Avaliação de dano em meios porosos decorrentes da reinjeção de água produzida

dc.contributor.advisorDantas, Tereza Neuma de Castro
dc.contributor.advisor-co1Aum, Pedro Tupã Pandava
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0676872399141537pt_BR
dc.contributor.authorAraújo, Elayne Andrade
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3322-8517pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7106697546956681pt_BR
dc.contributor.referees1Santos, Adriano dos
dc.contributor.referees2Deus, Katherine Carrilho de Oliveira
dc.contributor.referees3Sabadini, Edvaldo
dc.contributor.referees4Carvalho, Márcio da Silveira
dc.date.accessioned2024-10-30T23:39:51Z
dc.date.available2024-10-30T23:39:51Z
dc.date.issued2024-08-16
dc.description.abstractThe rise in oil production has led to a growth in the generation of produced water, which can be reused as an injection fluid in oil reservoirs to enhance oil recovery. However, this water contains oil droplets, dispersed and dissolved solids, bacteria, and other contaminants that can negatively affect the formation permeability near the well. Many studies report a reduction in rock permeability due to the retention of emulsified oil droplets during the reinjection of produced water, but the formation damage mechanisms caused by each contaminant are still not completely known. For an accurate analysis of these processes, it is fundamental that the emulsions maintain their stability during the injection test in porous media. Therefore, this work aimed to investigate the stability of these emulsions and propose a new approach to evaluate the impact of each component in the reduction of rock permeability. The emulsions were prepared by varying the surfactant concentration (0.0025 to 0.0100 wt%), stirring speed (9.000 to 21.000 rpm) and oil concentration (0.0050 to 0.0500 wt%). Subsequently, coreflooding tests were conducted on Berea sandstone samples with different permeabilities and emulsions with varying volumetric oil concentrations ranging from 0.01 to 0.05 wt%, evaluating the permeability drop in three stages of injection: (I) brine; (II) brine + surfactant; (III) stage II + oil. Emulsions with interfacial tensions over 10.6 mN/m remained stable and unimodal throughout the analyzed period. Coreflooding tests showed that brine injection resulted in a permeability drop of 7% to 20% in rocks with permeabilities approximately ranging from 20mD and 120 mD, respectively. Following this, surfactant injection showed a permeability decrease ranging from 30% to 37% in the first section. Tests with emulsions containing oil concentrations of 0.05 wt% and 0.01 wt% caused a reduction to around 65% of the permeability in low-permeability rocks. Damage from the retention of oil droplets was more significant in all scenarios studied, especially in rocks with low permeability. The results indicated that emulsion components contributed to the reduction of the rock permeability, highlighting the importance of considering them to enhance experimental model and mathematical modeling of damage caused by different permeability reduction mechanisms.pt_BR
dc.description.resumoO aumento na produção de petróleo tem proporcionado um incremento na geração de água produzida, que pode ser reutilizada como fluido de injeção em reservatórios de óleo para aumentar a recuperação de petróleo. No entanto, essa água contém gotículas de óleo, sólidos dispersos e dissolvidos, bactérias e outros contaminantes, que podem impactar negativamente a permeabilidade da formação na região próxima ao poço. Muitos estudos relatam uma redução na permeabilidade da rocha devido à retenção de gotículas de óleo emulsionado durante a reinjeção da água produzida, mas os mecanismos de dano à formação, causados por cada contaminante, ainda não são completamente compreendidos. Para uma análise acurada desses processos, é fundamental que as emulsões mantenham sua estabilidade durante o teste de injeção em meios porosos. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar a estabilidade dessas emulsões e propor uma nova abordagem para avaliar o impacto de cada componente na redução da permeabilidade das rochas. As emulsões foram preparadas variando a concentração de tensoativo (0,0025 a 0,0100 wt%), velocidade de agitação (9.000 a 21.000 rpm) e concentração de óleo (0,0050 a 0,0500 wt%). Posteriormente, os testes de coreflooding foram realizados em amostras de arenitos Berea com diferentes permeabilidades e emulsões com concentrações volumétricas de óleo variando de 0,01 a 0,05 wt%, avaliando a perda de permeabilidade em três estágios de injeção: (I) salmoura; (II) salmoura + tensoativo; (III) estágio II + óleo. Emulsões com tensões interfaciais superiores a 10,6 mN/m, permaneceram estáveis e unimodais ao longo do tempo analisado. Os testes de coreflooding mostraram que a injeção de salmoura resultou em uma redução na permeabilidade de 7% a 20% em rochas com permeabilidades, aproximadamente, de 20 mD e 120 mD, respectivamente. Em seguida, a injeção de tensoativo mostrou uma diminuição na permeabilidade, variando de 30% a 37% na primeira seção. Os testes com emulsões contendo concentrações de óleo de 0,05 wt% e 0,01 wt% provocaram uma redução para cerca de 65% da permeabilidade em rochas de baixa permeabilidade. Os danos provenientes da retenção de gotículas de óleo foram mais significativos em todos os cenários estudados, especialmente em rochas com baixa permeabilidade. Os resultados mostraram que os componentes da emulsão contribuíram para a redução da permeabilidade da rocha, ressaltando a importância de considerá-los para aprimorar a modelagem experimental e matemática do dano causado por diferentes mecanismos de redução da permeabilidade.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO, Elayne Andrade. Avaliação de dano em meios porosos decorrentes da reinjeção de água produzida. Orientadora: Dra. Tereza Neuma de Castro Dantas. 2024. 84f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60469
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEmulsão óleo-em-águapt_BR
dc.subjectArenito Bereapt_BR
dc.subjectInjeção de águapt_BR
dc.subjectRetençãopt_BR
dc.subjectInjetividadept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleAvaliação de dano em meios porosos decorrentes da reinjeção de água produzidapt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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