Patente liquid oil

TITULO:
“METODO PARA LA OBTENCION DE UN REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y
EXTRAPESADOS A PARTIR DE LA MEZCLA DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE
DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25%), POLIALFAOLEFINA (PAO)
COMPRENDIDO ENTRE 25% A 40%, MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)”

RESUMEN:
La presente invención se refiere al diseño de un REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y
EXTRAPESADOS (LIQUID OIL), que se obtiene de la mezcla directa de tres productos químicos:
DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25%), POLIALFAOLEFINA (PAO)
COMPRENDIDO ENTRE 25% A 40%, MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28), el producto
resultante es un Dispersante de Crudos de fortísimo espectro, obteniendo un Visco reductor de la
familia de las ALFAOLEOFINAS sintéticas, una vez mezclados y homogenizados los tres compuestos y
llegado a su punto de agregación molecular ( temperatura final de mezcla 35 c a 42 c) , este visco
reductor (LIQUID OIL) se puede usar tanto en líneas de producción (múltiples de Pozos Petroleros) , o
en sistemas de transporte (Oleoductos), en concentraciones máximas de 500 ppm, su extremado bajo
costo de fabricación representa una alternativa rentable para el incremento de la producción en pozos
petroleros que poseen crudos pesados extra pesados. Venezuela es uno de los países con mayores
reservas de crudo pesado en el mundo y que cuenta con las tecnologías de mejoramiento de crudo
más avanzadas que se consiguen en el mercado actualmente. En el presente trabajo se estarán
describiendo los procesos de mejoramiento y los previos a estos, permitiendo definir en función de
sus variables operacionales cuál de ellos es el candidato idóneo para ser aplicado en la faja Petrolífera
del Orinoco, que permitan su adecuado desarrollo, implementando tecnologías que simplifiquen las
operaciones de campo y generen menos pasivos ambiéntales

POLY ALPHAS DE VENEZUELA C.A. Km 7. Caretera el Furrial – Punta de Mata. Frente al Hato Nuevo Limon. Municipio
Cedeño. Edo Monagas. CP 6201-A. email: polyalphas@polyalphas.com , endersoncruz@polyalphas.com . Telf: 04248582749

ANTECEDENTES TECNICOS:
Una de las características de los crudos es la fluidez o viscosidad, representada también indirectamente
por la densidad o gravedad específica (expresada internacionalmente mediante °API). En la escala °API,
los crudos extra pesados caen en el rango (0,0 - 9,9) °API y los pesados en el rango (10-21,9) °API.
Además, otras características de estos crudos, es que tienen un alto contenido porcentual de azufre. De
igual manera pueden tener un apreciable contenido de sal y también contienen metales (níquel, vanadio
y otros).Extraer el petróleo pesado y viscoso de los pozos es algo extremadamente problemático, ya que
la fuerte presión desciende entre la base del tubo de producción y las bombas de presión de la boca del
pozo y limita la producción. El uso de agentes reductores a base de calor o vapor, o de disolventes
inflamables como nafta tiene inconvenientes significativos en términos de efectividad para petróleos
húmedos y pesados, consumo de energía, inversión en infraestructura, seguridad y demanda de agua.
Los crudos pesados que se obtienen de los campos de producción en lo generalmente se encuentran
mezclados con agua, por lo que deben ser tratados para Deshidratarlos , desalarlo y diluirlo para
asegurar su fluidez durante su transporte desde las facilidades de producción hasta los mejoradores de
crudo. Una vez el crudo es deshidratado y desalado, se mezcla con diluente para reducir su viscosidad a
niveles en que el crudo pueda ser almacenable y bombeable. En el mejorador, el crudo es tratado para
aumentar su gravedad API en los niveles requeridos en los centros de refinación. Esto, mediante la
reducción de su contenido de hidrocarburos pesados, que son mayormente convertidos en azufre
elemental y coque de petróleo. Las tecnologías que normalmente se aplican para mejorar el crudo son
procesos licenciados por empresas altamente especializadas y entre estas se encuentran las
relacionadas con los procesos de fraccionamiento, hidroprocesos y conversión: Hidrotratamiento,
Inyección de Diluente, Calentamiento de Crudo, Deshidratación.

