carbón, cuya capacidad es de
entre 126 a 200 miligramos de dióxido de
carbono por gramo de material, a condiciones
de baja severidad.
•
Estos materiales presentan alta capacidad
cíclica de operación; regenerabilidad a 25
grados centígrados a presión atmosférica y
selectividad a la captura en una mezcla de gases
característicos de un efluente de fuentes fijas.
•
Asimismo, se obtuvieron líquidos iónicos
diluidos, en un rango de operación de entre 3 por ciento hasta 30 por ciento en agua,
con capacidades de captura de hasta 5 000m
milimoles de dióxido de carbono por gramo
de material.
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Trazamóvil, laboratorio
móvil con un sistema
de monitoreo de
primera línea
Con el fin de ofrecer confiabilidad técnica, oportunidad en sus resultados y bajos costos, en materia
de trazadores de yacimientos, un equipo de científicos y tecnólogos del IMP diseñó este innovador
desarrollo, que recientemente probó su desempeñó, con un éxito rotundo, en un estudio de trazado
en el campo Sitio Grande del Activo Macuspana
Muspac, en la Región Sur.
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•
El Trazamóvil es una unidad móvil con un sistema de monitoreo de primera línea, mediante el
cual se realizan pruebas de trazadores químicos
y radioactivos con mediciones in situ y en tiempo real, para determinar la saturación remanente de aceite en zonas invadidas por gas y agua
en yacimientos naturalmente fracturados.
•
Su capacidad de medición en línea y tiempo
real marca una gran diferencia respecto a las
y la recuperación secundaria y/o mejorada en
yacimientos complejos.
•
Parte fundamental del Trazamóvil es el equipo
Emelitra®, diseñado y manufacturado también
en el IMP para medir, en tiempo real, concentración de trazadores radioactivos (emisión
Gamma) en la línea de descarga del pozo.
Está patentado tanto nacional como internacionalmente y cuenta con una serie de equipos que permiten la preparación y el análisis
cromatográfico de las muestras, con lo que se
ofrece un trabajo completo, eficiente, preciso y
rápido en campo.
pruebas convencionales, ya que los resultados
se obtienen de manera inmediata, reduciendo
el riesgo e incrementando significativamente
su certidumbre y la probabilidad de éxito de la
recuperación de hidrocarburos en el yacimiento.
•
Ofrece ventajas tecnológicas de gran valor,
tanto en la etapa de diseño como en la de
interpretación de la prueba.
•
Además del equipo, se han implementado
también métodos analíticos y modelados únicos en el ámbito mundial, cuyos resultados
tienen un impacto importante en tres grandes
retos tecnológicos de la industria petrolera: La
caracterización de yacimientos, el incremento
del factor de recuperación en campos maduros
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PILD®, herramienta
para el modelado e
interpretación petrofísicos
de registros de pozo
Ejemplo de innovación enfocada a eficientar la
industria petrolera es, sin duda, la tecnología
PILD® (Petrophysical Inversion of Log Data
versión 1.0).Un software para modelado e interpretación de registros geofísicos, que ha mostrado
sus bondades y resultados relevantes en evaluaciones realizadas en formaciones de triple porosidad.
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•
Se trata de una herramienta computacional
para la evaluación petrofísica de formaciones
carbonatadas, usando la inversión conjunta
de registros convencionales de pozo.
•
Se ha aplicado exitosamente en diversos campos de Pemex Exploración y Producción (May,
Sinan, Ku-Maloob-Zaap, Abkatún, Homol,
Ayatsil-Tkel, Utsil, Baksha-Pity Pohp-Tson) para
la caracterización estática de yacimientos, la
elaboración de modelos geológico–petrofísicos; la caracterización de yacimientos para
recuperación mejorada; la determinación de
aceite remanente; la evaluación de sistemas
de fracturas y el desarrollo de modelos de fracturamiento y de distribución de permeabilidad.
•
La tecnología PILD® provee la evaluación
correcta de volúmenes de hidrocarburos y productividad de las formaciones; así como la selección de estrategias de exploración adecuadas.
•
El uso de los registros convencionales permite
la aplicación de la tecnología, no sólo en los
pozos de reciente perforación sino también en
los existentes.
•
La caracterización petrofísica adecuada en los
campos viejos puede ayudar a incrementar
hasta cinco por ciento el factor de recuperación,
y en los campos nuevos disminuir los costos
unitarios de producción, usando la información apropiada sobre la microestructura de las
formaciones.
•
Internacionalmente no hay un producto equivalente en el mercado que permita determinar
cuantitativamente la microestructura de los
sistemas de poros, proveer información sobre
la saturación por fluidos y la permeabilidad,
con base en el procesamiento de los registros
convencionales.
•
Comparada con los paquetes de software
comercial aplicados tradicionalmente, esta
herramienta desarrollada por un equipo
de investigadores del IMP permite obtener
un enfoque en la evaluación de carbonatos
con microestructura compleja; evaluaciones
de porosidad de microfracturas y formas de
vúgulos; predicción de conectividad de sistemas de poros secundarios y de aceite residual
en diferentes sistemas de poros; así como
determinación de saturación de aceite inicial.
asfaltenos del campo Ayatsil y próximamente
de los del campo Tekel.
Arquitectura molecular
de los asfaltenos
de petróleo con
impacto comprobado
en recuperación de
hidrocarburos
Uno de los grandes retos en la comprensión
de los mecanismos de agregación de los asfaltenos es su estructura química molecular, la cual
ahora es posible conocer gracias a los trabajos de
investigación realizados por especialistas del IMP,
quienes —usando química teórica computacional
—generaron una metodología teórico-experimental, denominada IMP Plus Y-rule, mediante la
cual se puede elucidar la arquitectura molecular
y las características estructurales representativas
de los asfaltenos en un crudo dado.
•
•
Las estructuras asfalténicas de crudos pesados
representativos de la Región Marina en México
fueron utilizadas en el diseño de moléculas de
alto valor agregado, productos químicos que son
composiciones espumantes con propiedades
modificadoras de la mojabilidad e inhibitorias
de la corrosión bajo condiciones de alta temperatura y ultra alta salinidad, bajo el proyecto del
Fondo Sectorial Conacyt-Sener-Hidrocarburos,
que dirigió el doctor Luis Zamudio.
•
Las estructuras asfalténicas del crudo del campo Aguacate están siendo usadas en el desarrollo tecnológico de hidroprocesamiento de
fondo de pozo, en el marco de un proyecto del
Fondo Sectorial Conacyt-Sener-Hidrocarburos,
que dirige el doctor José Manuel Domínguez.
•
Asimismo, estructuras de asfaltenos con características generales están siendo empleadas
para desarrollar un método de cálculo de la
reducción de la tensión interfacial y el efecto
de los asfaltenos en la misma, en el proceso de
inyección de agua de baja salinidad.
•
Al conocer la estructura general de los asfaltenos del petróleo se pueden estudiar científicamente y entender muchos de los mecanismos
en donde estos son problemáticos y proponer
soluciones tecnológicas con valor agregado.
Esta metodología, que se utiliza en proyectos
de desarrollo de tecnologías de recuperación mejorada de hidrocarburos y de hidroprocesamiento de fondo, ha permitido obtener
estructuras asfalténicas de crudos pesados
representativos de la Región Marina en México y de crudo del campo Aguacate del activo
productor Poza Rica-Altamira. Actualmente,
se está trabajando en la elucidación de los
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