Abstract

HERRERA, Julia-Jineth, et al. SIMULACIÓN CFD DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA POR RESTRICCIONES EN FLUJO TURBULENTO DE SOLUCIONES HPAM EOR. C.T.F Cienc. Tecnol. Futuro [online]. 2020, vol.10, n.2, pp.115-129.  Epub Jan 07, 2021. ISSN 0122-5383.  https://doi.org/10.29047/01225383.255.

La inyección de polímeros es un método de recobro de petróleo ampliamente utilizada. El propósito del polímero es incrementar la viscosidad del agua para mejorar la eficiencia de barrido, sin embargo, el paso del fluido por algunos equipos de las facilidades de inyección puede impactar la viscosidad del polímero, disminuyéndola drásticamente. La reducción de la viscosidad es debido a la degradación mecánica del polímero que ocurre en las restricciones del flujo donde hay cambios abruptos de diámetro como en válvulas y sistemas de control. Estas restricciones de flujo inducen altos esfuerzos mecánicos o de corte en la cadena del polímero, que pueden resultar en el rompimiento de estas. Experimentos y simulaciones numéricas usando Dinámica de Fluidos Computacional fueron realizadas para proponer un modelo que estime la tasa de degradación mecánica para el flujo de soluciones poliméricas, que involucran el cálculo de gradientes de velocidad, caídas de presión y degradaciones de polímero en el paso del fluido a través de geometrías de equipos que presentan restricciones al flujo. Las simulaciones fueron validadas mediante comparaciones con los resultados de las pruebas de laboratorio. Los resultados muestran que a mayores flujos volumétricos y menores diámetros efectivos de restricción se producen mayores degradaciones mecánicas por cizallamiento del polímero, sin embargo, esto depende de las propiedades reológicas propias de cada polímero en solución acuosa.

El modelo desarrollado es muy útil para estimar la degradación mecánica del polímero en su paso por instalaciones y equipos de las facilidades de inyección, además los resultados obtenidos podrían optimizar el uso del polímero calculando la degradación mecánica real de cada polímero y minimizándola o como soporte en el diseño de nuevos equipos o accesorios con menor degradación mecánica.

Keywords : Fluidodinámica computacional; Degradación mecánica; Soluciones poliméricas HPAM; Recobro mejorado de petróleo.

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