Combustión in situ: un estudio de reactores para representarla

Resumen

El estudio que aquí se presenta es el primer paso en la búsqueda del conocimiento sobre la técnica de combustión ín situ para su utilización industrial confiable.

Dentro la recuperación de crudos pesados, se encuentra una técnica que en la actualidad tiene poca aplicación comercial, en general por desconocimiento de los fenómenos químicos que en yacimiento tienen lugar, es necesario entonces, trabajar en estos aspectos, en busca de la solución al inminente problema en la reducción del nivel de reservas explotables de crudo alrededor del mundo. La complejidad en el estudio químico que la técnica requiere, ha dificultado su aplicación industrial, además de que el desconocimiento de aspectos como la cinética o el comportamiento del crudo durante la aplicación de la técnica no dan el nivel de confiabilidad suficiente para invertir, y desarrollar proyectos de recobro con esta técnica.

En este artículo se seleccionó el  reactor fujo pistón o PFR  (Plug Flow Reactor) que entre diferentes  reactores presente las mayores ventajas para representar el fenómeno de combustión ínsita, dadas sus características de operación a escala de laboratorio además del desarrollo matemático general sobre el mismo, con el fin de establecer condiciones de operación apropiadas.

Con el estudio de la técnica a escala de laboratorio y  un enfoque químico, se puede identificar la influencia de los fenómenos de transporte de masa y energía además de cómo se desarrollan las reacciones que tienen lugar, aplicado esto facilita el entendimiento de la técnica y el escalamiento de la misma.

Se lograron expresiones matemáticas en función de las ecuaciones de diseño, balances de masa, de energía y la aplicación de relaciones de aplicación en el entorno petrolero, como la ley de Darcy,  un esquema de ecuaciones que determinen condiciones apropiadas de operación para el reactor, partiendo de una cinética de reacción simple de primer orden. Si bien es cierto que el desarrollo matemático con base en esa cinética no describe el comportamiento del sistema real, este es una aproximación para llegar a la descripción del sistema real.