Hidrotratamiento : Los procesos denominados de hidrotratamiento tienen como finalidad la
eliminación de impurezas como azufre, nitrógeno, oxígeno, metales que acompaña n a las
moléculas de hidrocarburo que componen el petróleo y son convertidos en sulfuros de
hidrogeno y amoniaco. Estos tratamientos permiten eliminar problemas de "envenenamiento
del catalizador" utilizado en otros procesos de refinación, se aumenta la calidad de los
productos y se evita la contaminación atmosférica.
Una vez extraídos los crudos pesados y extra pesados del yacimiento, se procede a inyectarles
diluentes o suministrarle calor a través de hornos, con el fin de mejorar las características de
dichos crudos, para su debido manejo y transporte hacia las estaciones de flujo y
posteriormente a los respectivos mejoradores con la finalidad de transformar estos crudos en
uno de mejor calidad para la venta y refinación (obtención de gasolina y productos derivados).


Proceso
Hidrotatamiento

Costos Operativos
Infraestructura / Energía / Mantenimiento

Beneficios
Reducción de Viscosidad

Costo estimado Instalación Planta Hidrotratamiento: 25.000.000 US$
Vida Útil: 10 anos.
Nota: Cálculos basados en la producción de un campo petrolero de la Faja del Orinoco, para este fin se
tomo como base el campo de San diego de cabrutica (PetroCedeno)

Inyección de diluente:
El método de dilución consiste en mezclar crudo pesado, extra pesado o bitúmenes con Hidrocarburos
medianos, livianos o con cortes de petróleo como kerosene o nafta, en una proporción tal, que permita
su movimiento a través de tuberías en condiciones económicamente aceptables: esto es: diluirlo hasta
conseguir una mezcla operacionalmente manejable desde el punto de vista de su fluidez.
La inyección puede ser a nivel de superficie, cuando las condiciones de movilidad del crudo en el pozo
no ameritan aplicar el esquema de inyección en el fondo. La inyección en superficie Mejora el transporte
de crudo en las líneas de producción, pero no mitigan las pérdidas por Fricción presentes en las amplias
secciones de tubería en los pozos, mientras que la inyección en el fondo minimiza las pérdidas de
presión por fricción en la tubería, incrementando la presión de entra da a la bomba mejorando la
producción.
Proceso
Inyección de Diluente

Costos Operativos
Beneficios
Infraestructura / Diluentes (Jet 01, Fuel oil, Reducción de Viscosidad
Gasolina, Nafta catalítica / Mantenimiento

Costo estimado Instalación Planta de Inyección de Diluente: 1.000.000 US$
Costo Diluente anual: 6.000.000 US$ (Costo producción Venezuela)
tomo como base el campo de San diego de cabrutica, Edo Anzoátegui. Venezuela (PetroCedeno)


Proceso de calentamiento de crudo
A nivel de superficie la temperatura del crudo disminuye causando el incremento de su
viscosidad, el objetivo del calentamiento del crudo pesado es disminuirla y facilitar así su
manipulación, evitando presiones excesivas en las líneas y bombas, disminuyendo los costos de
transporte y almacenamiento del diluente. Este proceso puede ocurrir en las Estaciones
Recolectoras, en los patios de tanques o en las estaciones de rebombeo, se realiza a través de
calentadores que causan un incremento de temperatura sin que ocurra un cambio de fase.

