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Title: Novos sistemas microemulsionados para aplicação na estimulação de carbonatos
Other Titles: New microemulsions systems for application in carbonate stimulation
Authors: Aum, Pedro Tupã Pandava
Keywords: Acidificação de poços;Carbonatos;Tensoativo;Microemulsões ácidas;Quelantes;Wormholes
Issue Date: 22-Mar-2016
Citation: AUM, Pedro Tupã Pandava. Novos sistemas microemulsionados para aplicação na estimulação de carbonatos. 2016. 150f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: Um dos desafios na acidificação de poços em formações carbonáticas é o controle da reação de dissolução do carbonato de cálcio. Devido a elevada taxa de reação entre o ácido clorídrico (HCl) e a formação, o HCl é todo consumido na região da formação próxima ao poço de maneira que as zonas mais profundas não são alcançadas e as regiões de dano podem não ser ultrapassadas. Diversos sistemas foram desenvolvidos para retardar a reação de dissolução, incluindo a utilização de ácidos orgânicos, sistemas viscosos e emulsionados. Contudo, poucos estudos reportam a utilização de sistemas microemulsionados como sistemas retardados. Neste trabalho foram estudados sistemas microemulsionados ácidos do tipo óleo em água para aplicação em acidificação de carbonatos e limpeza de poço. O trabalho foi dividido em duas etapas principais, sendo elas: a obtenção e caracterização dos sistemas; e a avaliação da eficiência realizando experimentos de injeção em plugues de rocha carbonática. Para formulação dos sistemas microemulsionados, dois ácidos foram utilizados: o ácido clorídrico (HCl); e o ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA). O tensoativo utilizado foi o ALK L90 (não iônico), o sec-butanol como co-tensoativo e o xileno como componente orgânico. Foram obtidos sistemas microemulsionados ácidos com HCl e com EDTA. Os resultados mostraram que a adição de ácidos em determinadas condições promove a transição de fases dos sistemas de microemulsão. Os ensaios de injeção mostraram que os sistemas microemulsionados ácidos propostos foram eficientes em estimular os plugues de formação carbonática, alcançando incrementos na permeabilidade entre 10-30%, sem apresentar dissolução na face e formando wormholes.
Abstract: One of the challenges in acidification of wells in carbonate formations is controlling the dissolution reaction of calcium carbonate. Due to the high rate of reaction between hydrochloric acid (HCl) and the rock formation, the HCl is all consumed close to the wellbore region. In this way, the deeper areas are not reached and the damage regions may not be exceeded. Several systems have been developed to retard the dissolution reaction, including the use of organic acids, viscous emulsion systems, and the use of chelating agents. However, few studies have reported the use of microemulsion systems as retarded acid systems. In this work, oil in water acid microemulsions are studied for use in carbonate acidizing. The work was divided into two main stages. The first stage was the obtaining and the characterizing of the systems and the second one was the efficiency evaluation by performing injection experiments in carbonate cores. Two microemulsion systems were obtained, one using the hydrochloric acid (HCl) and the second using the ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), a chelating agent. The surfactant used was the ALK-L90 (non-ionic), sec-butanol was used as a co-surfactant, and xylene as the organic component. The results showed that the addition of the HCl or chelating agent promotes the transition of the phase of microemulsion system. Wettability studies showed that the microemulsion systems obtained have a greater power of interaction with the carbonate than the aqueous solutions and also the microemulsion systems without addition of HCl or EDTA. The coreflood experiments showed that the microemulsion systems obtained were effective in stimulating the carbonate cores, achieving increases in permeability up to 86% without showing core face dissolution. The HCl and EDTA corrosiveness in microemulsion media was 80% less than in the aqueous solution. The microemulsion systems obtained can be a promising candidate to use as alternative fluids to carbonate stimulation.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21437
Appears in Collections:PPGCEP - Doutorado em Ciência e Engenharia do Petróleo

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