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Obtenção de Emulsões e Microemulsões Ácidas de Petróleo Para Aplicação em Operações de Acidificação de Matriz Aluno: Pedro Tupã Pandava Aum Orientadora:

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1 Obtenção de Emulsões e Microemulsões Ácidas de Petróleo Para Aplicação em Operações de Acidificação de Matriz Aluno: Pedro Tupã Pandava Aum Orientadora: Profª. Tereza Neuma de Castro Dantas Co- Orientador: Prof. Afonso Avelino Dantas Neto

2 Motivação Um dos problemas mais comuns na operação de acidificação é o uso excessivo de aditivos, que além de encarecer o processo, podem causar danos a formação. Outro fator é a perda de eficiência da operação devido ao ácido ser muito reativo, sendo consumido imediatamente. Os sistemas microemulsionados tem mostrado grande eficiência em operações de transferência de massa, em formulações de inibidores de corrosão e como veículos . Estes depósitos afetam a dirigibilidade do veículo (motor engasgando, rateando e afogando), reduzem o desempenho do motor (perda de potência, redução da aceleração, consumo do combustível, detonação, aumento do requisito de octanagem) e aumentam as emissões de gases de exaustão (HO,CO, NO).

3 Objetivos Obter sistemas emulsionados e microemulsionados ácidos que:
Sejam eficientes para dissolver e/ou dispersar materiais que prejudicam a produção em arenito; Que minimizem a necessidade do uso de aditivos; Atuem como veículos controlando o ataque ácido de maneira que este possa atuar de forma mais eficiente; Testar os sistemas Obtidos. Fonte: wellcollc.com

4 Operação de Acidificação
Injeção de uma solução de ácido ou de misturas ácidas em uma formação a baixo da pressão de fratura da mesma; Objetivos da operação de acidificação: Remoção de um dano induzido ou pré-existente, restaurando as propriedades de fluxo da formação; Referência: Acidizing Seminar, BP Indonesia (BJ Services)

5 Operação de Acidificação
Poços candidatos a acidificação; Referência: Acidizing Fundamentals - SPE

6 Operação de Acidificação
Fluidos de acidificação (Mud Acid); Principais aditivos: Inibidores de corrosão; Solventes; Seqüestradores de ferro; Surfactantes; Agentes divergentes. Microemulsões e Emulsões em Operações de Acidificação de Matriz

7 Metodologia Experimental
Obtenção de Diagramas de Fases com os Constituintes Escolhidos Obtenção de Diagramas de Fases Ácidos Testes de Estabilidade (Cálcio, Temperatura, Salinidade, etc.) Estudo da Interação: Rocha – Microemulsão Rocha – Microemulsão Ácida Rocha – Mud Ácid Devido à instabilidade das correntes que compõem a nafta craqueada são necessários dois frascos com o mesmo material coletado para assegurar a repetibilidade e a reprodutibilidade dos resultados. Simulação

8 Metodologia Experimental
Para a obtenção do diagrama de fase prepara-se um ponto situado entre dois dos vértices do triangulo eqüilátero em seguida adicionou-se o componente complementar, varrendo toda a extensão do diagrama, marcando os pontos de formação e desaparecimento das fases. Devido à instabilidade das correntes que compõem a nafta craqueada são necessários dois frascos com o mesmo material coletado para assegurar a repetibilidade e a reprodutibilidade dos resultados.

9 Metodologia Experimental
6 mg/100ml o de 30ppm e 5.4 mg/100ml o de 100ppm Resumo – Ficha Técnica – Unitol L90 Aparência % água pH HBL Ponto de névoa Líquido 1,0 % máx 6 - 8 13,4 79 ºC

10 Resultados e Discussões
Sistema Tensoativo Cotensoativo Fase água Fase óleo 1 Unitol L90 n-butanol ADT Querosene 2 Xileno 3 Querosene/xileno 10% 4 Sec-butanol 5 6 7 n-butanol/OMS 1% ADT (NaCl ppm) 8 Sec-butanol/OMS 1% 9 10

