ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: EOR em reservatórios carbonáticos: desenvolvimento e síntese de agente modificador de molhabilidade derivado de subprodutos de biodiesel.
AUTORES: Pinto, M.F. (UFRJ) ; Nagib Khalil, C. (PETROBRAS) ; Sandra Veiga Nascimento, R. (UFRJ)
RESUMO: A interação rocha-fluido, também conhecida por molhabilidade, está intimamente
ligada com o fator de recuperação dos reservatórios de petróleo, onde rochas
reservatório carbonáticas, apresentam-se preferencialmente lipofílicas e
normalmente com um menor fator de recuperação.
O presente trabalho apresenta um novo agente modificador de
molhabilidade (AMM), para aplicação como Método Químico de Recuperação de
Petróleo (EOR), com capacidade de aumentar a hidrofilicidade da superfície das
rochas carbonáticas.
O AMM sintetizado foi comparado com tensoativos já consagrados em
ensaios de flotação, embebição espontânea, ângulo de contato e ensaios de fluxo
em meio poroso com rocha e petróleo originais do Pré-sal, este ultimo foi
apresentou aumento na recuperação do volume de óleo original em 20%
PALAVRAS CHAVES: EOR; Carbonato; Molhabilidade
INTRODUÇÃO: O presente trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver métodos químicos
de
EOR compatíveis com os processos de injeção de injeção de água em reservatórios
do Pré-sal. Haja vista que estudos sinalizam que as rochas sedimentares
carbonáticas do Pré-sal podem apresentar um baixo fator de recuperação de
petróleo à injeção de água, o que seria causado por uma combinação de fatores
entre eles a heterogeneidade elevada e tendência de molhabilidade ao óleo
(ANDERSON, c1986a).
Para tal apresenta-se um novo agente modificador de molhabilidade (AMM),
um produto sintetizado fruto do trabalho em conjunto entre duas gerências do
CENPES, Tecnologia de Reservatórios e Tecnologia de Elevação e Escoamento e o
Instituto de Química da UFRJ.
Almeja-se que este produto venha ser aplicado como método químico de
EOR. Para viabilizar a aplicação do produto, o novo agente modificador de
molhabilidade (AMM) deverá apresentar um baixo custo e que a sua síntese em
escala industrial seja viável no Brasil.
O AMM desenvolvido é derivado de subprodutos do biodiesel e aspira-se
que o produto seja capaz de tornar as rochas reservatório carbonáticas molháveis
a água, favorecendo a mobilidade do petróleo no reservatório, proporcionando a
redução da saturação de óleo residual (SOR) e/ ou escoamento do petróleo no poço
produtor.
MATERIAL E MÉTODOS: O produto desenvolvido (AMM) foi avaliado quanto sua capacidade de inverter a
molhabilidade de carbonatos, ou seja, aumentar sua hidrofilicidade, em ensaio de
flotação, partição (água/ querosene) e ângulo de contato. Para tal, o AMM foi
confrontando com diferentes surfactantes comerciais (catiônicos e aniônicos)
reconhecidos como inversores de molhabilidade (STANDNES, c2000). Também foram
realizados ensaios de adsorção em meio poroso pelo método de recirculo,
recuperação melhorada em meio poroso em condições semi-reservatório.
Todo o carbonato utilizado nos experimentos foi tratado com ácido
naftênico (ciclohexanopentanóico) conforme literatura (ANDERSON, c1986a), com o
objetivo de toná-lo preferencialmente lipofílico.
Para os ensaios de flotação e partição, foram utilizados carbonato PA e
rocha reservatório do Pré-sal moída. Os ensaios foram feitos em temperatura de
reservatório (60°C).
Os ensaios de embebição espontânea foram realizados no aparato conhecido
como célula Amott, submetendo plugues de afloramento carbonático à temperatura
de 60°C durante 30 dias. Foi avaliada a eficiência do produto comparando-se o
desempenho com surfactante brometo de dodecil trimetil amônio e álcool lauril
etoxilado fosfatado.
