30/04/2015 - Estudian cómo generar vapor por contacto a presiones supercríticas para extraer petróleo

Menéame

Con la sobreexplotación de hidrocarburos crece la dificultad para encontrar yacimientos de petróleo. Esto ocasiona la incursión en pozos más profundos que requieren una tecnología adecuada para la extracción. Existen diversos métodos para obtener el crudo; uno de los más utilizados es el térmico, es decir, la inyección de agua en estado gaseoso desde el exterior del depósito subterráneo, pero éste sólo es rentable en profundidades menores a mil metros y necesita generar vapor in situ.

Por tal motivo, los institutos de Ingeniería (II) de la Universidad Nacional Autónoma de México  (UNAM) y Mexicano del Petróleo (IMP), así como las unidades Zacatenco y Azcapotzalco de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), colaboraron en el estudio de cómo hacer ese proceso a más de dos mil metros bajo tierra.

Generador de vapor supercrítico

El desarrollo del generador de vapor supercrítico representa un gran reto por las altas presiones de los fluidos, el sistema de control de la combustión y las limitantes de las dimensiones, principalmente. Esta herramienta aún se encuentra en fase de investigación debido a la complejidad de los fenómenos fisicoquímicos similares a los presentes en la industria aeroespacial.

Un generador de vapor supercrítico busca calentar el crudo mediante una mezcla de gases con agua. El sistema funcionaría de la siguiente manera: a nivel de piso se inyectan reactantes, así como líquido al reactor. El proceso debe contar con sistemas de control y seguridad, porque los fluidos llegarán a presiones supercríticas o transcríticas a la cámara referida, en la que se produce una flama por difusión que transferirá energía para la ebullición hídrica por contacto directo. Su mezcla con gases es utilizada como fuente de energía para calentar el crudo y hacerlo fluir a la superficie.

En el reactor ocurrirán fenómenos físico-químicos complejos: habrá flujos multifásicos y condiciones supercríticas (los fluidos tienen propiedades de líquido, pero se comporta como un gas altamente difusivo)

Hasta el momento, se ha realizado la simulación numérica de la combustión turbulenta a presión atmosférica y está en desarrollo la simulación numérica de la generación de vapor por contacto directo mediante la inyección de gotas de agua.

Los resultados preliminares indican que la geometría del reactor debe modificarse para minimizar los efectos de la recirculación entre los inyectores y las paredes del generador. El fenómeno de recirculación podría destruir la película de enfriamiento debido a la recirculación en sentido contrario a la dirección del flujo en la interfase película-flujo, a 30 centímetros de los inyectores.

Por ello, se propone una geometría similar a la de los cohetes de propulsión a chorro. Por otra parte, las predicciones numéricas muestran que “las especies reaccionan completamente a una longitud, aproximada, a un metro del reactor”. Por lo tanto, se propone una longitud del reactor de 1.5 metros para desarrollar bien la flama con la finalidad de evitar una ignición no controlada dentro del yacimiento.

La siguiente fase plantea la incorporación de una película de enfriamiento al modelo numérico. Las predicciones numéricas deben validarse experimentalmente para comprobar la idoneidad del modelo. Los efectos de la presión se incorporarán de forma paulatina para verificar los resultados. Por otra parte, se plantea el análisis experimental de la dispersión de chorros confinados mediante un modelo físico preliminar (y perfectible) para la visualización y experimentación a presión atmosférica.

_____________________________________________

Universidad Nacional Autónoma de México

La Universidad de León ha comunicado la certificación por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) de su simulador basado en el Boeing 737-800, instalado en el Centro de Simulación Aérea de la Universidad de León (SAULE). Según la institución, su Escuela de Ingenierías Industrial, Informática y Aeroespacial es la primera escuela de ingeniería española que cuenta con un simulador...

El proyecto europeo INDHEAP (Optimal Solar Systems for Industrial Heat and Power), iniciado en 2024, trabaja en una solución integrada para cubrir necesidades térmicas y eléctricas en procesos industriales de baja y media temperatura. La iniciativa combina generación solar, eficiencia energética, recuperación de calor residual y almacenamiento, con el objetivo de disminuir el uso de combustibles fósiles. Su principal demostrador...

El Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) ha anunciado la búsqueda de una empresa española para colaborar con el Agricultural Research Center de Egipto en un proyecto de investigación y desarrollo sobre detección precoz y control de enfermedades fúngicas en cultivos. La iniciativa cuenta con el interés de la empresa egipcia AGREE CHEM. La propuesta pretende diseñar...

La duodécima edición de la Nit de la Robòtica, organizada por el Colegio de Ingenieros Industriales de Cataluña, ha distinguido el proyecto Bitrack, desarrollado por Rob Surgical Systems, y al investigador Alberto Sanfeliu por su trayectoria profesional en robótica. El encuentro se celebró en Barcelona el 19 de octubre de 2026. Los reconocimientos ponen de relieve dos vertientes complementarias de...

El Departamento de Ingeniería Informática y de Sistemas de la Universidad de La Laguna (ULL) ha presentado nuevo equipamiento de aeronaves no tripuladas para actividades docentes y de investigación. El conjunto está formado por una estación autónoma DJI Dock 3 y un dron DJI Matrice 4TD, junto con accesorios de operación y seguimiento. La adquisición se ha financiado en el...