Injeção de salmoura carbonatada em rochas carbonáticas : efeitos do transporte reativo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Monte-Mor, Lucas Soares, 1988-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635994
Resumo: Orientador: Osvair Vidal Trevisan
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spelling Injeção de salmoura carbonatada em rochas carbonáticas : efeitos do transporte reativoCarbonate water injection in carbonate rocks : reactive transport effectsPorosidadePermeabilidadeRochas carbonáticas - DissoluçãoDióxido de carbonoMicrotomografia por raio-XPorosityPermeabilityCarbonatic rocks - DissolutionCarbon dioxideX-ray microtomographyOrientador: Osvair Vidal TrevisanTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de GeociênciasResumo: Mais da metade das reservas de petróleo do mundo estão localizadas em reservatórios carbonáticos, e no contexto brasileiro do pré-sal, apresentam altas quantidades de CO2. Devido à problemas ambientais relacionados às emissões de dióxido de carbono, uma das soluções é sua re-injeção no reservatório. Os processos de injeção de CO2 em rochas carbonáticas envolvem reações entre a salmoura ácida e a rocha. Essas interações promovem mudanças petrofísicas na estrutura da rocha devido a dissoluções ou precipitações de calcita. O objetivo deste trabalho foi investigar em escala de poros utilizando a técnica de microtomografia de raios-x, as alterações do meio poroso através da injeção de salmoura carbonatada de alta salinidade. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi aplicada a duas rochas coquinas com significativa presença de microporosidade. Dados de porosidade e permeabilidade foram tomados antes e depois dos testes, com porosímetro e permeabilímetro. Esses valores foram posteriormente comparados com os resultados de permeabilidade (obtidas pelo diferencial de pressão) e de porosidade (por microtomografia de raios-X). As análises das imagens de microtomografia foram realizadas utilizando a técnica de segmentação de três fases, onde foram separadas as fases de macroporos, microporos e grãos. Com o desenvolvimento de dois experimentos a temperatura de 65°C e pressão de 2000 psi, os ensaios procuram representar, para duas vazões diferentes de injeção, os padrões de dissolução para a rocha coquina e localizar as regiões onde as mudanças no meio poroso ocorreram. Para o primeiro experimento utilizou-se uma vazão de injeção de 0,1 cm³/min e para o segundo experimento uma vazão de injeção de 0,5 cm³/min. As duas vazões foram escolhidas para representar diferentes regiões dentro do reservatório. Os resultados de laboratório mostram que inicialmente ocorre uma perda de injetividade no sistema e posterior aumento da permeabilidade. Após cinquenta volumes porosos injetados, encontrou-se padrões de dissolução na forma de caminhos preferenciais. O uso de mapeamento através de histograma 2D das imagens pré e pós-dissolução mostraram que ocorrem precipitação e dissolução simultaneamente em toda a amostra, porém as reações são maiores nas regiões próximas à face de injeção. Os resultados dos fluidos produzidos mostram que há uma boa concordância entre os valores de porosidade medidos em laboratório e através de cromatografia de íonsAbstract: More than half of the world's oil reserves are located in carbonate reservoirs, and in the Brazilian pre-salt context, contain high amounts of CO2. Due to environmental issues related to CO2 emissions, one of the solutions is the CO2 re-injection into the reservoir. The processes of CO2 injection in carbonate rocks involve reactions between the acidic brine and the rock. These interactions promote changes in the rock structure due to calcite dissolution or/and precipitation. The objective of this work was to investigate in pore scale using the technique of x-ray microtomography, the alterations of the porous medium through the injection of high salinity carbonated brine. With the development of two experiments at 65 °C and 2000 psi, the experiments will represent for two different flow rates the dissolution patterns for the coquine rock and find the regions where the changes occurred in the porous medium. The methodology developed in this work was applied to two coquine rocks with high presence of microporosity. Porosity and permeability data were obtained before and after the experiments using a porosimeter and a permeabilimeter. The measured laboratory values were compared to the permeability (obtained from differential pressure) and porosity (through X-ray microtomography images). Microtomography images were analyzed using a three-phase segmentation technique, which separates macropores, micropores and grain phases. For the first experiment we used a flow rate of 0.1 cm3/min and for the second experiment a flow of 0.5 cm3/min. The two flow rates were selected to simulate different regions in the reservoir. The laboratory results show an initial loss of injectivity in the system with reduction and subsequent increase of permeability. After several pore volumes injected, dissolution patterns in the form of wormholes were found. The use of mapping through 2D histograms for the pre- and post-dissolution images showed the occurrence of precipitation and dissolution in the entire sample, although the reactions are stronger in the vicinities of the injection face. The produced fluids results showed that there is a good agreement between the porosity values measured in laboratory and through ion chromatographyDoutoradoReservatórios e GestãoDoutor em Ciências e Engenharia de PetróleoCAPES88881.134987/2016-01[s.n.]Trevisan, Osvair Vidal, 1952-2018Batezelli, AlessandroAvansi, Guilherme DanielFernandes, Celso PeresNadalin, Everton ZaccariaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMonte-Mor, Lucas Soares, 1988-20182018-11-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (127 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635994MONTE-MOR, Lucas Soares. Injeção de salmoura carbonatada em rochas carbonáticas: efeitos do transporte reativo. 2018. 1 recurso online (127 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635994. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1082986Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-05-10T11:25:09Zoai::1082986Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-05-10T11:25:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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