Modelación numérica de la inyección de nanopartículas de dióxido de silicio (SiO2) para recuperación mejorada de hidrocarburos

Abstract

Se desarrolló un simulador numérico desde cero para modelar la inyección de nanofluidos en medios porosos, basado en ecuaciones de flujo bifásico (agua y aceite) y transporte de nanopartículas, verificado con estudios previos. Se simuló un campo análogo al yacimiento Ixtoc, escalado 1:10, utilizando datos reales de porosidad, permeabilidad y geometría, con técnicas como el apagado de celdas para manejar geometrías irregulares. El simulador fue optimizado con métodos como el formato CSR y pasos adaptativos, mejorando su eficiencia y precisión. Se evaluó la efectividad de la inyección de nanofluidos en comparación con la inyección convencional de agua, variando las concentraciones de nanopartículas. Aunque se empleó dióxido de silicio (SiO2), el simulador es adaptable a otros tipos de nanopartículas, siempre que se disponga de datos de laboratorio como curvas de permeabilidad relativa, presión capilar y coeficiente de difusividad. Los resultados mostraron que la inyección de nanofluidos mejora significativamente la recuperación de petróleo frente a la inyección de agua, siendo económicamente viable. La inyección de nanofluidos es una estrategia innovadora y su consolidación en la industria petrolera dependerá de la optimización de costos y metodologías.