Injection Valve Prototype to Reduce Mechanical Degradation of Polymer in Enhanced Oil Recovery Processes

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Authors: Johann Marcial Medina Arciniegas
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Abstract

La inyección de polímeros es una técnica avanzada de recuperación mejorada de petróleo (EOR) que permite aumentar la eficiencia del barrido del yacimiento mediante la inyección de soluciones viscosas que desplazan el crudo remanente hacia los pozos productores. Sin embargo, los sistemas convencionales de control de caudal generan altos niveles de cizallamiento, provocando la degradación mecánica del polímero, pérdida de viscosidad y disminución en la efectividad del proceso. Este trabajo presenta el diseño, validación y evaluación experimental de un prototipo de válvula de inyección especialmente desarrollado para minimizar la degradación del polímero durante su paso por sistemas de completamiento selectivo. Se utilizaron simulaciones CFD (dinámica computacional de fluidos) junto con pruebas en un banco físico ubicado en campo para evaluar distintos diseños. El prototipo más eficiente, basado en un patrón de flujo de velocidad variable, logró una pérdida de viscosidad inferior al 10% a una presión diferencial de 560 psi, con una concentración de polímero de 700 ppm y caudales de hasta 600 bbl/día. Los resultados demuestran una alta correlación entre las simulaciones y los ensayos físicos, lo cual permitió reducir el número de prototipos necesarios y optimizar el diseño final. Esta innovación es compatible con mandriles existentes, lo que representa una solución eficaz, económica y adaptable para campos maduros que aplican recuperación secundaria mediante inyección de polímeros.

Fields of Study & Subjects

Enhanced Oil Recovery Techniques Oil and Gas Production Techniques Rheology and Fluid Dynamics Studies

Publication details

Journal / source
Universidad Industrial de Santander
Publication date
18 February 2026
Language
ES
Document type
Thesis