Estudo da dissolução de partículas de NaCl em fluido de perfuração base aquosa viscosificado com bentonita
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13453 |
Resumo: | A perfuração de poços de petróleo em camadas salinas ganham visibilidade ao longo dos anos e estudos são realizados com o objetivo de aperfeiçoar as técnicas para este cenário. A dissolução das camadas salinas influencia diretamente as propriedades físico-químicas dos fluidos de perfuração, sendo necessárias formulações previamente planejadas para cada tipo de poço. Neste trabalho, busca-se avaliar a dissolução de partículas de NaCl e a influência que esse tipo de eletrólito provoca nas propriedades físico-químicas dos fluidos viscosificados com bentonita. Para tal, testes de caracterização, reologia e experimentos de dissolução de cloreto de sódio foram realizados em diferentes concentrações de bentonita e sal. Os testes de caracterização da bentonita foram difratometria de raios X, análise granulométrica, microscopia eletrônica de varredura e testes de inchamento. No estudo de reologia das suspensões, foram realizados testes para avaliar o efeito do tempo e das concentrações de sal e bentonita sobre a viscosidade aparente da suspensão. Para os testes de cinética, utilizou-se uma unidade experimental que simula um tanque de mistura perfeita com volume de 1L. A medida da condutividade foi o método utilizado para avaliar como ocorre a dissolução de NaCl ao longo do tempo. Utilizou-se ainda um modelo matemático para estimar o coeficiente global de transferência de massa do processo de dissolução. Os resultados de concentração de sal dissolvido obtidos experimentalmente foram comparados com os fornecidos pelo modelo. Os desvios entre a concentração experimental e a calculada pelo modelo foram inferiores a 10%. Os teste reológicos apontaram que a medida que ocorre acréscimo da bentonita no fluido, a viscosidade aparente sofre consequente aumento. Verificou-se também que a adição de sal ao fluido de perfuração ocasiona a redução da viscosidade aparente. Comportamento inverso ocorre para altas concentrações sal, onde a viscosidade aparente eleva-se. Associa-se os comportamentos com a adição de sal, a compressão e descompressão da dupla camada difusa. |
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Carvalho, Renata Vieira deScheid, Cláudia Míriam02354631758http://lattes.cnpq.br/7777291180260276Calçada, Luís Américo08290882882http://lattes.cnpq.br/5259178085279570Scheid, Cláudia MíriamPeçanha, Ricardo PiresSirqueira, Alex da Silva13202739719http://lattes.cnpq.br/94718653048467642023-12-22T02:46:55Z2023-12-22T02:46:55Z2017-08-28Carvalho, Renata Vieira de. Estudo da dissolução de partículas de NaCl em fluido de perfuração base aquosa viscosificado com bentonita. 2017. [84 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] .https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13453A perfuração de poços de petróleo em camadas salinas ganham visibilidade ao longo dos anos e estudos são realizados com o objetivo de aperfeiçoar as técnicas para este cenário. A dissolução das camadas salinas influencia diretamente as propriedades físico-químicas dos fluidos de perfuração, sendo necessárias formulações previamente planejadas para cada tipo de poço. Neste trabalho, busca-se avaliar a dissolução de partículas de NaCl e a influência que esse tipo de eletrólito provoca nas propriedades físico-químicas dos fluidos viscosificados com bentonita. Para tal, testes de caracterização, reologia e experimentos de dissolução de cloreto de sódio foram realizados em diferentes concentrações de bentonita e sal. Os testes de caracterização da bentonita foram difratometria de raios X, análise granulométrica, microscopia eletrônica de varredura e testes de inchamento. No estudo de reologia das suspensões, foram realizados testes para avaliar o efeito do tempo e das concentrações de sal e bentonita sobre a viscosidade aparente da suspensão. Para os testes de cinética, utilizou-se uma unidade experimental que simula um tanque de mistura perfeita com volume de 1L. A medida da condutividade foi o método utilizado para avaliar como ocorre a dissolução de NaCl ao longo do tempo. Utilizou-se ainda um modelo matemático para estimar o coeficiente global de transferência de massa do processo de dissolução. Os resultados de concentração de sal dissolvido obtidos experimentalmente foram comparados com os fornecidos pelo modelo. Os desvios entre a concentração experimental e a calculada pelo modelo foram inferiores a 10%. Os teste reológicos apontaram que a medida que ocorre acréscimo da bentonita no fluido, a viscosidade aparente sofre consequente aumento. Verificou-se também que a adição de sal ao fluido de perfuração ocasiona a redução da viscosidade aparente. Comportamento inverso ocorre para altas concentrações sal, onde a viscosidade aparente eleva-se. Associa-se os comportamentos com a adição de sal, a