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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15651
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Uso de polímeros hidrolisáveis em sistemas controladores de fluxo em poços de petróleo |
Título(s) alternativo(s): | The use of hydrolysable polymers in inflow control devices in oil wells |
Autor: | Pereira, Alexandre Zacarias Ignácio ![]() |
Primeiro orientador: | Delpech, Marcia Cerqueira |
Primeiro membro da banca: | Sousa, Ana Maria Furtado de |
Segundo membro da banca: | Dias, Marcos Lopes |
Terceiro membro da banca: | Fernandes, Paulo Dore |
Quarto membro da banca: | Lomba, Rosana Fátima Teixeira |
Resumo: | Nesta Tese foi analisada a viabilidade de utilização de dois polímeros hidrolisáveis, poli(óxido de metileno) e poli(ácido glicólico) e um polímero solúvel em solventes aromáticos, o poliestireno, para modificar o perfil de sistemas controladores de fluxo em poços de petróleo. As amostras recebidas foram caracterizadas utilizando espectrometria de infravermelho (FTIR), ressonância magnética nuclear de carbono-13 (13C-NMR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia ótica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), cromatografia de íons (IEC), cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia de permeação em gel (GPC), difratometria de raios-X de grande ângulo (WXRD ) e microtomografia computadorizada (Micro CT). Também foram realizados ensaios para avaliar a resistência à pressão dos materiais. Amostras dos polímeros foram moldadas na forma de discos e submetidas a produtos químicos utilizados nos tratamentos das formações através de um equipamento específico (SIFAM) e confinadas separadamente em células metálicas cilíndricas, juntamente com substâncias normalmente utilizadas no tratamento de formações portadoras de hidrocarbonetos (soluções aquosas de HCl a 15% m/m, ácido acético 10% m/m, ácido fórmico 10% m/m, cloreto de sódio 23% m/m, dietileno-triamino-penta-acetato de potássio 10 %, dimetilbenzeno e petróleo), no ambiente encontrado nos poços das Bacias de Campos e Santos, no Rio de Janeiro, Brasil (25, 50 e 75°C, na pressão de 41,4 MPa), em condições estáticas. A exposição à solução salina foi realizada por períodos de 1, 5, 10, 15, 20 e 25 dias; a exposição a ácidos por 1, 4, 8, 16 dias e aos demais produtos por 24 h. Após cada um dos períodos definidos, as amostras foram analisadas por DSC, TGA, SEM, OM, WARXD, 13C NMR e Micro CT para avaliar a perda de massa e demais efeitos da exposição química nos polímeros empregados, além de determinar a taxa de reação para a hidrólise desses materiais em meio aquoso. As soluções utilizadas na exposição química foram analisadas para comparação da concentração dos hidrólitos com a perda de massa dos polímeros testados. Os resultados permitiram concluir que a utilização de POM, PGA e PS nos sistemas diversivos é viável |
Abstract: | In this Thesis, the feasibility of modification of flux profile in inflow control systems installed in oil wells was investigated by introducing three polymers in specific stages of the process. Two hydrolysable polymers: poly (methylene oxide) (POM) and poly (glycolic acid) (PGA) and also polystyrene (PS), because of its solubility in aromatic media, were chosen, taking into account their mechanical and chemical properties. The materials were characterized by infrared spectrometry (FTIR), carbon-13 nuclear magnetic resonance (13C-NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), ion chromatography (IEC), high pressure liquid chromatography (HPLC), gel permeation chromatography (GPC), diffraction wide angle X-ray (WXRD) and computerized microtomography (Micro CT). Disk-shaped samples, previously prepared, were subjected to chemical products commonly employed in formations treatment, by using specific equipment (SIFAM). The disks were confined separately in metallic cylindrical cells, at static conditions, with substances normally used in the treatment of formations bearing hydrocarbons (aqueous solutions of HCl 15% m/m, acetic acid 10% m/m, formic acid 10% m/m, sodium chloride 23% m/m, potassium diethylene-triamine-penta-acetate salt 10%, dimethyl benzene and oil), at conditions found in oil fields in Campos Basin, Rio de Janeiro, Brazil (25, 50 and 75°C and pressure of 41.4 MPa). The exposure to saline solution took place in periods of 1, 5, 10, 15, 20 and 25 days, the exposure to acid for 1, 4, 8, 16 days and, to other products, for 24 h. After each of the defined periods, the samples, and their aqueous solutions were analyzed by 13C-NMR, DSC, TGA, SEM, OM, WARXD, and Micro CT, so as to evaluate the mass loss and other effects to chemical exposure of the investigated polymers, besides determining the reaction rate for the hydrolysis of POM and PGA in aqueous environment. Additionally, tests were performed to evaluate the pressure resistance of the disk-shaped samples. The results showed that the use of POM, PGA and PS in inflow control devices is feasible |
Palavras-chave: | Inflow control devices poly(oxymethylene) poly(glycolic acid) polystyrene polymer hydrolysis acidization Sistemas diversivos poli(óxido de metileno) poli(ácido glicólico) poliestireno hidrólise acidificação |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Citação: | PEREIRA, Alexandre Zacarias Ignácio. Uso de polímeros hidrolisáveis em sistemas controladores de fluxo em poços de petróleo. 2016. 266 f. Tese (Doutorado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15651 |
Data de defesa: | 29-Jul-2016 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Química |
Arquivos associados a este item:
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