Review of the use of biosurfactants for their implementation in enhanced oil recovery processes

Abstract

Improving the performance of Enhanced Oil Recovery (EOR) processes is of vital importance in the oil industry, because the number of mature fields will continue to grow and each year more fields will exceed their production peak. Emerging chemical recovery technologies are an efficient option to reduce the amount of oil remaining originally on site after conventional extraction techniques are carried out. However, the chemical substances used, in addition to being very expensive, are of synthetic origin, which means that they are not biodegradable.   For this reason, the oil industry recognizes the need to implement new environmentally friendly techniques that allow increasing oil recovery in mature fields due to the difficulty of finding new deposits. Therefore, this article reviews the implementation of biosurfactants in enhanced oil recovery processes as a new alternative for chemical recovery processes. The interest in creating and implementing compounds that are biodegradable, non-toxic and also efficient has increased in all sectors of the industry in recent years, and in the case of surfactants it is not the exception, since they have shown to have great potential for application.  Biosurfactants, unlike their synthetic counterparts, are produced from renewable resources using vegetable raw materials or through fermentation processes with different types of microorganisms, additionally they are biodegradable, have a lower environmental toxicity, a high capacity to reduce interfacial tension (IFT) at low concentrations and show good activity in a wide range of temperature.

Mejorar el desempeño de los procesos de Recuperación Mejorada de Petróleo (EOR) es de vital importancia en la industria petrolera, debido a que la cantidad de campos maduros seguirá creciendo y cada año más yacimientos superaran su pico de producción. Las tecnologías emergentes de recobro químico son una alternativa eficiente para reducir la cantidad de petróleo remanente que queda originalmente en sitio después de realizar las técnicas convencionales de extracción. Sin embargo, las sustancias químicas usadas, son de origen sintético, lo que quiere decir que no son biodegradables.  Por tal razón, la industria petrolera reconoce la necesidad de implementar nuevas técnicas amigables con el medio ambiente, que permitan aumentar el recobro de petróleo en campos maduros debido a la dificultad de encontrar nuevos yacimientos. Por consiguiente, en este artículo se revisa la implementación de biosurfactantes en los procesos de Recuperación Mejorada de Petróleo como una nueva alternativa para los procesos de recobro químico. El interés por crear e implementar compuestos que sean biodegradables, no tóxicos y además eficientes ha aumentado en todos los sectores de la industria durante los últimos años, y en el caso de los surfactantes no es la excepción, ya que han demostrado tener un gran potencial de aplicación.  Los biosurfactantes a diferencia de sus contrapartes sintéticas se producen a partir de recursos renovables, utilizando materias primas vegetales o mediante procesos de fermentación con diferentes tipos de microorganismos. Adicionalmente son biodegradables, tienen una menor toxicidad, una alta capacidad de reducir la tensión interfacial (IFT) a concentraciones bajas y presentar una buena actividad en un amplio rango de temperaturas.

Melhorar o desempenho dos processos Enhanced Oil Recovery (EOR) é de vital importância na indústria do petróleo, porque o número de campos maduros continuará a crescer e a cada ano mais campos excederão seu pico de produção. Tecnologias emergentes de recuperação química são uma alternativa eficiente para reduzir a quantidade de óleo remanescente originalmente no local após a aplicação de técnicas convencionais de extração. No entanto, as substâncias químicas utilizadas são de origem sintética, o que significa que não são biodegradáveis.  Por este motivo, a indústria do petróleo reconhece a necessidade de implementar novas técnicas ambientalmente corretas que permitam aumentar a recuperação de petróleo em campos maduros devido à dificuldade de encontrar novos depósitos. Portanto, este artigo analisa a implementação de biossurfactantes em processos de Recuperação Avançada de Petróleo como uma nova alternativa para processos de recuperação química. O interesse em criar e implementar compostos biodegradáveis, atóxicos e também eficientes tem aumentado em todos os setores da indústria nos últimos anos, e no caso dos tensoativos não foge à regra, pois têm demonstrado grande potencial de aplicação.  Os biossurfactantes, ao contrário dos sintéticos, são produzidos a partir de recursos renováveis, a partir de matérias-primas vegetais ou por meio de processos de fermentação com diferentes tipos de microrganismos. Além disso, são biodegradáveis, apresentam menor toxicidade, alta capacidade de redução da tensão interfacial (TIF) em baixas concentrações e apresentam boa atividade em uma ampla faixa de temperaturas.