Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32891 |
Resumo: | Complexos polieletróliticos (PEC) baseados em poli(epicloridrina-co-dimetilamina) (EPI-DMA) e poli(ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) (PSSMA) para encapsulamento de polifosfatos foram preparados pela primeira vez na literatura. O PEC foi desenvolvido com o intuito de aumentar a durabilidade do tratamento de prevenção a incrustações em poços de petróleo. O hexametafosfato de sódio (SHMP) foi utilizado como polifosfato modelo neste trabalho e avaliado como inibidor de incrustação de carbonato de cálcio. A relação entre o pH e a formação de CaCO3 foi avaliada por testes estáticos, precipitação dinâmica em capilar e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em pH 6,5, excelentes resultados foram encontrados com completa inibição da deposição de CaCO3 no capilar com apenas 2,5 mg L-1 de SHMP e uma estrutura deformada dos cristais de CaCO3 pelas imagens de MEV foi observada. Por sua vez, em pH 7,5 e acima, o SHMP apresentou uma diminuição significativa na eficiência de inibição de incrustação mesmo em concentrações elevadas. Esses resultados foram atribuídos à cinética de precipitação do CaCO3 nas condições drásticas avaliadas. Para otimizar as formulações do PEC, foi aplicado um planejamento fatorial 23. As suspensões PEC resultantes foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta e eficiência de encapsulamento (EE) do SHMP. Os melhores resultados foram encontrados pela formulação usando 1% (m/m) de EPI-DMA, 0,1% de PSSMA e adição de SHMP antes do PSSMA. Esta formulação otimizada foi aplicada em condições reais de poço de petróleo e mostrou boa estabilidade a 25°C e redução de estabilidade com o aumento da temperatura. O PEC mostrou excelente eficiência de inibição de incrustação de carbonato de cálcio com mínima concentração efetiva (MCE) de 2,0 mg L-1, utilizando a mesma concentração de SHMP a 100°C e 1000 psi. A suspensão de PEC também apresentou desempenho excepcional na avaliação da interação com arenito, melhorando não só a adsorção do material nos grãos da rocha, mas também a durabilidade do tratamento em 100%. |
id |
UFRN_fce1d82b12ba00efb77a71d1239ac447 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32891 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Morais, Stéphanie Cavalcante dehttp://lattes.cnpq.br/5611789330786871http://lattes.cnpq.br/7711521318854102Fonseca, José Luís Cardozohttp://lattes.cnpq.br/8143800826985556Souza, Miguel Ângelo Fonseca dehttp://lattes.cnpq.br/3530941218204965Martins, Alessandro Franciscohttp://lattes.cnpq.br/6465172583349458Villetti, Marcos Antôniohttp://lattes.cnpq.br/8504489050993642Balaban, Rosângela de Carvalho2021-07-15T18:43:07Z2021-07-15T18:43:07Z2021-03-11MORAIS, Stéphanie Cavalcante de. Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo. 2021. 112f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32891Complexos polieletróliticos (PEC) baseados em poli(epicloridrina-co-dimetilamina) (EPI-DMA) e poli(ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) (PSSMA) para encapsulamento de polifosfatos foram preparados pela primeira vez na literatura. O PEC foi desenvolvido com o intuito de aumentar a durabilidade do tratamento de prevenção a incrustações em poços de petróleo. O hexametafosfato de sódio (SHMP) foi utilizado como polifosfato modelo neste trabalho e avaliado como inibidor de incrustação de carbonato de cálcio. A relação entre o pH e a formação de CaCO3 foi avaliada por testes estáticos, precipitação dinâmica em capilar e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em pH 6,5, excelentes resultados foram encontrados com completa inibição da deposição de CaCO3 no capilar com apenas 2,5 mg L-1 de SHMP e uma estrutura deformada dos cristais de CaCO3 pelas imagens de MEV foi observada. Por sua vez, em pH 7,5 e acima, o SHMP apresentou uma diminuição significativa na eficiência de inibição de incrustação mesmo em concentrações elevadas. Esses resultados foram atribuídos à cinética de precipitação do CaCO3 nas condições drásticas avaliadas. Para otimizar as formulações do PEC, foi aplicado um planejamento fatorial 23. As suspensões PEC resultantes foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta e eficiência de encapsulamento (EE) do SHMP. Os melhores resultados foram encontrados pela formulação usando 1% (m/m) de EPI-DMA, 0,1% de PSSMA e adição de SHMP antes do PSSMA. Esta formulação otimizada foi aplicada em condições reais de poço de petróleo e mostrou boa estabilidade a 25°C e redução de estabilidade com o aumento da temperatura. O PEC mostrou excelente eficiência de inibição de incrustação de carbonato de cálcio com mínima concentração efetiva (MCE) de 2,0 mg L-1, utilizando a mesma concentração de SHMP a 100°C e 1000 psi. A suspensão de PEC também apresentou desempenho excepcional na avaliação da interação com arenito, melhorando não só a adsorção do material nos grãos da rocha, mas também a durabilidade do tratamento em 100%.Polyelectrolytic complexes (PEC) based on poly(epichlorohydrin-co-dimethylamine) (EPI-DMA) and poly(4-styrene-sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSMA) for polyphosphate encapsulation were first prepared in the literature. The PEC was developed in order to increase the durability of the treatment of scale in oil wells. Sodium hexametaphosphate (SHMP) was used as a model polyphosphate in this work and evaluated as a calcium carbonate scale inhibitor. The relationship between pH and CaCO3 formation was evaluated by static tests, dynamic precipitation in capillary and scanning electron microscopy (SEM) images. At pH 6.5, excellent results were found with complete inhibition of CaCO3 deposition in the capillary with only 2.5 mg L-1 of SHMP and a deformed structure of the CaCO3 crystals by SEM images was observed. In turn, at pH 7.5 and above, SHMP showed a significant decrease in the efficiency of scaling inhibition even at high concentrations. These results were attributed to the precipitation kinetics of CaCO3 under the drastic conditions evaluated. To optimize the PEC formulations, a 23 factorial design was applied. The resulting PEC suspensions were characterized by dynamic light scattering (DLS), zeta potential and SHMP encapsulation efficiency (EE). The best results were found by the formulation using 1% (w/w) of EPIDMA, 0.1% of PSSMA and addition of SHMP before PSSMA. This optimized formulation was applied in real oil well conditions and showed good stability at 25 °C and reduced stability with increasing temperature. The PEC showed excellent inhibition efficiency against calcium carbonate scale with minimum effective concentration (MCE) of 2.0 mg L-1 using the same concentration of SHMP at 100 °C and 1000 psi. The PEC suspension also showed exceptional performance in the evaluation of the interaction with sandstone, improving not only the adsorption of the material in the rock grains, but also the durability of the treatment by 100%.