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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/4769| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudos de adsorção de inibidor de incrustação em rocha testemunho do tipo arenito |
| Título em inglês: | Adsorption studies of scale inhibitor in rock sandstone type |
| Autor(es): | Veloso, Carolina Barbosa |
| Orientador: | Cavalcante Júnior, Célio Loureiro |
| Palavras-chave: | Engenharia química;Adsorção;Modelos matemáticos |
| Data do documento: | 2012 |
| Citação: | VELOSO, C. B. Estudos de adsorção de inibidor de incrustação em rocha testemunho do tipo arenito. 2012. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. |
| Resumo: | A injeção de água do mar em poços de petróleo para recuperação do óleo é o mecanismo mais empregado nas unidades de produção. Entretanto esse método provoca a formação de incrustação, devido à incompatibilidade salina com a água de formação do poço. A deposição de sais reduz a produtividade dos poços e causa entupimento das linhas de produção, aumentando, assim, os custos com manutenções corretivas. A fim de reduzir esses danos utiliza-se a técnica squeeze de injeção de inibidor de incrustação, na qual o anti-incrustante é adsorvido na superfície da formação rochosa evitando a formação dos cristais. Com isso, a fim de compreender o mecanismo de retenção do inibidor na rocha realizou-se estudos de adsorção em leito fixo utilizando uma rocha do tipo arenítica desagregada, com diâmetro médio de partícula igual 605 µm e um inibidor de incrustação comercial. Foram levantados as isotermas de adsorção/dessorção de N2 e ensaios de DRX para caracterizar a rocha bem como ensaios de FTIR para determinação de uma possível composição do inibidor. Os ensaios de adsorção foram realizados nas temperaturas de 30, 50 e 80ºC, a uma vazão de 0,1 mL/min e variou-se a concentração de alimentação do inibidor de 1 a 10 mg/mL. Utilizou-se a técnica de Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES) para determinar a concentração de inibidor no efluente e construir as curvas de breakthrough e as isotermas. Além disso, foi realizado simulação do sistema para estimativa de parâmetros de transferência de massa. O leito estudado apresentou porosidade de 57% e dispersão axial de 0,178 cm2/min. A rocha é constituída por óxido de silício e as partículas apresentaram porosidade de 0,68% e 2,66 g/cm3 de massa específica. O inibidor apresentou fósforo na sua composição sendo esse monitorado pelo ICP para determinação da concentração de inibidor na saída do leito. Com as isotermas de adsorção, observou-se que a capacidade máxima adsorvida variou de 3 a 28 mg/g. O modelo matemático proposto para simular o sistema trabalhado se ajustou bem aos dados experimentais e foi possível estimar alguns parâmetros de transferência de massa como coeficiente global de transferência de massa e a tortuosidade médias das partículas adsorventes. Observou-se pelos dados obtidos que o inibidor é adsorvido na superfície do sólido, pois a partícula apresentou baixa porosidade e tortuosidade. |
| Abstract: | Seawater injection in oilfield is technic used to recover petroleum in production units. However, this method induces scale formation because formations water is incompatible with injection water. The salt deposition reduces oilfield production and induces blocking of production lines, increasing costs with corrective maintenance. To reduce theses damages was used the squeeze technic, where a scale inhibitor is adsorbed in rock surface to avoid crystals formation. With that, to understand the mechanism of inhibitor retention in the rock, was realized studies in bed fixed with particles of sandstone rock, with 605 µm medium diameter, and scale inhibitor commercial. Isotherms of N2 adsorption/desorption and XDR analyses were realized to characterization of rock and FTIR analyses to determine of composition inhibitor. Tests adsorption were realize at 303, 323 and 353 K, with flow of 0.1 mL/min and at inhibitor concentration 1 to 10 mg/mL. Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES) was used to determinate inhibitor concentration in the effluent and build isotherms and breakthrough curves. Furthermore, simulations of the system were realized to estimate mass transfer parameters. The bed showed of 57% porosity and axial dispersion of 0.178 cm2/min. The rock is constituted to silicon oxide and particles showed of 0.68% porosity and density of 2.66 g/cm3. The inhibitor has phosphorus in its composition and this was monitored by ICP to determine the inhibitor concentration at the bed outlet. With adsorption isotherms observed maximum capacity adsorbed was 3 to 28 mg/g. The mathematical model proposed to simulated this system had a good adjusted and was possible estimated some parameters of mass transfer as global mass transfer coefficient of mass transfer and tortuosity of adsorbents. It was observed from the data obtained that the inhibitor is adsorbed on the solid surface, because the particle had low porosity and tortuosity. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4769 |
| Aparece nas coleções: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
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