compressão e descompressão da dupla camada difusa.The drilling of oil wells in salt layers has been improved over the years and studies on the subject are carried out with the aim of perfecting the used techniques. The dissolution of the saline layers influenced as a physical-chemical well of the drilling fluids, with previously planned formulations required for each type of well. In this work, we intend to evaluate a dissolution of NaCl particles and an influence that this type of electrolyte causes on the chemical chemical properties of the fluids viscous with bentonite. For this purpose, characterization tests, rheology and sodium chloride dissolution experiments were carried out at different concentrations of bentonite and salt. The bentonite characterization tests were X-ray diffractometry, particle size analysis, scanning electron microscopy and pulse testicles. In the rheology study of the suspensions, tests were performed to evaluate the effect of time and the concentrations of salt and bentonite on the apparent viscosity of the suspension. For kinetic tests, an experimental unit that simulates a perfect mixing tank with volume of 1L is used. The measurement of the conductivity for the method used to evaluate how a NaCl dissolution occurs over time. The mathematical model was also used to estimate the mass transfer coefficient of the dissolution process. The results of dissolved salt concentration obtained experimentally were compared with those provided by the model. The deviations between an experimental concentration and a calculator by the model were less than 10%. The rheological test pointed out that as the bentonite increases without fluid, an apparent viscosity increases accordingly. It has also been found that an addition of salt to the drilling fluid and an apparent viscosity reduction. Reverse behavior for high salt concentrations, where an apparent viscosity rises. The behaviors are associated with a salt addition a compression and decompression of the diffuse double layerapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRRJBrasilInstituto de Tecnologiafluidos de perfuraçãopré-salbentonitareologiacinética de dissoluçãodrilling fluidspre-saltbentoniterheologydissolution kineticsEngenharia QuímicaEstudo da dissolução de partículas de NaCl em fluido de perfuração base aquosa viscosificado com bentonitaStudy of the dissolution of NaCl particles in aqueous base drilling viscosified with bentoniteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisABU-JDAYIL, B. Rheology of Sodium and Calcium Bentonite-Water Dispersions: Effect of Electrolytes and Aging Time. International Journal of Mineral Processing. Elsevier, 98, p. 208-213, 2011. AKSEL’RUD, G.A., BOIKO, A.E.; KASHCHEEV, A.E. 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A perfuração de poços de petróleo em camadas salinas ganham visibilidade ao longo dos anos e estudos são realizados com o objetivo de aperfeiçoar as técnicas para este cenário. A dissolução das camadas salinas influencia diretamente as propriedades físico-químicas dos fluidos de perfuração, sendo necessárias formulações previamente planejadas para cada tipo de poço. Neste trabalho, busca-se avaliar a dissolução de partículas de NaCl e a influência que esse tipo de eletrólito provoca nas propriedades físico-químicas dos fluidos viscosificados com bentonita. Para tal, testes de caracterização, reologia e experimentos de dissolução de cloreto de sódio foram realizados em diferentes concentrações de bentonita e sal. Os testes de caracterização da bentonita foram difratometria de raios X, análise granulométrica, microscopia eletrônica de varredura e testes de inchamento. No estudo de reologia das suspensões, foram realizados testes para avaliar o efeito do tempo e das concentrações de sal e bentonita sobre a viscosidade aparente da suspensão. Para os testes de cinética, utilizou-se uma unidade experimental que simula um tanque de mistura perfeita com volume de 1L. A medida da condutividade foi o método utilizado para avaliar como ocorre a dissolução de NaCl ao longo do tempo. Utilizou-se ainda um modelo matemático para estimar o coeficiente global de transferência de massa do processo de dissolução. Os resultados de concentração de sal dissolvido obtidos experimentalmente foram comparados com os fornecidos pelo modelo. Os desvios entre a concentração experimental e a calculada pelo modelo foram inferiores a 10%. Os teste reológicos apontaram que a medida que ocorre acréscimo da bentonita no fluido, a viscosidade aparente sofre consequente aumento. Verificou-se também que a adição de sal ao fluido de perfuração ocasiona a redução da viscosidade aparente. Comportamento inverso ocorre para altas concentrações sal, onde a viscosidade aparente eleva-se. Associa-se os comportamentos com a adição de sal, a compressão e descompressão da dupla camada difusa. |
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