Formación de gel inducida por la sal por el polímero zwitteriónico para la inhibición sinérgica del hidrato de metano

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería del petróleo

Sus antecedentes:

• La formación de hidrato de metano (MH) plantea un desafío importante para garantizar el flujo en las operaciones de perforación en aguas profundas.
• La inhibición efectiva de la MH es crucial para mantener la integridad operativa y la seguridad.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y evaluar el rendimiento de un nuevo polímero zwitteriónico, NDAD, como inhibidor del hidrato de metano.
• Investigar el efecto sinérgico del NaCl en la eficacia de la inhibición del NDAD.
• Para elucidar los mecanismos de inhibición de NDAD utilizando simulaciones moleculares.

Principales métodos:

• Síntesis del polímero zwitteriónico NDAD.
• Pruebas de reactor de alta presión para evaluar el rendimiento de inhibición de hidratos.
• Imágenes por resonancia magnética para visualizar la formación de hidratos.
• Simulaciones moleculares para comprender los mecanismos de inhibición.
• Metodología de la superficie de respuesta (RSM) para optimizar la dosis del inhibidor.

Principales resultados:

• El NDAD a un 1,0% de peso prolongó el tiempo de formación de MH en 4,9 veces en comparación con el PVCap.
• El NaCl (10-15 por ciento en peso) aumentó sinérgicamente la inhibición del NDAD al inducir la formación de una red de gel y aumentar la viscosidad en un 98 por ciento.
• El RSM identificó la dosis de NDAD como el factor principal que influye en la eficacia de la inhibición.

Conclusiones:

• El NDAD es un inhibidor de hidrato de metano altamente eficaz para aplicaciones en aguas profundas.
• El efecto sinérgico del NaCl mejora el rendimiento del NDAD a través de la formación de una red de gel físico, impidiendo la difusión de metano.
• El NDAD inhibe la formación de MH a través de la hidratación competitiva y la resistencia a la transferencia de masa, ofreciendo un mecanismo de doble acción.