11 Resultados e Discussões
Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4 Sistema 5 Sistema 6

12 Resultados e Discussões
Sistema 9 Sistema 7 Sistema 8 Sistema 10

13 Resultados e Discussões
Sistema Tensoativo Cotensoativo Fase água Fase óleo 11 Unitol L90/OMS 1% Sec-butanol HCl 15% Querosene 12 Querosene/xileno 10% 13 Xileno 14 n-butanol

14 Resultados e Discussões
Sistema 11 Sistema 12

15 Resultados e Discussões
Sistema 13 Sistema 14

16 Resultados e Discussões
Sistema Tensoativo Cotensoativo Fase água Fase óleo 15 Unitol L90/OMS 1% Sec-butanol HCl 15% ppm NaCl Querosene 16 HCl 15% ppm NaCl xileno Sistema 15 Sistema 16

17 Resultados e Discussões
Estabilidade dos Sistemas Microemulsionados com relação a Presença de Cálcio; Foram escolhidos os sistemas 11, 12, 13 e 14 e foram realizados testes de resistência ao cálcio com soluções de CaCl2 (2000, 4000, 6000 e ppm) no ponto de microemulsão com a seguinte composição: 40% de C/T, 55% de Fa e 5% de Fo. A partir desta concentração, o teste de resistência ao cálcio foi estudado em uma proporção de 1:1 (0,5g de ME para 0,5g de solução de cloreto de cálcio). Todos os quatro sistemas mostraram-se resistentes ao cálcio, ou seja, não houve separação de fases e nem precipitação. Devido à instabilidade das correntes que compõem a nafta craqueada são necessários dois frascos com o mesmo material coletado para assegurar a repetibilidade e a reprodutibilidade dos resultados.

18 Resultados e Discussões
Estabilidade dos Sistemas Microemulsionados á Temperatura (40% de C/T, 55% de Fa e 5% de Fo); Os sistemas testados (11,12,13 e 14) foram resistentes em temperaturas até 100ºC, ou seja, não houve quebra da microemulsão. Devido à instabilidade das correntes que compõem a nafta craqueada são necessários dois frascos com o mesmo material coletado para assegurar a repetibilidade e a reprodutibilidade dos resultados.

19 Próximas Etapas do Trabalho
Terminar os Ensaios de Dessorção; Propor um teste em testemunho. Obtenção de Diagramas de Fases com os Constituintes Escolhidos Obtenção de Diagramas de Fases Ácidos Estudo da Interação: Rocha – Microemulsão Rocha – Microemulsão Ácida Rocha – Mud Ácid Testes de Estabilidade (Cálcio, Temperatura, Salinidade, etc.) Simulação

20 Referências Bibliográficas
[1] José Eduardo Thomas (vários autores). Fundamentos de Engenharia de Petróleo. Interciência., 2001 [2] ARAÚJO, Manuelle Meike Silva de: Estudo de quebra de emulsões de petróleo utilizando microemulsões e célula de desidratação eletrostática; Dissertação ( Mestrado em Engenharia Química)- Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal. [3] Friberg, Bothorel, 1988; Constantinides et al., 1994, 1995, 1996; Lee et al.,1995;Ho et al., 1996; Lawrence, 1996; Oliveira et al.,1997; Dalmora, Oliveira, 1999; Dalmora et al., 2001.

21 Referências Bibliográficas
[4] Milton J. Rosen. SURFACTANTS AND INTERFACIAL PHENOMENA, third edition, Surfactant Research Institute, Brooklyn College, The City University of New York, (2006). [5] GURGEL, A: AULA: MICROEMULSÕES CLÁSSICAS, universidade estadual de Campinas, Instituto de Química, Departamento de Físico-Química. [6] Drew Myers, SURFACTANT SCIENCE AND TECHNOLOGY, THIRD EDITION, 2006 [7] Dekker, HANDBOOK OF MICROEMULSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 1999.

22 Agradecimentos

23 Agradecimentos OBRIGADO PELA ATENÇÃO! Aberto a questionamentos!
Contato:


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