Adsorción de Poli(acrilamida-b-N,N-dihexilacrilamida) sobre Arenisca: Determinación de las Condiciones para Alcanzar el Equilibrio Real

Poly(acrylamide-b-N,N-dihexylacrylamide) Adsorption on Sandstone: Determination of the Conditions to Reach the Real Equilibrium

Durante las últimas décadas, el interés por los polímeros anfifílicos no ha dejado de aumentar. En este trabajo, se ha estudiado el comportamiento del copolímero hidrófilo/hidrófobo poli(acrilamida-b-N,N-dihexilacrilamida) (PADHA) en una interfase sólido/líquido para cuantificar la adsorción en equilibrio. En la interfase agua/arena, la isoterma de adsorción para la PADHA muestra un perfil inusual, caracterizado por la ausencia de una región "meseta" y un aumento monotónico de la cantidad adsorbida con la concentración de polímero en la masa. Este particular perfil de adsorción podría explicarse por la formación de múltiples capas causadas por asociaciones hidrofóbicas, estando las capas adsorbidas parcialmente formadas por cadenas que no están directamente en contacto con la superficie.

INTRODUCCIÓN

Los polímeros modificados hidrofóbicamente que son solubles en agua han encontrado un gran número de aplicaciones prácticas en los últimos 20 años. Debido a su gran capacidad para aumentar la viscosidad del medio acuoso, pueden utilizarse en una gran variedad de ámbitos como pinturas, cosméticos y procesos de recuperación mejorada de petróleo. Estos polímeros están compuestos por una cadena principal hidrófila y algunos sustituyentes hidrófobos, que pueden estar distribuidos aleatoriamente a lo largo de la cadena polimérica o en sus extremos. Debido a su estructura anfifílica, estos polímeros pueden mostrar actividad superficial y adsorberse en las interfaces. Esta actividad interfacial puede ser de interés tecnológico en una amplia variedad de aplicaciones, como la obtención de emulsiones utilizadas en formulaciones cosméticas, la modificación de la superficie de partículas de negro de humo o la reducción selectiva de la permeabilidad de yacimientos petrolíferos.

Entre las aplicaciones mencionadas, la de interés en este trabajo es la utilización de estos polímeros hidrosolubles en algunas operaciones de producción de petróleo con el fin de reducir la permeabilidad relativa de la roca del yacimiento al agua sin interferir en su permeabilidad relativa al petróleo, reduciendo así la producción en los pozos petrolíferos. Este efecto se consigue gracias a la capacidad de adsorción de estos polímeros en el interior de los poros de las rocas del yacimiento. Para esta aplicación, la adsorción de polímeros puede medirse en condiciones dinámicas o estáticas. La adsorción dinámica se evalúa inyectando la solución de polímero en una muestra de roca consolidada, seguida de mediciones de la concentración del polímero en la solución efluente. A su vez, la adsorción estática se mide por contacto de la solución polimérica con una muestra de roca no consolidada hasta que la concentración del sobrenadante se hace constante.