Proceso
Calentamiento de Crudo

Costos Operativos

Beneficios

Costo estimado Instalación de Plantas Calentamiento de Crudo: 150.000 US$ / Kit Plantas
Costo Energía anual: 20.000 US$ / por set de Instalación (Costo producción Venezuela)
tomo como base el campo de San diego de Cabrutica, Edo Anzoátegui. Venezuela (PetroCedeno)

Deshidratación:
Es el proceso mediante el cual se separa el agua asociada con el crudo, ya sea en forma
emulsionada o libre, hasta lograr reducir su contenido a un porcentaje previamente
especificado. Generalmente este porcentaje es menor al 1% de agua. Una vez que el crudo es
producido se lleva a un múltiple de producción, El sistema está constituido por tuberías
dispuesta en posición horizontal que recogen la producción de los diferentes pozos de un área a
través de las cuales circula la mezcla gas -crudo- agua que pasará posteriormente a los
separadores gas -líquido, donde se elimina el gas disuelto. Luego la emulsión pasa a un
separador gravitacional para eliminar el agua libre y el crudo no emulsionado. La emulsión
restante se lleva al sistema de tratamiento seleccionado para aplicación de calor y/o corriente
eléctrica; con el fin de lograr una separación más efectiva entre el petróleo y el agua. Al avanzar
por el sistema el crudo llega al patio tanque donde pasa inicialmente a un tanque de separación
de petróleo y agua, conocido como tanque de lavado, y finalmente el crudo separado pasa al
tanque de almacenamiento. El punto de química es a la salida del múltiple de producción.
Proceso
Deshidratación

Costos Operativos

Beneficios

Costo estimado Instalación de Planta Deshidratación de Crudo: 27.000.000 US$

Costo Energía anual: 20.000 US$ / por set de Instalación (Costo producción Venezuela)
tomo como base el campo de San diego de Cabrutica, Edo Anzoátegui. Venezuela (PetroCedeno)

Suramérica presenta Las mayores parte de las reservas de petróleo pesado y extrapesados del
mundo, que son difíciles y costosos de producir y refinar. Por lo general, mientras más pesado o
denso es el petróleo crudo, menor es su valor económico. Las fracciones de crudo más livianas
y menos densas, derivadas del proceso de destilación simple, son las más valiosas. Los crudos
pesados tienden a poseer mayores concentraciones de metales y otros elementos, lo que exige
más esfuerzos para su mejoramiento y la disposición final de los residuos. Con la gran demanda
y los altos precios del petróleo, y estando en declinación la producción de la mayoría de los
yacimientos de petróleo convencionales, la atención de la industria en muchos lugares del
mundo se está desplazando hacia la explotación y mejoramiento de crudos pesados y
extrapesados.

Si bien la densidad del crudo es importante para evaluar el valor de este recurso, estimar el
rendimiento y los costos de refinación, la propiedad del fluido que más afecta a los procesos de
mejoramiento es la viscosidad del crudo, cuando más viscoso es el crudo, más difícil resulta
mejorarlo. No existe ninguna relación estándar entre densidad y viscosidad, pero los términos
“pesado” y “viscoso” tienden a utilizarse en forma indistinta para describir los crudos pesados
De todo lo antes expuesto surge la necesidad de evaluar los procesos de mejoramiento de
crudo, creados a partir de la necesidad de desarrollar las reservas de hidrocarburos pesados y
extra pesados.
Todo esto hace que la refinación de estos crudos requiera métodos y tratamientos especiales para
mejorar su calidad y obtener los resultados deseados de comercialización. Cabe destacar que los
métodos de explotación de crudo pesado representan un verdadero reto para los productores de
petróleo, sin embargo, mediante una nueva invención tecnológica, he desarrollado un reductor de
viscosidad , REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS A PARTIR DE LA
MEZCLA DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2)
COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25%), POLIALFAOLEFINA (PAO) COMPRENDIDO ENTRE 25% A 40%,
MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)”denominado: LIQUID OIL, la presente
investigación demuestra la efectividad de nuestro producto contribuyendo para que los yacimientos de
petróleo pesado se conviertan en activos rentables.La experiencia en la producción de crudos pesados
ha demostrado que la mayoría de sistemas de producción convencionales y los procesos durante el
tratamiento de los crudos, son altamente ineficientes. La producción, el tratamiento, el almacenamiento
y el transporte del crudo pesado a través de las tuberías de superficie y los oleoductos están asociados a
severos problemas y a un incremento sustancial de los costos operativos.


