Avaliação do Efeito de Campo Magnético em Emulsões de Petróleo do Tipo Água em Óleo.
Emulsão na indústria do petróleo são encontradas recorrentemente na extração, no transporte e no processamento do óleo. Sua presença representa muitas vezes significativos desafios para a operação. As emulsões podem aumentar a viscosidade do fluido produzido, dificultando o escoamento e exigindo maior energia para o bombeamento, o que impacta diretamente os custos operacionais. Operacionalmente, a separação eficiente das fases óleo e água é crucial para garantir a qualidade do petróleo exportado e a eficiência do processamento subsequente. Neste contexto, a presença de emulsões estáveis pode levar a perdas de produção, aumento de consumo de produtos químicos e a necessidade de equipamentos adicionais. O presente projeto visa investigar como o uso de métodos físicos, no caso a aplicação de campos magnéticos através de imãs permanentes, podem influenciar o processo de formação e separação de emulsões de água/óleo. Esta proposta contempla não só uma revisão bibliográfica expandida sobre o tema, mas também a realização de testes experimentais para avaliar o efeito do campo magnético em parâmetros como a distribuição do tamanho de gotas, a estabilidade da emulsão, e o eventual efeito de interação com precipitados orgânicos e inorgânicos. Destaca-se que os pontos fortes desta proposta são as condições a serem investigadas: uso de amostra de petróleo real, temperatura (até 120 °C), pressão (até 300 bar), composição química, presença de gases (CO2 e CH4) e sólidos precipitados (parafina e carbonato de cálcio). A combinação dessas condições visam contextualizar o fenômeno em condições mais próximas da realidade operacional da Petrobras, caracterizando esta proposta como pesquisa aplicada.
Coordenador: Fábio de Assis Ressel Pereira (UFES). Participantes do NUCEP: Renato do Nascimento Siqueira (pesquisador); Lucas Henrique Pagoto Deoclecio (pesquisador); João Pedro Calazans Passos (aluno de IC); Nicolas Francisco A. Furtado (aluno de IC).
Modelagem e simulação da incrustação inorgânica em válvulas AICD em condições de poços petrolíferos.
Na crescente modernização da produção de petróleo é cada vez mais frequente o uso de tecnologias que permitam a otimização da produção. Dentre elas pode-se destacar o uso das AICDs, que são elementos de controle de fluxo auto reguláveis. Este tipo de válvula controla o fluxo com base no tipo de fluido presente no escoamento. À medida que a proporção de água e gás aumentam em relação à quantidade de petróleo produzido, estes elementos se auto regulam, restringindo a passagem, mitigando o “breakthrough” de água e gás de forma prematura na produção. Contudo estes elementos de controle em um ambiente suscetível a incrustação podem ter seu princípio de funcionamento alterado, perdendo suas funcionalidades. Alguns autores (FRENIER; ZIAUDDIN, 2008)* estimam que o impacto econômico na perda de produção anual é de aproximadamente 1,4 bilhão de dólares.
Esta proposta de trabalho visa estudar numericamente a fluidodinâmica em AICDs para condições próximas àquelas encontradas no ambiente de produção. Estas condições consideram não só os componentes: óleo, água e gás; mas também as variáveis termodinâmicas e geométricas (elementos constitutivos das válvulas). A metodologia se ampara no uso de técnicas de dinâmica de fluidos computacional, com o diferencial de que o modelo para representar a incrustação será obtido a partir de dados experimentais. Dessa forma espera-se o melhor entendimento dos campos de velocidade e de pressão nestes equipamentos, bem como a identificação de zonas críticas à incrustação que eventualmente afastariam o funcionamento das condições de projeto.
* FRENIER, W. W.; ZIAUDDIN, M. Formation, removal and inhibition of inorganic scale in the oilfield environment. Richardson, TX: Society of Petroleum Engineers (SPE Books), 2008.
Coordenador: Fábio de Assis Ressel Pereira (UFES). Participantes do NUCEP: Renato do Nascimento Siqueira (pesquisador).