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilComplexo polieletrólitoIncrustaçãoCarbonato de cálcioTratamento de SqueezeAvaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaocomplexospolieletroliticos_Morais_2021.pdfapplication/pdf2935989https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32891/1/Avaliacaocomplexospolieletroliticos_Morais_2021.pdf6f2c99a21837ec4f1f5cefa0ec519e34MD51123456789/328912021-07-15 15:44:01.738oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32891Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-07-15T18:44:01Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
title |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
spellingShingle |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo Morais, Stéphanie Cavalcante de Complexo polieletrólito Incrustação Carbonato de cálcio Tratamento de Squeeze |
title_short |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
title_full |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
title_fullStr |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
title_full_unstemmed |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
title_sort |
Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo |
author |
Morais, Stéphanie Cavalcante de |
author_facet |
Morais, Stéphanie Cavalcante de |
author_role |
author |
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5611789330786871 |
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7711521318854102 |
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Fonseca, José Luís Cardozo |
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8143800826985556 |
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv |
Souza, Miguel Ângelo Fonseca de |
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees2Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3530941218204965 |
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv |
Martins, Alessandro Francisco |
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees3Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6465172583349458 |
dc.contributor.referees4.none.fl_str_mv |
Villetti, Marcos Antônio |
dc.contributor.referees4ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees4Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8504489050993642 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Morais, Stéphanie Cavalcante de |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Balaban, Rosângela de Carvalho |
contributor_str_mv |
Balaban, Rosângela de Carvalho |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Complexo polieletrólito Incrustação Carbonato de cálcio Tratamento de Squeeze |
topic |
Complexo polieletrólito Incrustação Carbonato de cálcio Tratamento de Squeeze |
description |
Complexos polieletróliticos (PEC) baseados em poli(epicloridrina-co-dimetilamina) (EPI-DMA) e poli(ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) (PSSMA) para encapsulamento de polifosfatos foram preparados pela primeira vez na literatura. O PEC foi desenvolvido com o intuito de aumentar a durabilidade do tratamento de prevenção a incrustações em poços de petróleo. O hexametafosfato de sódio (SHMP) foi utilizado como polifosfato modelo neste trabalho e avaliado como inibidor de incrustação de carbonato de cálcio. A relação entre o pH e a formação de CaCO3 foi avaliada por testes estáticos, precipitação dinâmica em capilar e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em pH 6,5, excelentes resultados foram encontrados com completa inibição da deposição de CaCO3 no capilar com apenas 2,5 mg L-1 de SHMP e uma estrutura deformada dos cristais de CaCO3 pelas imagens de MEV foi observada. Por sua vez, em pH 7,5 e acima, o SHMP apresentou uma diminuição significativa na eficiência de inibição de incrustação mesmo em concentrações elevadas. Esses resultados foram atribuídos à cinética de precipitação do CaCO3 nas condições drásticas avaliadas. Para otimizar as formulações do PEC, foi aplicado um planejamento fatorial 23. As suspensões PEC resultantes foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta e eficiência de encapsulamento (EE) do SHMP. Os melhores resultados foram encontrados pela formulação usando 1% (m/m) de EPI-DMA, 0,1% de PSSMA e adição de SHMP antes do PSSMA. Esta formulação otimizada foi aplicada em condições reais de poço de petróleo e mostrou boa estabilidade a 25°C e redução de estabilidade com o aumento da temperatura. O PEC mostrou excelente eficiência de inibição de incrustação de carbonato de cálcio com mínima concentração efetiva (MCE) de 2,0 mg L-1, utilizando a mesma concentração de SHMP a 100°C e 1000 psi. A suspensão de PEC também apresentou desempenho excepcional na avaliação da interação com arenito, melhorando não só a adsorção do material nos grãos da rocha, mas também a durabilidade do tratamento em 100%. |
publishDate |
2021 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-07-15T18:43:07Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2021-07-15T18:43:07Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-03-11 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MORAIS, Stéphanie Cavalcante de. Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo. 2021. 112f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32891 |
identifier_str_mv |
MORAIS, Stéphanie Cavalcante de. Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estirenosulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo. 2021. 112f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32891 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32891/1/Avaliacaocomplexospolieletroliticos_Morais_2021.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
6f2c99a21837ec4f1f5cefa0ec519e34 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802117714035081216 |