La Resonancia Magnética (RMN) se está posicionado como la tecnología superadora del desafío de medir el caudal, la velocidad y el corte de un flujo multifásico (petróleo, agua y gas) de manera online y sin tener que separar las fases individuales con resultados inmediatos y sin alterar la producción.
Las ventajas de esta tecnología se relacionan justamente con los desafíos que planteaba la industria como pendientes de resolución:
Gracias al desarrollo de los Caudalímeros Multifásicos por Resonancia Magnetica, Spinlock es considerado internacionalmente como uno de los grandes pioneros de la tecnología, habiendo solicitado y obtenido patentes de invención en los Estados Unidos, y desarrollado los primeros prototipos que han sido probados en Flowloops multifásicos. Hoy, continuando su trabajo en el desarrollo de las próximas generaciones de la tecnología de medición multifásica por Resonancia Magnética, Spinlock es referente mundial de desarrollo y fabricación de equipos medidores de caudal multifásico por Resonancia Magnética.
Spinlock contribuye activamente con el estudio de los yacimientos y roca madre proveyendo soluciones tecnológicas basadas en la Resonancia Magnética Nuclear en el dominio temporal (TD-RMN).
La Resonancia Magnética tradicionalmente ha sido utilizada para la medición de las propiedades petrofísicas de los yacimientos en muestras de roca (core plugs), realizando mediciones de T1 y T2 para la determinación de parámetros tales como la Porosidad, Porosidad Acumulada y Total, Mojabilidad, Permeabilidad, Perfil de distribución y tamaño de poros, etc.
A estos ensayos tradicionales, los cuales son posibles con una variedad de equipos Spinlock SLK Series, se agregan características únicas de los equipos Spinlock, que los distinguen tecnológicamente de aquellos de la competencia.
La medición de porosidad en yacimientos no convencionales (Shale Oil & Gas) es ahora posible gracias a ventajas tecnológicas de los equipos SLK Series. La ventaja principal consiste en que el hardware de los SLK permite la medición con tiempos entre ecos ultra bajos, esto es TE < 60μs.
Así es que la información petrofísica crítica en Shales resulta en valores de relajación espín-espín (T2) en los pocos milisegundos. Esto es debido al tamaño de los poros más pequeño de este tipo de rocas. Por ello es necesario un espectrómetro de rápida recuperación, con tiempo muerto corto, permitiendo tiempo entre ecos menor a los 60 microsegundos. Teniendo este objetivo en cuenta, Spinlock ha desarrollado los SLK PM Series (SLK 110 PM, SLK 1500 PM, SLK 2500 y SLK 4000).
El software de medición también tiene requerimientos especiales para estas aplicaciones. Para la medición de las propiedades petrofísicas de las rocas petroleras, es necesario realizar una variedad de experimentos que permitan determinar los parámetros indicados. Es necesario contar con la factibilidad de realizar ensayos T1, T2, T1-D y T2-D, y asimismo poder procesar esos datos en mapas bidimensionales, mediante la inversión multiexponencial. Para esto resulta fundamental el Módulo Condor LITE 2D ILT, para procesar los datos en un mapa T1-T2 mediante la Transformada Inversa de Laplace en 2 dimensiones.
El rango de aplicaciones posibles de la resonancia magnética se expande también dentro de la industria petrolera, contribuyendo en el control de calidad y de proceso en el área de la refinería.
Estas aplicaciones incluyen mediciones establecidas en estándares internacionales que regulan el procedimiento entero de la medición y el control, a nuevas aplicaciones que se van desarrollando en Spinlock para aprovechar la potencialidad de la tecnología en áreas hasta ahora desconocidas.
MEDICIÓN DEL CONTENIDO DE HIDRÓGENO EN PRODUCTOS PETROLEROS DE DESTILADOS MEDIOS MEDIANTE ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR PULSADA DE BAJA RESOLUCIÓN (ASTM D7171-05)
Actualmente, el uso de la tecnología de resonancia magnética pulsada se ha estandarizado como el método oficial para la determinación del contenido de hidrógeno en combustibles. El enfoque del método sigue siendo la evaluación de productos petroleros de destilados medios mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) pulsada de baja resolución.
En condiciones de reservorio, a alta presión y temperatura, los fragmentos de parafina y gas se encuentran disueltos en el crudo, bajo equilibrio termodinámico. La condición de equilibrio termodinámico se ve modificada cuando pasamos a la etapa de producción. En particular sucede una abrupta reducción en la presión y en la temperatura del mismo, y durante ese proceso sucede una rápida cristalización, comenzando por las componentes de mayor peso molecular: ceras, en general, y parafinas, en particular.
El proceso de deposición de parafinas en la tubería de producción genera complicaciones en la producción, con pérdidas y daños significativos. Asimismo para su remoción ocasiona también daños al medio ambiente. En consecuencia, es económico implementar medios para evitar su deposición, previniendo la obstrucción en la tubería.
Las herramientas para controlar la deposición de parafinas basadas en medios magnéticos, cumplen la condición de seguridad ambiental, pero su utilización debe ser controlada adecuadamente, de acuerdo a la Reología del fluido de producción. Un campo magnético uniforme y perpendicular a la dirección del flujo, interactúa con los momentos magnéticos que proporcionan, en particular, los anillos aromáticos, orientando las largas moléculas de cera en la dirección del flujo líquido, evitando la deposición por un incremento de la viscosidad local alrededor de una semilla de crecimiento de los cristales de parafina.
El campo magnético aplicado sobre las moléculas de fluido, orienta principalmente a las moléculas parafínicas reduciendo por un cierto período su viscosidad, al mismo tiempo que aumenta considerablemente la relación “Shear stress/Shear rate”. Las figuras que siguen muestran datos demostrativos tomados sobre muestras arbitrarias:
Claramente se observa relaciones precisas entre la intensidad del campo magnético, el tiempo de exposición del fluido a dicho campo magnético, la temperatura del fluido y la reducción en la viscosidad del fluido. Otros factores influyen también en la reducción de la deposición de parafina, como lo es, por ejemplo, el contenido de brine. Se concluye, entonces, que para cada tipo de fluido multifásico y para cada condición termodinámica del pozo, es necesario diseñar adecuadamente el sistema de reducción de deposición.
Spinlock posee un Loop Multifásico para diseñar y evaluar la herramienta de tratamiento magnético para diferentes condiciones de flujo, de acuerdo a las condiciones termodinámicas del pozo y de la composición química del fluido de producción multifásico.
