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Investigação Experimental do Potencial da Combinação de Salinidade Controlada e Bio-Surfatante CSBS em Processos de Recuperação Avançada de Óleo

(Nigeria Annual International Conference and Exhibition, Agosto 2018)

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Objetivo

Este artigo é um sumário do estudo experimental conduzido por Dr, Tinuola Udoh no âmbito da sua tese de Doutoramento da Universidade de Aberdeen, Escola de Engenharia.

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Introdução

Estudos recentes mostraram que as propriedades da água podem ser modificadas com base na composição e concentração do sal, resultando em recuperações de óleo mais elevadas em comparação com os métodos convencionais de inundação de água em que a formação de salmoura é injetada. A injeção de água de salinidade controlada é um método novo de recuperação terciária de óleo (EOR) que tem aumentado a atenção da indústria petrolífera devido à sua eficiência em deslocamento de óleo, viabilidade, facilidade de aplicação, disponibilidade da água, custos de investimento e operação baixos. Além disso, estudos mostraram que a combinação de água de salinidade controlada com surfatantes químicos aumenta a recuperação mesmo aplicando os métodos separadamente. Contudo, os surfatantes químicos apresentam desafios importantes que necessitam de ser resolvidos antes de usá-los. Logo, tem havido um crescente foco no estudo de surfatantes biológicos como bons substitutos de surfactantes químicos em processos de EOR.

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O objetivo deste estudo é investigar o potencial da aplicação de bio-surfatantes que respeitem o ambiente, ramnolipídeos e GreenZyme®, combinados com água de salinidade controlada em processos de EOR. Esta investigação inclui: testes de solubilidade dos bio-surfatantes em vários níveis de salinidades para verificar a compatibilidade com a salinidade dos reservatórios de óleo, emulsificação e testes de tensão interfacial (IFT) entre interações de óleo-salmoura em vários níveis de salinidade e efeitos de molhabilidade através de embebição espontânea. A combinação de bio-surfatantes em injeção de água de salinidade controlada foi avaliada com experiências de inundação de carote usando amostras de rochas carbonatadas, óleo bruto morto e soluções salinas sintéticas.

Preparação de materiais e amostras: 1) Todas as soluções salinas foram preparadas com reagentes NaCl, CaCl2, 2HCl2, MgCl2, 6H2O e Na2SO4 sais com >95% pureza; 2) O óleo bruto usado é um óleo morto leve do Mar do Norte (Densidade 0.906 g/cc, Viscosidade 60.422 cp, °API 24.75); 3) Concentração de bio-surfatantes 1wt.%; 4) carotes do afloramento das rochas carbonatadas Estaillades de França.

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Resultados

Solubilidade do Bio-surfatante: GreenZyme® é solúvel em todas as soluções de eletrólitos a todas as temperaturas testadas.

Atividade de Emulsificação: Foi descoberto que a atividade de GreenZyme® é monótona com o tempo e a dispersão é mais ampla com o grau de salinidade. Inicialmente, foi observada uma correlação direta entre a atividade de emulsificação e a salinidade da salmoura, mas quando atingido o equilíbrio, um efeito semelhante foi observado com as soluções salinas e um elevado índex de emulsão de 50.00±4% com água de salinidade controlada.

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Tensão Interfacial (IFT): Foi observada uma redução da tensão interfacial de óleo-salmoura com o uso de GreenZyme®. À medida que a concentração aumenta de 0 para 5%, o IFT foi reduzido de 15.56 mN/m a 2 MN/m (uma redução de 87%).

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Molhabilidade: Os testes de embebição com a solução GreenZyme® mostraram que a molhabilidade sofre alterações após adicionar GreenZyme® à água de salinidade controlada, aumentando a eficiência.

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Experiências de Deslocamento em Carotes:

  • Inundação de Salinidade Controlada em 3 Etapas: os espaços porosos dos carotes foram continuamente preenchidos por água de alta salinidade, seguidamente por água de salinidade controlada e por fim água de salinidade controlada misturada com GreenZyme®. O primeiro deslocamento contou com 71.45% de recuperação de óleo, o segundo adicionou 12.07% e o terceiro adicionou mais 1.86%, perfazendo um total de 81.6%.

  • Inundação de Salinidade Controlada em 2 Etapas: os espaços porosos dos carotes foram continuamente preenchidos por água de salinidade controlada, seguida de um deslocamento com água de salinidade controlada misturada com GreenZyme®. A recuperação de óleo com o primeiro deslocamento foi de 77.73%, enquanto o segundo adicionou outros 3.87%, perfazendo um total de 81.6%.

 

Conclusão

O estudo demonstrou o potêncial do método de injeção de água de salinidade controlada misturada com GreenZyme® com o objetivo de recuperar óleo através de uma injeção estratégica. Os resultados deste estudo também vão ajudar a compreensão dos mecanismos intrínsecos deste tipo de métodos de EOR.

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Os resultados apresentados mostraram que GreenZyme® é eficiente em qualquer ambiente salino, conseguindo emulsificar eficientemente o óleo bruto, reduzindo a tensão interfacial (IFT) significativamente, alterando a molhabilidade em função do estado molhado da água-enzima e por fim, as experiências de deslocamento no carote provaram que o GreenZyme® melhora a recuperação de óleo.

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Picture: Lab test conducted by Petrobras, in Brazil 2008

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