La presente Invención demuestra de manera concreta la forma simple y directa de fabricar un Visco
Reductor con materiales de fácil acceso sin inmiscuir un proceso industrial complejo, lo cual representa
un avance en el campo del tratamiento químico post producción, para la elaboración de este producto
no es necesario la utilización de Reactores Químicos, ni equipos especializados, los componentes básicos
son abundantes en cualquier país a un costo extremadamente bajos.

DIBUJOS:

Fig. 1: Diagrama computarizado bajo la ley de Flujo Viscosidad absoluta o dinámica ( ) es
representada en concepto computarizado de espiral tangenciana, el crudo sin el Liquid Oíl
presenta un ángulo de fricción invertido al plano del crudo, mientras que con el Liquid Oíl, se
aprecia un decaimiento a un flujo laminar en los planos del crudo (dispersión), los valores
Computarizados para este cálculos fueron los siguientes:
Gravedad °API: (9°API Inicial - 21°API Final)
Temperatura de Prueba: 150° F
Viscosidad Inicial Crudo: 21.000 Centipoises / 6RPM Inicial


Concentración Inicial Reductor de Viscosidad: 150 ppm Liquid Oil.
Viscosidad Final: 850 Centipoises / 6 Rpm Final

Reducción Total: 95.95%
Viscosidad Plástica: (105 centipoises Inicial - 46 centipoises Final)
Punto Cedente: (238 Lbs/100 ft2 Inicial - 13 Lbs/100ft2 Final)

Figura.2: Diagrama de Tanque de mezcla Ideal


Es importante realizar un ben diseno del tanque de Mezcla de los productos, que una
aguitacion deficiente produciria una polimerizacion rapida y brusca, es importante la relacion
del rodete (Aspas de Agitacion) con relacion al radio del tanque en cuestion. Para el diseno
optimo del tanque de mezcla se debera contar los siguientes recursos:
1. Velocidad variable de mezcla entre 50 rpm y 150 rpm.
2. Longitud total del rodete (aspas) comprendidas entre 50% a 80% del diámetro interior
del Tanque.

PRUEBAS DE LABORATORIO (LIQUID OIL)

Figura.3: Coeficiente de Viscosidad


En estas pruebas Muestra gráficamente la relación un crudo de 9°API antes y después de la adición
REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS A PARTIR DE LA MEZCLA
DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2)
MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)”denominado: LIQUID OIL. En esta prueba se
observa la dispersión total del crudo posterior a la aplicación de 250 ppm del producto Liquid
Oil.

DESCRIPCION DE LA INVENCION:
EL REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS A PARTIR DE LA MEZCLA
DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2)
MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)” está compuesto por 3 elementos claves de una alta
sinergia final y de característica tenso activas únicas, el método de preparación es el siguiente:
concentraciones V/V : Disulfuro de Molibdeno (MoS2) a una concentración de trabajo del 15% al 65%,
Polialfaoleofinas (PAO) comprendidos entre 25% al 52%, estas resinas se solubilizan con una mezcla
homogénea de hidrocarburos (C10H20 a C14H28), la mezcla de estos tres elementos se realiza de la
siguiente manera:
1.-En un tanque de Acero inoxidable, con un agitador de 30 HP, de 250 RPM, adicionar 1000 Lts de
C10H20 a C14H28
2. -Adicionar 15 Kg de Disulfuro de Molibdeno (15% a 65%), agitar y homogenizar por 2 horas continuas,
hasta alcanzar una temperatura de mezcla de 45 C a 60 C.
3.-Adicionar 8 kg de Polialfaolefina (PAO) 25% a 52% y homogenizar por 2 horas hasta alcanzar una
temperatura final de mezcla de 38 C. a 42 C.
El resultado de la mezcla es un líquido Azul oscuro, Brillante, Disperso, de alta tenso actividad sobre
cadenas de hidrocarburos de alta gravedad API.


