Propriedades dielétricas e cinética de secagem de cascalhos de perfuração de poços de petróleo e gás utilizando micro-ondas

• Autor(a) principal: Mota, Ana Carolina Silva
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24156; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1127
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOS; Fluido de perfuração sintético; Synthetic drilling fluid; Cascalho de perfuração; Drill cuttings; Secagem via micro-ondas; Microwave drying; Modelo cinético; Kinetic model; PCC; CCD; Engenharia química teses; Petróleo perfuração teses; Secagem

A perfuração é uma das fases da produção de petróleo e gás. Durante esta fase, cascalhos são gerados e transportados do poço para a superfície devido à circulação de fluidos. Quando fluidos sintéticos são utilizados, os cascalhos de perfuração devem ser tratados antes do descarte, de forma a evitar impactos ambientais em potencial. A técnica de secagem via micro-ondas é uma alternativa promissora para o tratamento dos cascalhos de perfuração contaminados com fluidos sintéticos. Em fornos micro-ondas, o calor é gerado pela transformação direta da radiação eletromagnética em energia térmica dentro do material a ser seco, o que resulta em uma maior eficiência energética e um menor tempo de secagem na comparação com outras técnicas de dessorção térmica. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar a secagem dos cascalhos de perfuração contaminados com um fluido à base de olefina interna em um forno micro-ondas em escala de bancada, o Milestone NEOS-GR. Para isso, testes de secagem foram realizados, variando-se o teor orgânico inicial, a potência aplicada e o tempo de secagem. De forma a entender melhor o comportamento da amostra em relação às micro-ondas, propriedades dielétricas foram medidas. Com base nos resultados obtidos, foi proposto um modelo cinético, denominado Modelo Cinético de Secagem por Micro-ondas (MCSM). Tal modelo apresentou concordância com as observações experimentais e os coeficientes de determinação (R2) das curvas variaram de 0,9836 a 0,9977, o que mostrou que o modelo descreve bem a cinética de secagem do material avaliado. Além disso, um Planejamento Composto Central (PCC) foi proposto considerando-se três variáveis: teor olefínico inicial, potência e tempo; sendo o teor residual de olefina a resposta analisada. Todas as variáveis se mostraram significativas. O teor inicial influenciou negativamente a resposta. Já para a potência e o tempo, o efeito foi positivo. Os resultados mostraram que o cascalho pode ser descontaminado a níveis inferiores aos exigidos pela legislação ambiental, chegando a teores mássicos residuais inferiores a 1% em alguns testes. Por fim, os líquidos recuperados nos testes cinéticos foram analisados por meio da técnica de cromatografia gasosa. Verificou-se degradação do fluido nos testes mais longos e de maior potência.