Desenvolvimento e avaliação de soluções ácidas contendo Nonilfenóis Polietoxilaados e etanol para acidificação de carboidratos

dc.contributor.advisorWanderley Neto, Alcides de Oliveira Wanderley
dc.contributor.advisor-co1Rodrigues, Marcos Allyson Felipe
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8936-5705pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5453593230706116pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4896975705563570pt_BR
dc.contributor.authorArruda, Guilherme Mentges
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4896975705563570pt_BR
dc.contributor.referees1Silva, Dennys Correia da
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6280-7606pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8567051112814180pt_BR
dc.contributor.referees2Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3142315953748654pt_BR
dc.contributor.referees3Pinto, Marcio Augusto Sampaio
dc.contributor.referees3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1125-7218pt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3705277331954152pt_BR
dc.contributor.referees4Vale, Tulio Yterbio Fernandes
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/4911813695252136pt_BR
dc.date.accessioned2024-03-11T19:43:48Z
dc.date.available2024-03-11T19:43:48Z
dc.date.issued2023-10-17
dc.description.abstractDuring the different stages of well development and reservoir exploitation, there is the possibility of the occurrence of unwanted phenomena that alter the permeability of the near-wellbore region (formation damage), compromising the production. The well stimulation techniques seek to bypass or reverse this damage and, consequently, increase production. Matrix acidizing in carbonates consists of injecting an acidic fluid into the well to increase its production by dissolving the rock matrix itself, creating channels known as wormholes. Hydrochloric acid (HCl) is the most used substance to stimulate both production and injection wells in carbonate reservoirs. However, the high reaction rate of HCl with carbonate reduces its penetration into the rock formation since the acid reacts excessively with the rock surface (face dissolution). Thus, to minimize acid consumption and increase the depth of wormholes, it is necessary to develop stimulation fluids containing additives that reduce the acid dissolution rate of the carbonate matrix. The present study aims to develop and evaluate new acid solutions containing nonionic surfactants and ethanol to delay the dissolution of calcium carbonate in the acidification process of carbonate rocks, providing deeper wormholes in the reservoir. To do so, characterization analyses were carried out for the developed fluids and carbonate samples. In addition, compatibility tests of the components of the developed fluids, reactive flow in porous media tests (injection of the formulations in rock samples) and computerized microtomography of acidified rocks were performed. As a result, it was found that fluids containing surfactants with a higher degree of ethoxylation promoted a more significant increase in viscosity and in the delay of the carbonate rock dissolution. In the reactive flow in porous media tests, regarding the minimum pore volume to breakthrough (optimal PVbt), the formulations obtained similar results to those of 15% HCl but at flow rates 4 to 8 times lower. These low flow rates are more consistent with those observed in field treatments. Furthermore, the formulations produced wormhole patterns that are similar to the dominant one over a broader injection rate range. Therefore, the studied formulations provided promising results in the reactive flow in porous media tests and presented some interesting characteristics for application in acid stimulation treatmentspt_BR
dc.description.resumoDurante os diferentes estágios da construção de poço e explotação de reservatório, há a possibilidade de ocorrência de fenômenos indesejados que alteram a permeabilidade da região ao redor do poço (dano à formação), comprometendo a produção no local. As técnicas de estimulação de poços buscam contornar ou reverter esses danos e, consequentemente, aumentar a sua produção. A acidificação de matriz em carbonatos consiste na injeção de um fluido ácido no poço buscando aumentar a sua produção pela dissolução da própria matriz rochosa, criando caminhos conhecidos como buracos de minhoca ou wormholes. O ácido clorídrico (HCl) é a substância mais utilizada para estimular os poços de produção e de injeção nos reservatórios carbonáticos. Contudo, a alta taxa de reação do HCl com o carbonato reduz a sua penetração na formação rochosa, uma vez que o ácido reage excessivamente com a superfície da rocha (dissolução de face). Dessa forma, para minimizar o consumo de ácido e aumentar a profundidade dos wormholes, faz-se necessário o desenvolvimento de fluidos de estimulação contendo aditivos que reduzam a taxa de dissolução da matriz rochosa pelo ácido. O objetivo desse estudo é desenvolver e avaliar soluções ácidas inovadoras contendo tensoativos não-iônicos e etanol para retardar a dissolução do carbonato de cálcio no processo de acidificação de rochas carbonáticas, proporcionando wormholes de maior extensão no reservatório. Para tanto, foram realizadas caracterizações pertinentes aos fluidos desenvolvidos e às amostras de rochas carbonáticas, ensaios de compatibilidade dos componentes do fluido desenvolvido com a rocha e o petróleo, ensaios de fluxo reativo em meio poroso (injeção das formulações em amostras de rocha) e microtomografia computadorizada das rochas acidificadas. Como resultado, constatou-se que os fluidos com tensoativos de maior grau de etoxilação promoveram um aumento mais significativo não apenas da viscosidade, como também do retardo da dissolução da rocha carbonática. Nos ensaios de fluxo reativo em meio poroso, em termos de consumo mínimo de ácido para atravessar a rocha (PVbt ótimo), as formulações obtiveram resultados similares aos do HCl 15%, mas em vazões 4 a 8 vezes menores, sendo essas baixas vazões mais condizentes com as observadas nos tratamentos em campo. Ademais, as formulações produziram padrões de wormhole mais similares ao dominante em um maior intervalo de taxa de injeção. Portanto, as formulações estudadas tanto produziram resultados promissores nos ensaios de fluxo reativo em meio poroso, como também apresentaram algumas características interessantes para a aplicação em tratamentos de estimulação ácida.pt_BR
dc.identifier.citationARRUDA, Guilherme Mentges. Desenvolvimento e avaliação de soluções ácidas contendo nonilfenóis polietoxilados e etanol para a acidificação de carbonatos. 2023. 122 f. Orientação: Prof. Dr. Alcides de Oliveira Wanderley Neto. Coorientação: Prof. Dr. Marcos Allyson Felipe Rodrigues Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal, RN, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57842
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.subjectAcidificação de matrizpt_BR
dc.subjectEstimulação ácidapt_BR
dc.subjectCarbonatopt_BR
dc.subjectSurfactantes não-iônicospt_BR
dc.subjectNonilfenol etoxilado.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleDesenvolvimento e avaliação de soluções ácidas contendo Nonilfenóis Polietoxilaados e etanol para acidificação de carboidratospt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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