No ensaio de adsorção reciclo, foi avaliado a quantidade adsorvida do
produto no carbonato (mg/ g) observando a influência do pH neste processo.
Também foi avaliado o reflexo da adsorção do AMM no carbonato na saturação de
óeleo residual(SOR), permeabilidades relativa a água e óleo.
Os testes de deslocamento em meio poroso em condição de semi-
reservatório, teve o intuito de avaliar o aumento da recuperação de óleo. A
rocha foi submetida à mesma temperatura e pressão efetiva do reservatório, alem
disso a rocha e o petróleo utilizados são originais do Pre-sal.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O agente modificador de molhabilidade (AMM) apresentou resultados significativos
quanto ao seu potencial em aumentar a hidrofilicidade dos carbonatos. Nos
ensaios de embebição espontânea, flotação e partição, o AMM sintetizado
apresentou eficiência semelhante e ate mesmo melhor, quando comparado a
tensoativos comerciais reconhecidos na literatura como inversores de
molhabilidade como o DTAB, SDS e Álcool Lauril Etoxilado Fosfatado (GOLABI et
al, c2009) (STANDNES et al., c2000).
Foi observado aumento do ângulo de contato entre a fase óleo e a
superfície do carbonato, após o sistema (óleo/ carbonato), inicialmente
lipofílico, ter sido imerso em solução com AMM (3000ppm), quando comparados com
o mesmo sistema submerso em água do mar pura.
O ensaio de adsorção em meio poroso pelo método de recirculo também comprovou
que o produto sintetizado foi adsorvido à superfície do carbonato de forma
efetiva, sendo que a eficiência do processo de adsorção mostrou estar
relacionado ao pH (pH> 6,5) do meio. Após o contato do plugue de afloramento de
carbonático com o AMM, observou-se no, um aumento da permeabilidade efetiva ao
óleo, assim como a redução da saturação de óleo residual (SOR), corroborando na
constatação da capacidade do produto AMM em aumentar a hidrofilicidade da rocha.
O teste de fluxo em meio poroso em condições de semi-reservatório, com rocha e
petróleo originais do Pré-sal, também sinalizaram positivamente. Neste teste o
produto proporcionou uma relevante redução do SOR de aproximadamente 20%.
CONCLUSÕES: Todos os ensaios realizados sinalizaram positivamente quanto à capacidade do AMM
em inverter a molhabilidade do carbonato, aumentando seu caráter hidrofílico da
rocha.
A adsorção do produto proporcionou um aumento na permeabilidade efetiva ao
óleo. Logo, o agente modificador de molhabilidade proposto pode ser aplicado nos
arredores do poço produtor, criando zonas de convergência para o petróleo, pelo
aumento da permeabilidade efetiva ao óleo nos arredores do poço produtor.
AGRADECIMENTOS: A família. Aos meus orientadores. A todos os amigos da Petrobras/CENPES, em
especial aos Grupos de EOR,Nanotecnologia, Petrofísica, Elevação e Escoamento.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Anderson, W. G.: "Wettability literature survey - Part 1: Rock/Oil/Brine Interactions and the Effects of Core Handling on Wettability", Journal of Petroleum Technology 38, pag. 1125-1149, Out. 1986a.
Golabi, E., Seyedeyn-Azad, F., Ayatollahi, Sh.: Chemical Induced Wettability Alteration of Carbonate Reservoir Rocks. Iranian Journal of Chemical Engineering, Vol 6, n° 1, 2009.
Standnes, Dag C., Tor Austad.: Wettability alteration in chalk 2. Mechanism for wettability alteration from oil-wet to water-wet using surfactants. StaÍanger College, Rogaland University, P.O. Box 2557, Ullandhaug, N-4004 StaÍanger, Norway. 17 August 2000.
