Estudo da influência dos desemulsificantes comerciais na interface água/óleo : tensão interfacial e propriedades viscoelásticas do filme interfacial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Isabella Genesini, 1993-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15025
Resumo: Orientadores: Antonio Carlos Bannwart, Carlos Eduardo Perles
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spelling Estudo da influência dos desemulsificantes comerciais na interface água/óleo : tensão interfacial e propriedades viscoelásticas do filme interfacialStudy of the influence of commercial demulsifiers on the water/oil interface : interfacial tension and viscoelastic properties of the interfacial filmEmulsão de óleo em águaEstabilidadePropriedades interfaciaisDesemulsificantesWater-in-oil emulsionStabilityDemulsifiersInterfacial propertiesOrientadores: Antonio Carlos Bannwart, Carlos Eduardo PerlesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de GeociênciasResumo: Durante a produção e transporte do petróleo, é comum a formação de emulsões, em especial do tipo água-óleo, como resultado da mistura vigorosa dessas fases quando submetidas a condições de alto cisalhamento e turbulência. No entanto, neste cenário, a estabilidade de emulsões é indesejada, visto que afeta negativamente o desempenho das bombas elétricas submersas (BCS ou Bombeio Centrífugo Submerso) e o escoamento do fluido através das linhas de produção. A estabilidade cinética das emulsões de petróleo depende fortemente da formação do filme molecular formado na interface água/óleo e de suas propriedades físico-químicas. Tais fatores são altamente dependentes das características tensoativas das espécies adsorvidas na interface que, no caso específico do petróleo, são representadas pelos asfaltenos, resinas, ácidos naftênicos e pelos desemulsificantes eventualmente injetados no sistema de produção. A fim de compreender a relação existente entre a estabilidade das emulsões água-óleo e as propriedades da interface formada entre esses fluidos, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar como um desemulsificante comercial afeta as características do filme interfacial desses sistemas, permitindo estabelecer correlações entre as propriedades do filme e a eficiência do tensoativo ao buscar um entendimento microscópico do fenômeno de separação das emulsões. Para isso, o estudo foi focado em técnicas de reologia interfacial dilatacional de sistemas compostos por óleos brutos e suas respectivas água produzidas, extraídos de dois poços localizados na Bacia de Campos. Neste estudo, a cinética de separação de fases foi analisada através do Teste de Garrafa (Bottle Test). Os resultados obtidos indicam que o desemulsificante atuou reduzindo a tensão interfacial para valores tão baixos quanto 1 mN/m. A mesma tendência foi observada para as propriedades reológicas dilatacionais. Tais resultados permitem estabelecer uma correlação entre os parâmetros de interface e a eficiência do desemulsificante, destacando as características do filme interfacial como possíveis parâmetros a serem avaliados no desenvolvimento e/ou teste de desemulsificantes para aplicação em campoAbstract: During the production and transportation of petroleum, the formation of emulsions is common, especially the water-oil type, as a result of vigorous agitation of these phases when subjected to high shear and turbulence conditions. However, in this scenario, the stability of emulsions is undesirable because affect the performance of electric submersible pumps (ESP or Electrical Submersible Pump) and the flow of fluid through the production lines. The kinetic stability of oil emulsions depends on the formation of the molecular/oil interface and its physical properties. These factors are highly dependent on the characteristics of the species adsorbed at the interface which are asphaltenes, resins, naphthenics acids and demulsifiers occasionally injected in production system. In order to understand the relationship between the stability of water-oil emulsions and the properties of the oil/water interface, the general objective of this project is to evaluate how a commercial demulsifier can affect the characteristics of the interfacial film, allowing to establish correlations between the properties of the film and efficiency of surfactants, seeking a microscopic understanding of separation water-oil emulsions. For this, the study was focused on dilatational interfacial rheology techniques of systems composed of crude oils and their respective produced water, extracted from two wells located in Campos Basin. In this study, the phase separation kinetics were analyzed using the Bottle Test. The results obtained indicate that the demulsifier reduced the interfacial tension to values as low as 1 mN/m. The same trend was observed for the dilatational rheological properties. These results allow establishing a correlation between the interface parameters and the efficiency of the demulsifier, highlighting the characteristics of the interfacial film as possible parameters to be evaluated in the development and/or testing of demulsifiers for application in the fieldMestradoExplotaçãoMestra em Ciências e Engenharia de PetróleoFAPESP2020/ 08495-2[s.n.]Bannwart, Antonio Carlos, 1955-Perles, Carlos Eduardo, 1979-Sabadini, EdvaldoUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFreitas, Isabella Genesini, 1993-20222022-09-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (101 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/15025FREITAS, Isabella Genesini. Estudo da influência dos desemulsificantes comerciais na interface água/óleo: tensão interfacial e propriedades viscoelásticas do filme interfacial. 2022. 1 recurso online (101 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15025. 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