USO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS PARA
REMOÇÃO DE PETRÓLEO DE AREIA PRODUZIDA
Aluna: Lorraine Greco
Orientadora: Marcia Khalil
Novembro 2010
Cenário
Cenário
Produção de areia
Reservatórios inconsolidados com permeabilidade entre 0,5
a 8 darcy são mais sucetíveis
Os mecanismos principais de produção de areia são:

Falha por cisalhamento

Falha por tensão

Migração de finos
Acúmulo de areia no Separador
Cenário
Tratamento químico de resíduo
Areia contaminada
+
Solução extratora
Separação
sólido-líquido
Solução
extratora
+
Contaminante
Areia remediada

Tratamento onshore – Gastos com o transporte dos
resíduos e no destino final da areia após o tratamento
Risco ambiental

Motivação – Métodos de remediação de areia produzida
offshore que permitam o descarte no mar da areia após
o tratamento (Normas Ambientais)
Objetivos

Desenvolver sistemas microemulsionados

Testar o desempenho dos sistemas microemulsionados na
extração de petróleo de areia produzida

Comparar o desmpenho dos sistemas microemulsionados
com dois produtos comerciais
Introdução
Microemulsão
É uma dispersão O/A ou A/O estabilizada por surfatante e
cosurfatante
É formada espontaneamente ( ΔG negativo)
Surfatante
Cosurfante
Água
Óleo
(1)
(2)
(1) Microemulsão normal O/A; (2) Microemulsão inversa A/O
Introdução
Introdução
Sistemas microemulsionados
MICROEMULSÃO

Termodinamicamente estável
 Baixa viscosidade aparente (~10cP)
 Gotas bem dispersas (diâmetro de gota
10 a 100 nm)
 Baixa tensão interfacial
 Sistema dinâmico
 Opticamente transparente (Isotrópica)
Emulsão Microemulsão
Introdução
Diagrama pseudoternário
Surfatante
Cosurfatante/Surfatante
C/S
Cosurfatante
Introdução
Cosurfatante/ Surfatante
 Álcool, glicol / Não iônico, catiônico ou aniônico
C/S
Fase aquosa
Água
 Solução Salina
 Água do mar
Fase aquosa
Fase óleo
Fase óleo
 Hidrocarbonetos
 Terpenos
Óleos vegetais
 Biodiesel
Introdução
Mecanismo de solubilização


A solubilização do petróleo impregnado na areia é
promovida pela redução da tensão interfacial águaóleo
A molhabilidade da areia muda de molhável a óleo
para molhável a água
OA
OS
 = 1800
Água
 AS
 = 00
 OS   AS   OA cos 
Procedimento
Procedimento Experimental
Experimental
Sistemas microemulsionados
Preparo dos diagramas pseudoternários




Surfatantes - aniônicos e não iônicos com BHL entre
12,0 – 14,0
Cosurfatantes – álcool butílico e butilglicol
Fase Óleo – querosene, AB-09 e SOLBRAX ECO
Fase aquosa – água e solução salina NaCl 35g/L
Parâmetros avaliados
 Influência de cada componente na formação da micro
 Razão C/S
 Avaliação da estabilidade térmica e salina
 Seleção da formulação dos sistemas
Resultados
Resultado
Preparo de diagramas – Influência da razão C/S
Seleção das formulações com predomínio da fase aquosa e
~10% de fase óleo
Resultados
Resultado
Ensaio Qualitativo



2,0ml de micro em 1,0g
de areia impregnada
com óleo
Teste estático a 40°C
por 1 hora
Avaliação visual do
potencial de remoção.
AREIA INICIAL
DURANTE O TRATAMENTO
BK2
BP3
BF
BI
Resultados
Ensaio Quantitativo
Resultado
Solução Extratora
% de remoção
Branco
Água Salina
19,09
Produto
Comercial
1720 díl 10%
63,60
Teste com agitação
1736 díl 10%
branda (50rpm) a
BP 4 díl 10%
40°C por 4 horas
CE díl 10%
 20ml de micro em 10g
BW 1 díl 10%
de areia impregnada
Microemulsão BV 1 díl 10%
Desenvolvida BQ 1 díl 10%
com óleo
BX 1 díl 10%
 Avaliação quantitativa
BV
a partir da calcinação da
CE
areia após tratamento
65,03

78,64
83,27
86,79
87,95
89,24
89,98
96,61
98,17
Resultado
Potencial dos componentes do sistema CE
Fase
óleo
Álcool
Glicol
Água
Aspecto após lavagem com solução salina
CE
Conclusão
Os sistemas microemulsionados diluídos na concentração
de 10% em solução salina apresentaram desempenhos
de remoção entre 78% e 90%.
Os sistemas microemulsionados não diluídos apresentaram
desempenhos de remoção maiores, entre 96% e 98%.
Os produtos comerciais diluídos em água apresentaram
desempenhos de remoção inferiores aos sistemas
microemulsionados desenvolvidos sendo esses diluídos
ou não.
Conclusão
Ao comparar o desempenho de remoção dos componentes
do sistema CE nota-se que nenhum dos componentes
possui um desempenho individual semelhante ao do
sistema microemulsionado
A rápida mobilização do óleo, alta eficiência, estabilidade e
possibilidade de ajuste de viscosidade mostram que a
microemulsão apresenta grande potencial de aplicação
na limpeza de areia produzida
Referências Bibliográficas

Carlson, J., Gurley, D., King, G., Prince-Smith, C.,
Waters, F.,1992. Sand Control: Why and How?.
Oilfield Review, 4: 41-53.

Rosen, M., 1989. Surfactants
phenomena. 2a Edição – Wiley.

Oliveira,
M.C.K.
Remediação
de
solos
contaminados
por
compostos
orgânicos
utilizando-se microemulsão. Tese de Doutorado
COPPE/UFRJ – 2004.
and
interfacial
Agradecimento
USO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS PARA
REMOÇÃO DE PETRÓLEO DE AREIA PRODUZIDA
Aluna: Lorraine Greco
Orientadora: Marcia Khalil
Novembro 2010