USO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS PARA REMOÇÃO DE PETRÓLEO DE AREIA PRODUZIDA Aluna: Lorraine Greco Orientadora: Marcia Khalil Novembro 2010
Cenário Cenário Produção de areia Reservatórios inconsolidados com permeabilidade entre 0,5 a 8 darcy são mais sucetíveis Os mecanismos principais de produção de areia são: Falha por cisalhamento Falha por tensão Migração de finos Acúmulo de areia no Separador
Cenário Tratamento químico de resíduo Areia contaminada + Solução extratora Separação sólido-líquido Areia remediada Solução extratora + Contaminante Tratamento onshore Gastos com o transporte dos resíduos e no destino final da areia após o tratamento Risco ambiental Motivação Métodos de remediação de areia produzida offshore que permitam o descarte no mar da areia após o tratamento (Normas Ambientais)
Objetivos Desenvolver sistemas microemulsionados Testar o desempenho dos sistemas microemulsionados na extração de petróleo de areia produzida Comparar o desmpenho dos sistemas microemulsionados com dois produtos comerciais
Introdução Microemulsão É uma dispersão O/A ou A/O estabilizada por surfatante e cosurfatante É formada espontaneamente ( ΔG negativo) Surfatante Cosurfante Água Óleo (1) (2) (1) Microemulsão normal O/A; (2) Microemulsão inversa A/O
Introdução Introdução Sistemas microemulsionados MICROEMULSÃO Termodinamicamente estável Baixa viscosidade aparente (~10cP) Gotas bem dispersas (diâmetro de gota 10 a 100 nm) Emulsão Microemulsão Baixa tensão interfacial Sistema dinâmico Opticamente transparente (Isotrópica)
Introdução Diagrama pseudoternário Surfatante Cosurfatante/Surfatante C/S Cosurfatante
Introdução Cosurfatante/ Surfatante Álcool, glicol / Não iônico, catiônico ou aniônico C/S Fase aquosa Água Solução Salina Água do mar Fase aquosa Fase óleo Fase óleo Hidrocarbonetos Terpenos Óleos vegetais Biodiesel
Introdução Mecanismo de solubilização A solubilização do petróleo impregnado na areia é promovida pela redução da tensão interfacial águaóleo A molhabilidade da areia muda de molhável a óleo para molhável a água OS OA AS Água = 180 0 = 0 0 OS AS OA cos
Procedimento Experimental Procedimento Experimental Sistemas microemulsionados Preparo dos diagramas pseudoternários Surfatantes - aniônicos e não iônicos com BHL entre 12,0 14,0 Cosurfatantes álcool butílico e butilglicol Fase Óleo querosene, AB-09 e SOLBRAX ECO Fase aquosa água e solução salina NaCl 35g/L Parâmetros avaliados Influência de cada componente na formação da micro Razão C/S Avaliação da estabilidade térmica e salina Seleção da formulação dos sistemas
Resultados Resultado Preparo de diagramas Influência da razão C/S Seleção das formulações com predomínio da fase aquosa e ~10% de fase óleo
Resultados Resultado Ensaio Qualitativo 2,0ml de micro em 1,0g de areia impregnada com óleo Teste estático a 40 C por 1 hora Avaliação visual do potencial de remoção. AREIA INICIAL DURANTE O TRATAMENTO BK2 BP3 BF BI
Resultados Resultado Ensaio Quantitativo Teste com agitação branda (50rpm) a 40 C por 4 horas 20ml de micro em 10g de areia impregnada com óleo Avaliação quantitativa a partir da calcinação da areia após tratamento Solução Extratora % de remoção Branco Água Salina 19,09 Produto Comercial Microemulsão Desenvolvida 1720 díl 10% 63,60 1736 díl 10% 65,03 BP 4 díl 10% 78,64 CE díl 10% 83,27 BW 1 díl 10% 86,79 BV 1 díl 10% 87,95 BQ 1 díl 10% 89,24 BX 1 díl 10% 89,98 BV 96,61 CE 98,17
Resultado Potencial dos componentes do sistema CE Fase óleo Álcool Glicol Água CE Aspecto após lavagem com solução salina
Conclusão Os sistemas microemulsionados diluídos na concentração de 10% em solução salina apresentaram desempenhos de remoção entre 78% e 90%. Os sistemas microemulsionados não diluídos apresentaram desempenhos de remoção maiores, entre 96% e 98%. Os produtos comerciais diluídos em água apresentaram desempenhos de remoção inferiores aos sistemas microemulsionados desenvolvidos sendo esses diluídos ou não.
Conclusão Ao comparar o desempenho de remoção dos componentes do sistema CE nota-se que nenhum dos componentes possui um desempenho individual semelhante ao do sistema microemulsionado A rápida mobilização do óleo, alta eficiência, estabilidade e possibilidade de ajuste de viscosidade mostram que a microemulsão apresenta grande potencial de aplicação na limpeza de areia produzida
Referências Bibliográficas Carlson, J., Gurley, D., King, G., Prince-Smith, C., Waters, F.,1992. Sand Control: Why and How?. Oilfield Review, 4: 41-53. Rosen, M., 1989. Surfactants and interfacial phenomena. 2a Edição Wiley. Oliveira, M.C.K. Remediação de solos contaminados por compostos orgânicos utilizando-se microemulsão. Tese de Doutorado COPPE/UFRJ 2004.
Agradecimento
USO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS PARA REMOÇÃO DE PETRÓLEO DE AREIA PRODUZIDA Aluna: Lorraine Greco Orientadora: Marcia Khalil Novembro 2010