Design and analysis of different models of microfluidic devices evaluated in enhanced oil recovery (EOR) assays

Microfluidic devices are a new platform for Enhanced Oil Recovery (EOR) assays. A successful oil recoveryin a reservoir can be different in another, hence the importance of a methodology for assessment prior toinjection. In the current study, micro and nanotechnology techniques were applied to develop EOR assays.The EOR chips simulated the phenomena occurred in micro-nano scale reservoirs. In general, the first step ofthe experiments corresponded to fill the microchannels with oil, then was injected water at constant flow rateuntil oil recovery ceases and finally was injected polymer or CDG. The recovery behaviors of the fluids werestudied by digital image analysis. Results allowed obtaining oil recovery for each evaluated fluid. Theoptimum configuration of the microchannels showed 80% of oil residual saturation after water injection.Keywords: EOR, poral volume, microgels and polymers, microfuidic devices.Fil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Boschan, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Granell, Pablo Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Golmar, Federico. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentin

Cost-effective fabrication of photopolymer molds with multi-level microstructures for pdms microfluidic device manufacture

This paper describes a methodology of photopolymer mold fabrication with multi-level microstructures for polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic device manufacture. Multi-level microstructures can be performed by varying UVA exposure time and channel width. Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM) and profilometry techniques have been employed to characterize the molds. Multiple molds with multi-level microstructures can be formed in a unique piece. Overall height/depth of the structures reaches up to 677 μm and a minimum of 21 μm. The method provides several advantages such as reduction of fabrication time, multiple structures with diverse topologies, a great variety of depth and height in a single mold and low cost of fabrication. The effectiveness of multi-level microstructure fabrication was evaluated by constructing PDMS microfluidic devices for cell culture and proliferation.Fil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Penãherrera, Ana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vizuete, Karla. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Ruarte, Darío. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Follo, Marie. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Vaca Mora, Andrea Vanessa. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Arroyo, Carlos R.. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Debut, Alexis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Cumbal Flores, Luis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Florida International University; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Florida International University; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mertelsmann, Roland. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemani

Desarrollo de nuevas metodologías para estudios de Recuperación Asistida de Petróleo (EOR)

El reto de las nuevas metodologías de estudio EOR reside en la compleja interacción de los agentes inyectados con los fluidos que se encuentra en el yacimiento, bajo las condiciones físicas y químicas del mismo. Es así como las metodologías de estudio EOR deben proveer una evaluación completa de los fluidos inyectados.En el área de los dispositivos de microfluídica, los microsistemas analíticos se conciben para integrar varias operaciones de laboratorio: inyección de muestras y reactivos, mezclado, incubación, reacción, separación, detección, aislamiento, etc. Estos microsistemas se identifican como lab-on-a-chip (LOC).La tecnología de Lab-on-a-chip es ideal para estudiar la recuperación asistida de petróleo y su eficacia. Es posible la fabricación de microchips que simulen medios porosos con diseños personalizados, incluyendo poros, canales y la interconexión de diferentes zonas con distintas permeabilidades que se reproducen con precisión, además de proveer transparencia óptica para la visualización de fluidos.Fil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Boschan, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentin

Hybrid microchannel-solid state micropore device for fast and optical cell detection

This paper presents a methodology for cell detection and counting using a device that combines PDMS (polydimethylsiloxane) microfluidic multilayer channels with a single solid state micropore. Optimal conditions of solid-state micropore fabrication from crystalline silicon wafers are presented. Micropores of varying size can be obtained by directly etching using an etchant agent concentration of 50 wt% KOH, at varying temperatures (40, 60, 80 °C) and voltages (100, 500, 1000 mV). Scanning Electron Microscopy (SEM), and profilometry techniques have been used for the micropore characterization. In order to find optimal conditions for cell detection a COMSOL Multiphysics simulation was performed. Pressure drop, shear stress, fluid viscosities and flow rates parameters were evaluated. The potential viability of the device for cell detection and counting, avoiding cellular damage, is demonstrated.Fil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernández Cabada, Tamara. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Booth, Ross. MilliporeSigma Corporation; Estados UnidosFil: Der, Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cabaleiro, Juan Martin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Debut, Alexis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Cumbal Flores, Luis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Biomédica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Florida International University; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Accessible and Cost-Effective Method of PDMS Microdevices Fabrication Using a Reusable Photopolymer Mold

This work describes a novel and cost-effective method of polydimethylsiloxane (PDMS) microchips fabrication by using a printing plate photopolymer called Flexcel as a master mold (Fmold). This method has demonstrated the ability to generate multiple devices from a single master, reaching a minimum channel size of 25 μm, structures height ranging from 53 to 1500 μm and achieving dimensions of 1270 × 2062 mm2, which are larger than those obtained by the known techniques to date. Scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and profilometry techniques have been employed to characterize the Fmold and PDMS replicas. The results showed high replication fidelity of Fmold to the PDMS replica. Furthermore, it was proved the reusability of the Fmold. In our study, up to 50 PDMS replicas have been fabricated without apparent degradation of the mold. The feasibility of the resulting PDMS replica was effectively demonstrated using a microfluidic device for enhanced oil recovery analysis.Fil: Bourguignon, Natalia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sierra Rodero, Marina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pineda Ramos, Pedro Antonio. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Vizuete, Karla. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Arroyo, Alejandro Carlos. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Cumbal Flores, Luis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin