Co-injeção de vapor e solução de tensoativo como método de recuperação avançada de óleo pesado
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53743 |
Resumo: | Os métodos especiais de recuperação compreendem um conjunto de técnicas que visam aumentar a fração recuperada de óleo de um reservatório, e, consequentemente, proporcionar o aumento de sua vida útil. As reservas de hidrocarbonetos do Nordeste Brasileiro são, em sua maioria, formadas por campos de óleos pesados, ou seja, óleos que apresentam alta densidade e viscosidade, logo, de difícil extração. Nesse contexto, os métodos térmicos são mais eficientes ao atuarem reduzindo a viscosidade do petróleo ao injetar calor no reservatório. Contudo, com o passar do tempo, a utilização de tensoativos como método químico para recuperação avançada também se tornou fortemente difundida, essas moléculas reduzem as tensões interfaciais entre os fluidos, facilitando o deslocamento do petróleo no meio poroso. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo elucidar um método para potencializar a produção de óleos pesados, realizando uma união entre o método térmico e químico, a partir da co-injeção de vapor e solução de tensoativo em diferentes configurações de injeção. A metodologia abordada consiste em três etapas: o preparo da solução de tensoativo, a caracterização do óleo e da rocha, e a realização de testes de fluxo em meio poroso. Para a realização dos testes foram utilizadas amostras do Arenito Berea, sendo caracterizadas quanto à porosidade e permeabilidade, apresentando uma porosidade e permeabilidade média de 21,25% e 530 mD, respectivamente, e um óleo de 247,77 cP (20,7 °API), característico da região de estudo. Nos testes de fluxo foi utilizada uma solução de 0,5% m/m de tensoativo não-iônico (Nonilfenol Etoxilado NP-100EO) associada à injeção de vapor, sendo injetados em diferentes configurações: 100%V (100% de Vapor), 75%T25%V (75% de Solução de Tensoativo e 25% de Vapor), 50%T50%V (50% de Solução de Tensoativo e 50% de Vapor), 25%T75%V (25% de Solução de Tensoativo e 75% de Vapor) e 100%T (100% de Solução de Tensoativo). A partir dos ensaios de recuperação, verificou-se que a solução do tensoativo NP-100EO co-injetado com uma maior proporção de vapor (25%T75%V) apresentou maior recuperação de óleo (50,27 %FR) em comparação com a injeção única de vapor (45,19 %FR). Como resultado, observou-se que a sinergia entre os métodos potencializa a produção de óleo, essencialmente quando se injeta uma proporção de vapor maior, apresentando um ganho absoluto de 5,08 pontos percentuais comparado apenas com a injeção de vapor. Dessa forma, a co-injeção de vapor e solução de tensoativo tem se mostrado uma técnica eficaz para aumentar a recuperação de óleos pesados. |
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Freitas, Ana Paula Teixeira Araujo de0000-0001-9518-3310https://lattes.cnpq.br/3649560718166688Oliveira, Gregory Vinicius BezerraLourenço, Maria Clara de MenesesRodrigues, Marcos Allyson Felipe2023-07-19T13:27:28Z2023-07-19T13:27:28Z2023-07-10FREITAS, Ana Paula Teixeira Araujo de. Co-injeção de vapor e solução de tensoativo como método de recuperação avançada de óleo pesado. Orientador: Marcos Allyson Felipe Rodrigues. 2023. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Petróleo) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53743Os métodos especiais de recuperação compreendem um conjunto de técnicas que visam aumentar a fração recuperada de óleo de um reservatório, e, consequentemente, proporcionar o aumento de sua vida útil. As reservas de hidrocarbonetos do Nordeste Brasileiro são, em sua maioria, formadas por campos de óleos pesados, ou seja, óleos que apresentam alta densidade e viscosidade, logo, de difícil extração. Nesse contexto, os métodos térmicos são mais eficientes ao atuarem reduzindo a viscosidade do petróleo ao injetar calor no reservatório. Contudo, com o passar do tempo, a utilização de tensoativos como método químico para recuperação avançada também se tornou fortemente difundida, essas moléculas reduzem as tensões interfaciais entre os fluidos, facilitando o deslocamento do petróleo no meio poroso. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo elucidar um método para potencializar a produção de óleos pesados, realizando uma união entre o método térmico e químico, a partir da co-injeção de vapor e solução de tensoativo em diferentes configurações de injeção. A metodologia abordada consiste em três etapas: o preparo da solução de tensoativo, a caracterização do óleo e da rocha, e a realização de testes de fluxo em meio poroso. Para a realização dos testes foram utilizadas amostras do Arenito Berea, sendo caracterizadas quanto à porosidade e permeabilidade, apresentando uma porosidade e permeabilidade média de 21,25% e 530 mD, respectivamente, e um óleo de 247,77 cP (20,7 °API), característico da região de estudo. Nos testes de fluxo foi utilizada uma solução de 0,5% m/m de tensoativo não-iônico (Nonilfenol Etoxilado NP-100EO) associada à injeção de vapor, sendo injetados em diferentes configurações: 100%V (100% de Vapor), 75%T25%V (75% de Solução de Tensoativo e 25% de Vapor), 50%T50%V (50% de Solução de Tensoativo e 50% de Vapor), 25%T75%V (25% de Solução de Tensoativo e 75% de Vapor) e 100%T (100% de Solução de Tensoativo). A partir dos ensaios de recuperação, verificou-se que a solução do tensoativo NP-100EO co-injetado com uma maior proporção de vapor (25%T75%V) apresentou maior recuperação de óleo (50,27 %FR) em comparação com a injeção única de vapor (45,19 %FR). Como resultado, observou-se que a sinergia entre os métodos potencializa a produção de óleo, essencialmente quando se injeta uma proporção de vapor maior, apresentando um ganho absoluto de 5,08 pontos percentuais comparado apenas com a injeção de vapor. Dessa forma, a co-injeção de vapor e solução de tensoativo tem se mostrado uma técnica eficaz para aumentar a recuperação de óleos pesados.Enhanced Oil Recovery Methods comprise a set of techniques aimed at increasing the recovered fraction of oil from a reservoir, thereby extending its lifespan. The hydrocarbon reserves in Northeast Brazil consist mainly of heavy oil fields, which are oils with high density and viscosity, making their extraction challenging. In this context, thermal methods are more efficient as they reduce the oil viscosity by injecting heat into the reservoir. However, over time, the use of surfactants as a chemical method for enhanced oil recovery has also become widely adopted. These molecules reduce the interfacial tensions between fluids, facilitating the displacement of oil in the porous medium. Based on the above, this study aims to elucidate a method to enhance the production of heavy oils by combining thermal and chemical approaches through the co-injection of steam and surfactant solution in different injection configurations. The methodology consists of three steps: preparation of the surfactant solution, characterization of the oil and rock, and conducting flow tests in a porous medium. Berea Sandstone samples were used for the tests, characterized for porosity and permeability, exhibiting an average porosity of 21.25% and permeability of 530 mD, respectively, with an oil viscosity of 247.77 cP (20.7 °API), characteristic of the study region. In the flow tests, a 0.5% m/m solution of non-ionic surfactant (Nonylphenol Ethoxylated NP 100EO) was used in association with steam injection in different configurations: 100%V (100% Steam), 75%T25%V (75% Surfactant Solution and 25% Steam), 50%T50%V (50% Surfactant Solution and 50% Steam), 25%T75%V (25% Surfactant Solution and 75% Steam), and 100%T (100% Surfactant Solution). From the recovery tests, it was observed that the co-injection of NP-100EO surfactant solution with a higher proportion of steam (25%T75%V) resulted in higher oil recovery (50.27 %FR) compared to single steam injection (45.19 %FR). As a result, it was observed that the synergy between the methods enhances oil production, especially when a higher proportion of steam is injected, with an absolute gain of 5.08 percentage points compared to steam injection alone. Thus, the co injection of steam and surfactant solution has proven to be an effective technique for increasing the recovery of heavy oils.FinepANPPRH-26Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia de PetróleoUFRNBrasilEngenharia de PetróleoCNPQ::ENGENHARIASRecuperação avançadaInjeção de vaporCampos madurosTensoativoÓleo pesadoEnhanced Oil RecoverySteam floodingMature fieldsSurfactantHeavy oilCo-injeção de vapor e solução de tensoativo como método de recuperação avançada de óleo pesadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALCo-injeçãodevaporetensoativo_FREITAS_2023.pdfCo-injeçãodevaporetensoativo_FREITAS_2023.pdfapplication/pdf1611302https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53743/1/Co-inje%c3%a7%c3%a3odevaporetensoativo_FREITAS_2023.pdf97679288b89d1a133f9f1a258973ad71MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53743/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52123456789/537432023-07-19 10:27:28.615oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-19T13:27:28Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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