Especialistas del IMP realizan pruebas para evitar taponamientos en los oleoductos


  • Provocan considerables pérdidas

  • Se llevó a cabo el XXXII Congreso Nacional de Termodinámica

POR JUAN MANUEL TIRADO JUÁREZ

Uno de los principales retos que enfrenta la industria petrolera es la obstrucción que sufren los ductos empleados en la extracción de los hidrocarburos en los yacimientos ubicados en el mar. Desde hace tiempo, el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) ha realizado investigaciones orientadas a resolver esa problemática que también ha merecido la atención de grupos de especialistas de otras naciones. Petróleos Mexicanos había basado su producción, hasta el momento, principalmente en la explotación de vetas que se hallan en aguas consideradas someras, zonas localizadas a cientos de metros de profundidad, de donde extrae crudos pesados que contienen diversos elementos y que son más baratos en los mercados internacionales. Con el paso de los años esas zonas se han ido agotando, y por ello la petrolera ha puesto la mirada en la exploración de aguas profundas, más allá de los 500 metros.

La búsqueda en esas regiones se enfrenta a la formación de clatratos hidratos, estructuras moleculares cristalinas algunas de las cuales guardan en su interior agua. En las zonas profundas la temperatura alcanza hasta los tres grados y la presión es muy alta, lo que ocasiona que los clatratos hidratos se hinchen y obstruyan las tuberías, que tienen un diámetro de alrededor de una pulgada y transportan de ida y vuelta diversas sustancias, no exclusivamente. Así lo señaló el doctor Arturo Trejo Rodríguez, investigador del IMP, durante la conferencia “Equilibrio trifásico en clatratos hidratos de gas natural: Desarrollo de inhibidores de baja dosificación”, dictada en la jornada inaugural del XXXII Congreso Nacional de Termodinámica, realizado en días pasados en la UAM Azcapotzalco.

De un sitio con buenos niveles de producción se pueden extraer hasta 10 mil barriles diarios; sin embargo, tales obstrucciones ocasionan pérdidas considerables. A la complicación de los taponamientos y las mermas económicas se le añade el riesgo de que los pozos puedan explotar y causar pérdidas de vidas humanas. Además, los cristales citados llegan a impedir que se implementen procedimientos para tapar esos pozos petroleros una vez que han estallado, como ocurrió cuando se intentó poner una campana que detonó en la plataforma Deepwater Horizon en 2010, en el Golfo de México, señaló el también docente de esta Unidad.

Hasta ahora, se han intentado diversos procedimientos para deshacer esos tapones, pero los esfuerzos para evitar o deshacer dichos atascos —centrados en comportamientos termodinámicos para variar la presión o la temperatura o quitar agua— “son muy caros”, pues requieren la aplicación de energía en diversas modalidades.

De frente a esa problemática, los especialistas del Instituto han recurrido a sustancias químicas para “modificar el comportamiento de fases” de las moléculas, y variar así “el potencial químico de los componentes”. Explicó que existen inhibidores termodinámicos —como el metanol, entre otros— que cambian ese potencial del agua al impactar en sus moléculas, aunque, posteriormente, se tiene que quitar el metanol de los hidrocarburos extraídos mediante otro procedimiento: es una solución parcial, reconoció.

Aunado al hecho de que las respuestas a la problemática expuesta no deben ocasionar estragos ambientales ni ser costosas, los materiales que se emplean necesitan ser compatibles con los usados en la extracción y producción de los hidrocarburos.

Trejo Rodríguez informó asimismo que uno de sus colegas del IMP se dio cuenta que los polímeros empleados en productos para el cuidado del cabello muestran propiedades como inhibidores de la formación de hidratos, aunque, ahora, otro desafío es encontrar materiales que no sean polímeros.

Las pruebas que se han realizado, destacó, se han hecho, en su mayoría, con instrumentos creados en el Instituto. En sus ensayos han modificado diversas variables —como las condiciones de temperatura, presión y tiempo—, y se han centrado en diversos elementos, como los hidratos del gas natural. Uno de los resultados más favorables que han logrado es sintetizar una sustancia llamada vinil caprolactama, un polímero que inhibe la formación de los hidratos y que ofrece resultados diferentes a los reportados en la literatura especializada.

Lo que sigue ahora, adelantó, es realizar pruebas en pozos de por lo menos dos kilómetros de profundidad, y ver si realmente se evita la formación de los clatratos hidratos y si éstos se forman, evitar que se aglomeren. Hasta ahora, en los ensayos se ha modificado la temperatura; es importante que al aplicarse en los ductos petroleros no se segregue el polímero pues su efecto no sería el esperado. Además, hace falta hacer pruebas de toxicidad, dijo.

Los trabajos que se realizan en el IMP confirman que es posible “hacer investigación básica y aplicada”, encontrar soluciones que se ponen al alcance de la industria, con infraestructura experimental sencilla. Los compuestos sintetizados y evaluados “son promisorios”, resaltó el doctor en Fisicoquímica por la Universidad de Sheffield, Inglaterra, quien desde inicios de la década de los 80 se incorporó a esa institución, y que se ha destacado por su centenar de trabajos científicos publicados en revistas especializadas y por sus cerca de 30 patentes. La investigación que se hace en nuestro país, señaló, está a la altura de la que se emprende en cualquier país del mundo; la diferencia está marcada, no por la inventiva ni por las ganas, ni por el número de estudiantes e investigadores que “son igual de valiosos”, sino por los recursos y la infraestructura con la que cuentan los países que van a la vanguardia, rubricó.

Uno de los organizadores del Congreso, el doctor Gerardo Odriozola Prego, antes de iniciar los trabajos académicos resaltó a este medio que la termodinámica estudia, entre otros rubros, a las partículas bajo diferentes condiciones de temperatura y presión, observa cómo se forman los líquidos, sólidos y gases, y trata de entender, por ejemplo, porqué el agua es sólida a ciertas temperaturas, líquida en otras y puede convertirse en vapor.

Durante la inauguración, el doctor Ascención Romero Martínez, presidente de la Sociedad Mexicana de Termodinámica, subrayó la importancia de este foro en donde se discuten y difunden investigaciones que pueden contribuir a resolver problemas como los que se presentan en el sector energético, el medio ambiente y la salud, entre otros.

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Sección de Información y Divulgación, UAM Acapotzalco
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