Comportamiento reológico del xantano producido por Xanthomonas arboricola pv pruni para su aplicación en fluidos de perforación de pozos petrolíferos

Rheological Behaviour of Xanthan produced by Xanthomonas arboricola pv pruni for Application in Fluid of Oil Well Perforation

El objetivo de este trabajo fue evaluar xantanos producidos por Xanthomonas arboricola pv pruni para ser utilizados en el aumento de la viscosidad de fluidos aplicados en la perforación de pozos de petróleo, los cuales fueron comparados con tres muestras comerciales. Para ello, se determinó en un reómetro la viscosidad de soluciones acuosas y salinas (NaCl, KCl y CaCl2) de diferentes xantanos, a diferentes temperaturas (25, 45, 65 y 80 °C). Los parámetros reológicos índice de consistencia (K) e índice de comportamiento de flujo (n) se obtuvieron ajustando los datos con el modelo de Ostwald-de-Waelle. La fuerza de gel (G0, G10 e G30) se determinó en un viscosímetro, y la concentración de sales monovalentes (sodio y potasio) y divalentes (calcio y magnesio) se determinó en fotómetro de llama y en espectrómetro de absorción atómica, respectivamente. En conjunto, los resultados obtenidos en este estudio mostraron que los xantanos producidos por patovar pruni, Xp 106-600 y Xp 115-600, son prometedores para los fluidos utilizados en la perforación de pozos petrolíferos con soluciones salinas, ya que presentan una baja concentración de sales. En cuanto a los polímeros comerciales, presentaron los mejores resultados cuando se utilizaron en solución acuosa, porque tenían altas concentraciones de sales.

INTRODUCCIÓN

La goma xantana es un polisacárido producido por especies bacterianas del género *Xanthomonas*, normalmente *Xanthomonas campestris* pv campestris [1]. Su uso como espesante y estabilizante ha aumentado con los años, especialmente en el campo petrolífero, donde se utiliza en el fluido de perforación y en la recuperación terciaria de pozos petrolíferos [2-4]. Los fluidos de perforación son mezclas complejas de sólidos, líquidos y a veces incluso gases. Tradicionalmente se clasifican, según su componente principal, en fluidos a base de gas, a base de aceite y a base de agua. El tipo de fluido depende de la profundidad del pozo y del tipo de formación que se vaya a perforar [5]. Los fluidos a base de agua son los más utilizados en la mayoría de las perforaciones en todo el mundo porque se consideran ecológicamente seguros, biodegradables, de baja toxicidad y baja bioacumulación [6]. La función principal del agua en este tipo de fluidos es proporcionar el medio de dispersión para materiales coloidales, principalmente arcillas y polímeros [5]. 

Para ello, los polímeros deben tener una alta viscosidad a bajas concentraciones, comportamiento pseudoplástico y estabilidad de la viscosidad a la salinidad, la temperatura y las condiciones alcalinas [7], de modo que sea fácil de inyectar, mantenga las gravas en suspensión, facilitando su retirada y estabilice las paredes del pozo [5]. Los polímeros más utilizados en la formulación de fluidos de base acuosa eran la carboximetilcelulosa (CMC), la celulosa polianiónica (PAC) y la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (PHPA).