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Tipo do documento: Dissertação
Título: Efeito de íons contaminantes salinos na reologia, na densidade, na taxa de filtração e na determinação de cloretos totais
Otros títulos: Effects of contaminating saline ions on rheology, density, filtration rate, and determination of total chlorides
Autor: Soares, Felipe Santiago
Orientador(a): Calçada, Luís Américo
Primeiro coorientador: Scheid, Cláudia Miriam
Primeiro membro da banca: Calçada, Luís Amérioo
Segundo membro da banca: Silva, Adriana Barbosa da
Terceiro membro da banca: Oliveira, Renata Nunes
Palabras clave: fluido de perfuração;contaminantes;reologia;drilling fluid;contaminants;rheology
Área(s) do CNPq: Engenharia Química
Idioma: por
Fecha de publicación: 24-feb-2022
Editorial: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citación: SOARES, Felipe Santiago. Efeito de íons contaminantes salinos na reologia, na densidade, na taxa de filtração e na determinação de cloretos totais. 2022. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química,) - Instituto de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.
Resumen: A exploração de um poço de petróleo exige demandas de inovação tecnológica de diversas áreas de conhecimento a fim de garantir segurança na operação, viabilidade econômica na exploração, mitigar e mesmo eliminar danos ambientais. Durante a perfuração de um poço petrolífero, o fluido de perfuração é utilizado para proporcionar a estabilização de um poço. Em alguns casos, o contato do fluido de perfuração com a água do mar e rochas sedimentares podem causar contaminação do mesmo em decorrência da dissolução de íons salinos promovendo alterações em propriedades como a reologia, a densidade, e mesmo influenciar a determinação destas propriedades. O presente trabalho teve como objetivos a avaliação da força dos íons K+, Mg2+, Ca2+ na reologia, na densidade e o estudo do efeito da interação dos íons Cl-, Br-, I- no comportamento das propriedades reológicas, na densidade, no volume de filtrado, e na determinação dos cloretos totais no fluido de perfuração base água e no volume de filtrado. Para os testes de avaliação da força dos íons na reologia foram selecionadas concentrações percentuais mássicas iguais a 0,00 %m/m (0,00 g/L), 2,50 % m/m (25 g/L) e 5,0 % m/m (50 g/L) para os sais KCl, CaCl2, MgCl2. O estudo do efeito da interação dos íons Cl-, Br-, I- foi realizado pelo planejamento fatorial do tipo 33 com triplicata no ponto central tendo como as variáveis as concentrações percentuais mássicas equivalentes a 0, 2,5 e 5,0 % m/m da saturação dos sais NaCl, NaBr, NaI. Os resultados mostraram que os sais KCl, CaCl2, MgCl2 influenciaram na reologia e apresentaram pouco efeito na densidade. O ajuste feito pelo modelo de Herschel Bulkely apresentou boa correlação com os dados experimentais. Os parâmetros das propriedades reológicas e do volume de filtrado avaliados estatisticamente pelo diagrama de Pareto mostraram que os sais NaCl, NaBr e NaI exercem influência estatisticamente significativa na viscosidade aparente e no volume de filtrado. Com relação ao parâmetro limite de escoamento, somente o sal NaCl afetou os resultados e na viscosidade plástica esses sais não tiveram influência estatisticamente significativa. Na análise da superfície de resposta, a presença do sal NaCl e o aumento de sua concentração promoveu alterações nas regiões mínima e máxima do parâmetro de estudo com a consequente variação nas concentrações percentuais mássicas dos sais NaI e NaBr.
Abstract: The exploration of an oil well requires technological innovation demands from several areas of knowledge in order to guarantee safety in the operation, economic viability in the exploration, mitigate and even eliminate environmental damage. During the drilling of an oil well, drilling fluid is used to provide stabilization of a well. In some cases, the contact of the drilling fluid with seawater and sedimentary rocks can cause its contamination due to the dissolution of saline ions, promoting changes in properties such as rheology, density, and even influencing the determination of these properties. The present work aimed to evaluate the strength of K+, Mg2+, Ca2+ ions in rheology, in density and to study the effect of the interaction of Cl-, Br-, I- ions in the behavior of rheological properties, in density, in volume of filtrate, and in the determination of total chlorides in the water-based drilling fluid and in the filtrate volume. For the tests to evaluate the strength of ions in rheology, mass percentage concentrations equal to 0.00 % m/m (0.00 g/L), 2.50 % m/m (25 g/L) and 5, 0% m/m (50 g/L) for KCl, CaCl2, MgCl2 salts. The study of the effect of the interaction of Cl-, Br-, I- - ions was carried out by factorial design of type 33 with triplicate at the central point having as variables the mass percentage concentrations equivalent to 0, 2.5 and 5.0 % m /m of saturation of NaCl, NaBr, NaI salts. The results showed that KCl, CaCl2, MgCl2 salts influenced rheology and had little effect on density. The adjustment made by the Herschel Bulkely model showed a good correlation with the experimental data. The parameters of the rheological properties and the filtrate volume statistically evaluated by the Pareto diagram showed that the NaCl, NaBr and NaI salts exert a statistically significant influence on the apparent viscosity and on the filtrate volume. Regarding the yield point parameter, only the NaCl salt affected the results and on the plastic viscosity these salts had no statistically significant influence. In the analysis of the response surface, the presence of the NaCl salt and the increase in its concentration promoted changes in the minimum and maximum regions of the study parameter with the consequent variation in the mass percentage concentrations of the NaI and NaBr salts.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13338
Aparece en las colecciones:Mestrado em Engenharia Química

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