Biocidas usados comúnmente en la industria del Petróleo y Gas Monica Canalizo-Hernandez

Agenda

 ¿Qué son los biocidas?  ¿Cómo funcionan los biocidas?  Biocidas para producción de gas y petróleo

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¿QUÉ SON LOS BIOCIDAS?

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¿Qué son los biocidas?  Químicos contra microorganismos nocivos  Llamados pesticidas, alguicidas o antimicrobianos  Contenidos en productos usados en la vida diaria

 Productos de uso diario con propiedades biocidas     

Blanqueador Alcohol etílico Yodo Agua oxigenada Sal de mesa

 Aseo (desinfectantes)  Productos de uso personal (conservadores)  Pintura (conservadores)

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¿Por qué son necesarios los biocidas en la producción de gas y petróleo?  Controlan y reducen la corrosión  Previenen el agriamiento de petróleo y gas  Contribuyen a óptimos niveles de producción  Preservan los fluídos de perforación PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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¿CÓMO FUNCIONAN LOS BIOCIDAS? PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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¿Cómo funcionan los biocidas?

Biocidas membranales  Mecanismo envuelve disrupción del flujo celular

Biocidas reactivos  Mecanismo envuelve reacción química con compuestos celulares  Más reactividad: Menos selectividad

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Alta Reactividad Baja Selectividad Oxidantes

Reactividad

+

Biocidas reactivos

-

Reactividad y Selectividad BALANCEADA: Biocidas industriales

Baja Reactividad Alta Selectividad Antibióticos

-

Selectividad

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+

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Biocidas industriales

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BIOCIDAS EMPLEADOS EN PRODUCCIÓN DE GAS Y PETRÓLEO

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Glutaraldehido  Usado en gas y petróleo por mas de 40 años  Muy eficaz contra organismos anaeróbicos (SRBs y APBs)  Sinergia con compuestos cuaternarios de amonio  Compatibilidad con reductores de fricción (aniónico y catiónico)  Incompatible con aminas primarias y secundarias PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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Mecanismo de acción del Glutaraldehido

“Crosslinking” de componentes celulares

Formación de intermediarios altamente reactivos con aminas primarias

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Sulfato de tetrakis (hidroximetil) fosfonio (THPS)  Ampliamente usado en gas y petróleo  Muy eficaz contra organismos anaeróbicos (SRBs y APBs)  Reacciona “secuestrando” sulfuro de hierro  Interfiere con reductores de fricción aniónicos  Incompatible con sulfuros PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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Mecanismo de acción de THPS

 THPS reacciona con el ion hidróxido produciendo trihidroximetil fosfina (THP) y formaldehido  THP reacciona con puentes disulfuro, eliminando bacterias PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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Compuestos cuaternarios de amonio  Activos a nivel membranal  Alta eficacia aún a dosis bajas  Producen espuma  Dificultan la separación  Su eficacia disminuye en aguas duras y salinas  Se adhieren fácilmente a superficies (“películas”)

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Acroleina  Altamente reactiva  Efectiva en dosis bajas contra bacteria, biopelículas y macroorganismos  Alto riesgo para la salud  Requiere medidas extensas de seguridad para mitigar los altos riesgos

O H2C

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2,2-dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) O

 Mata bacterias de

Br N

manera rápida

H2N

Br

 Potente contra una variedad de bacterias  No corrosivo en las dosis

recomendadas  Se degrada rápidamente

 Incompatible con sulfuros y aminas

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2,2-dibromomalonamide (DBMAL)  Mata bacterias de

O

Br

O

H2N

Br

NH2

manera rápida  Provee protección prolongada (no se degrada rápidamente)

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Formaldehido  Uno de los primeros biocidas empleados en gas y petróleo

 Buena efectividad contra bacteria

 Altos riesgos por inhalación (carcinógeno)

 No es empleado en USA PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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4,4-dimetiloxazolidina  Preservativo  Proporciona protección a largo plazo  Empleado en productos para aseo del hogar y

pinturas  No es de acción rápida

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Tris (hidroximetil) nitrometano (Tris Nitro o THNM)  Eficaz a pH básicos  Excelente control de olor  Requiere dosis más altas  No es clasificado como de acción rápida

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Oxidantes  Eficaces  Ampliamente usados en desinfección de agua  No proporcionan protección prolongada más allá de control inicial  Altamente reactivos con componentes en fluidos de perforación  Muy corrosivos  Forman productos orgánicos halogenados PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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Nitratos  No son biocidas  Inducen el crecimiento de bacterias reductoras de nitrógeno (NRBs)  Sobrecrecimiento de NRBs afecta el crecimiento de SRBs  Empleados en inyección de agua

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Control sin químicos: Instrumentos  No emplean compuestos químicos  Basados en generadores de luz UV o sonicación  No proporcionan protección más allá de control inicial  Las bacterias vuelven a crecer rápidamente  Requieren mucha energía  Ineficaces contra poblaciones altas o medianas de microorganismos PERSONAL AND CONFIDENTIAL

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