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Title in Portuguese: Avaliação de mecanismos de interação do ácido aminofosfônico com mineral constituinte da rocha arenítica berea: Feldspato
Author: Souza, Stephanie de Oliveira
Advisor(s): Luna, Francisco Murilo Tavares de
Keywords: Tratamento squeeze
Ácido nitrilotrismetilfosfônico
Batelada
Feldspato
Quartzo
Squeeze treatment
Nitrilotrismethylenephosphonic acid
Batch
Feldspar
Quartz
Issue Date: 2017
Citation: SOUZA, S. de O. (2017)
Abstract in Portuguese: Incrustações causam grandes problemas operacionais na indústria do petróleo e ocorrem em algum momento na vida produtiva dos poços, devido principalmente ao uso frequente do mecanismo de injeção de água do mar para manutenção da pressão do reservatório e recuperação do óleo. A formação e deposição de sólidos inorgânicos insolúveis são ocasionadas pela incompatibilidade salina entre a água de formação e a água de injeção (água do mar) ou por alterações nas condições do sistema de fluxo do reservatório e de produção. Para prevenir a formação desses depósitos de incrustação, utiliza-se a técnica squeeze de inibidor de incrustação, que consiste na retenção de um inibidor na formação rochosa, por mecanismos de adsorção ou precipitação, evitando a formação de precipitados. Com o objetivo de estudar o comportamento da interação entre o inibidor de incrustação e a formação rochosa, realizou-se ensaios em batelada com o Feldspato e o Quartzo, minerais constituintes da rocha arenítica Berea, e como inibidor o ácido nitrilotrismetilfosfônico (ATMP). Os ensaios em batelada foram realizados em soluções de ATMP em NaCl 1M e em salmoura sintética nas temperaturas de 25 e 70ºC, pH 4 e 7, com tempo de contato de 48 horas. Nestes ensaios, foram verificadas a influência da temperatura, pH e concentração do inibidor. No ensaio com a mistura de dois minerais se avaliou a possibilidade da obtenção da curva de retenção para a mistura a partir das curvas individuais dos minerais. As amostras foram centrifugadas e a concentração final do ATMP foi analisada pela técnica de espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Os resultados mostraram que a maior retenção de inibidor ATMP ocorreu em solução salina de salmoura sintética a pH 4 e 70 °C, controlado pelo mecanismo de precipitação. Observou-se a formação de precipitados em pH 7 antes do tempo de contato com a rocha devido a formação dos complexos cátion-ATMP. Em solução salina de NaCl 1M, a precipitação é o mecanismo de retenção predominante em pH 4, já com a elevação do pH a retenção diminui devido uma maior repulsão eletrostática. Em todos os casos, a elevação de temperatura de 25 °C para 70 °C promoveu uma maior retenção de inibidor. Constatou-se que o método de predição da curva de retenção para uma mistura de adsorventes a partir das curvas individuais não foi válido para a mistura de minerais Feldspato e Quartzo.
Abstract: Incrustations cause many operational problems in petroleum industry that occur in some moment of wells productive life, most frequently because of seawater injection for pressure maintenance and oil recovery. The formation and deposition of insoluble inorganic solids occur because of the difference of salinity between formation water and injection water (seawater) or because of changes in flow system conditions of reservoir and production. The squeeze technic is used to prevent scale formation, which consists in inhibitor retention by the formation rock through adsorption and precipitation, which avoid precipitate formation. Studying the interaction between the incrustation inhibitor and the rock formation, it has been performed batch tests with Feldspar and Quartz, that occur on sandstone Berea, and nitrilotrismethylenephosphonic acid (NTMP) as inhibitor. The batch tests have been performed in NTPM solutions with NaCl 1M and in artificial brine on temperatures of 25 and 70°C, pH 4 e 7, with contact time of 48 hours. In these tests, the influence of temperature, pH and inhibitor concentration were verified. Testing the mixture between two minerals, it was concluded that was possible to obtain the retention curve of mixture from the minerals individual curves. The samples were centrifuged and the NTPM final concentration was analyzed by the technique of optical emission spectroscopy inductively coupled plasma (ICP-OES). The results have shown that the biggest NTPM inhibitor occurs in saline solution of artificial brine at pH 4 and 70°C, controlled by precipitation method. It was observed the precipitate formation on pH 7 before the contact time with the rock, because of the formation of the complex cation-NTPM. In saline solution of NaCl 1M, the precipitation is the dominant method in pH 4, the adsorption of inhibitor decreases as pH increases due to increased level of electrostatic repulsion. In all the cases, the temperature increment of 25°C for 70°C promoted bigger inhibitor retention. It was verified that the method of prediction of the retention curve for a mixture of adsorbents from the individual curves was not valid for the mixture of minerals Feldspar and Quartz.
Description: SOUZA, Stephanie de Oliveira. Avaliação de mecanismos de interação do ácido aminofosfônico com mineral constituinte da rocha arenítica berea: Feldspato. 2017. 41 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Petróleo)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/36475
metadata.dc.type: TCC
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