Solución de Problema de Viscosidad de Crudos pesados y Extra pesados:
El reductor de Viscosidad LIQUID OIL es un visco-reductor que al interactuar con las moléculas de
hidrocarburos reduce sus fuerzas interfaciales, incrementando la separación intermolecular. Al reducir la
viscosidad favorece el rompimiento de emulsiones debido al debilitamiento de las fuerzas que lo
estabilizan. dispersable en agua, reduce la temperatura mínima a la cual un líquido se comporta como
un fluido, y reduce su viscosidad. Es específicamente formulado para aportar una mejor bombeabilidad
y reducir la resistencia del flujo del petróleo crudo en operaciones de producción y de transporte por
tuberías, evitando un aumento de la resistencia del flujo y un eventual taponamiento de las tuberías y
líneas de flujo. Reduce hasta un 60 % la viscosidad inicial del fluido.

La formulación de EL REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS A
PARTIR DE LA MEZCLA DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE
MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25%), POLIALFAOLEFINA (PAO) COMPRENDIDO
ENTRE 25% A 40%, MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)”, es


PRUEBAS REOLOGICA (LIQUID OIL)
Pruebas reologicas realizadas con un equipo OFITE 800, a un crudo de 9°API, donde se determinaron
diferentes regímenes reologicos según Viscosidad plástica (contenidos de Sólidos) y Puntos Cedentes
del crudo virgen y con el REDUCTOR DE VISCOSIDAD PARA CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS A
PARTIR DE LA MEZCLA DIRECTA DE UN COMPUESTO DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE
MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25%), POLIALFAOLEFINA (PAO) COMPRENDIDO
ENTRE 25% A 40%, MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)” denominado: LIQUID OIL


REINVIDICACIONES:
1.-Productor Químico compuesto a partir de la mezcla directa de DIRECTA DE UN COMPUESTO
DILUYENTE A BASE DE DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25% V/V(1),
POLIALFAOLEFINA (PAO) COMPRENDIDO ENTRE 25% A 40% V/V(2), MEZCLA DE HIDROCARBUROS
(C10H20 A C14H28)(3).
2.-Producto químico según Reivindicación 1, donde la concentración del producto Químico denominado:
DISULFURO DE MOLIBDENO (MoS2) COMPRENDIDO ENTRE 15% A 25% V/V(1), este producto puede
ser usado tanto en forma líquida, solida o en forma de gel en concentraciones de 15% V/V a 25% V/V.
POLIALFAOLEFINA (PAO) COMPRENDIDO ENTRE 25% A 40% V/V(2), este producto puede ser usado
tanto en forma líquida, solida o en forma de gel en concentraciones de 25% V/V a 40% V/V.
MEZCLA DE HIDROCARBUROS (C10H20 A C14H28)(3),este producto puede ser usado solo en forma
líquida, en variaciones de C10H20 a C14H28, siendo este producto el diluente y homogenizaste de la
mezcla final.
5.- Producto Químico resultante de las posibles
mencionados en la reivindicación 1.

mezcla y homogenización

de los compuestos

6.-Producto químicos según reivindicación 5, dicho uso puede estar comprendido entre Visco reductor
(reductor de Viscosidad), dispersarte de Crudos, dispersantes de asfáltenos, anti parafinico, y cualquier
otra aplicación referida a la dispersión de crudos de cualquier gravedad API.
7.-La mezcla y homogenización del producto puede implicar temperatura de hasta 120° C cuando se
trate de resinas semi-solidas como las descritas en las reivindicaciones 2 y 3.
8.-Procedimiento de mezcla descrito de la siguiente manera: En un tanque de Acero inoxidable, con un
agitador de 30 HP, de 250 RPM, adicionar( X ) Lts de C10H20 a C14H28, Adicionar (X) Kg de Disulfuro de
Molibdeno (15% a 65%), agitar y homogenizar por 2 horas continuas, hasta alcanzar una temperatura de
mezcla de 45° C a 60° C, Adicionar (X) kg de Polialfaolefina (PAO) 25% a 52% y homogenizar por 2 horas
hasta alcanzar una temperatura final de mezcla de 38° C. a 42° C, resultado de la mezcla es un líquido
Azul oscuro, Brillante, Disperso, de alta tenso actividad sobre cadenas de hidrocarburos de alta gravedad
API.


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