UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E SANEAMENTO
PAULO JUVÊNCIO BERTA DE SOUZA
VALDIR LUIZ DE LIMA
AVALIAÇÃO DAS TÉCNICAS DE DISPOSIÇÃO DE
REJEITOS DA PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS
DE PETRÓLEO
PAULO JUVÊNCIO BERTA DE SOUZA
VALDIR LUIZ DE LIMA
AVALIAÇÃO DAS TÉCNICAS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS DA
PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS DE PETRÓLEO
Monografia final do curso de Especialização em
Gerenciamento e Tecnologias Ambientais na
Indústria, da Escola Politécnica da Universidade
Federal da Bahia.
Orientador : MSC Francisco Inácio Negrão
Salvador
2002
2
A
Nossas esposas e filhos, pelo apoio e compreensão nas horas de trabalho e estudo, em que
não pudemos partilhar de suas companhias.
3
AGRADECIMENTOS
A Francisco Inácio Negrão, Consultor do GRH-EPUFBa, orientador sempre receptivo e
atencioso, cujo conhecimento e sugestões foram fundamentais no desenvolvimento dos
trabalhos.
À Professora Dra. Iara Brandão, do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EPUFBa, por
sua contribuição inestimável durante a revisão final desta monografia.
A Regina Santos Silva Tonini, da Gerência de Tecnologia da Informação e Documentação
Técnica da Unidade de Negócios Bahia, da Petrobrás, pelo empenho e incentivo durante o
processo de pesquisa.
A Ana Cristina Novaes Eichin, da Gerência de Informação do Centro de Pesquisas e
Desenvolvimento, da Petrobrás, por sua contribuição durante o processo de pesquisa.
A todos aqueles que, de alguma forma, contribuíram para que esta monografia se tornasse uma
realidade.
Nosso muito obrigado por nos possibilitarem ter esta experiência enriquecedora e aberto nossas
mentes para a busca de soluções aparentemente inatingíveis.
4
"Esquecendo os erros do passado construímos nosso novo
mundo. Talvez nos falte poesia...Talvez nos falte amor.
Mas com certeza podemos dar um pouco mais, pois com
certeza o amor que não damos é o mesmo que não
recebemos. E talvez, mirando-nos em exemplos de
coragem, trabalhando pela paz e compreensão entre os
homens, possamos um dia erguer os olhos novamente".
(Charles Chaplin)
5
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................
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2. HISTÓRICO .......................................................... .................................................
08
3. OBJETIVOS ...................................................... ......................................................
09
4. METODOLOGIA ....................................................................................................
09
5. ASPECTOS AMBIENTAIS DA PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS
DE PETRÓLEO ......................................................................................................
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5.1 – GENERALIDADES ....................................................................................
5.2 – A PERFURAÇÃO DO POÇO DE PETRÓLEO .........................................
5.3 – CONSTRUÇÃO DA BASE ........................................................................
5.4 – MÉTODOS DE PERFURAÇÃO ................................................................
5.5 – FLUIDOS DE PERFURAÇÃO ..................................................................
5.6 –PRODUTOS DA PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO ...............
5.6.1 – CASCALHOS .................................................................................
5.6.2 – METAIS PESADOS ................................................................
5.6.3 – SAIS SOLÚVEIS ............................................................................
5.6.4 – HIDROCARBONETOS .................................................................
5.7 – REVESTIMENTO DO POÇO.....................................................................
5.8 – DISPOSIÇÃO DE REJEITOS DA PERFURAÇÃO ..................................
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13
13
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15
6. AVALIAÇÃO DAS PRINCIPAIS TÉCNICAS DE DISPOSIÇÃO DOS
REJEITOS DA PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS DE PETRÓLEO
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6.1 – MÉTODOS FÍSICOS ..................................................................................
6.1.1 - IMPERMEABILIZAÇÃO DE DIQUES DE PERFURAÇÃO .......
6.1.2 - INJEÇÃO DE CASCALHOS EM POÇOS POR
FRATURAMENTO DE FORMAÇÕES ........................................
6.1.2.1 - INJEÇÃO CONTÍNUA VERSUS INJEÇÕES
PERIÓDICAS .....................................................................
6.1.2.2 - TIPOS DE FORMAÇÕES PARA INJEÇÃO .....................
6.1.2.3 - PREPARO DA PASTA ......................................................
6.1.2.4 – MODELAGEM DA GEOMETRIA DAS FRATURAS ....
6.1.2.5 – MONITORAMENTO ........................................................
6.1.2.6 – TESTE DE CAMPO ...........................................................
6.1.3 - PERFURAÇÃO DE POÇOS DELGADOS ....................................
6.1.4 – ATERRO COM DILUIÇÃO ..........................................................
6.2 – MÉTODOS QUÍMICOS E BIO-QUÍMICOS .............................................
6.2.1 – MICRO ENCAPSULAMENTO .....................................................
6.2.1.1 – FUNDAMENTOS ..............................................................
6.2.1.2 – O PROCESSO DE ENCAPSULAMENTO .......................
TESTE PILOTO .................................................................
TESTE DE CAMPO ...........................................................
TESTE DE LIXIVIAÇÃO ..................................................
6.2.2 – FAZENDA DE LODO ....................................................................
6.2.2.1 – FUNDAMENTOS ..............................................................
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6.3 – MÉTODOS TERMO-QUÍMICOS ..............................................................
6.3.1 – EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO ...................................
6.3.1.1 – FUNDAMENTOS ..............................................................
6.3.1.2 - REMOÇÃO DE HIDROCARBONETOS DE
CASCALHOS .....................................................................
6.3.1.3 - RESULTADOS EXPERIMENTAIS ..................................
6.3.2 – DESORÇÃO TÉRMICA INDIRETA ............................................
6.3.2.1 – FUNDAMENTOS ..............................................................
6.3.3 – INCINERAÇÃO .............................................................................
7. RESULTADOS OBTIDOS
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7.1 – IMPERMEABILIZAÇÃO DE DIQUES DE PERFURAÇÃO ...................
7.2 – INJEÇÃO DE CASCALHOS EM POÇOS POR FRATURAMENTO DE
FORMAÇÕES ............................................................................................
7.3 – PERFURAÇÃO DE POÇOS DELGADOS ................................................
7.4 - ATERRO COM DILUIÇÃO .......................................................................
7.5 – MICRO ENCAPSULAMENTO .................................................................
7.6 – FAZENDA DE LODO ................................................................................
7.7 - EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO .................................................
7.8 - DESORÇÃO TÉRMICA INDIRETA .........................................................
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8. CONCLUSÕES ........................................................................................................
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9. RECOMENDAÇÕES ..............................................................................................
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10. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................
37
7
1. INTRODUÇÃO
Durante suas operações, a indústria petrolífera produz efluentes líquidos, gasosos e
resíduos sólidos que podem ser nocivos ao meio ambiente e à saúde pública. Através da adesão a
leis e regulamentos, elaborados por meio de consultas a todos os envolvidos, e tendo por objetivo
os padrões internacionais, os efeitos nocivos podem ser reduzidos a níveis aceitáveis. Poluentes
em potencial podem deixar de ser uma preocupação quando convenientemente tratados e
adequadamente dispostos ou reciclados.
Ao longo das últimas décadas, a indústria petrolífera tem feito um esforço, sempre
crescente, no sentido de prevenir danos ao meio ambiente e à saúde pública em todas as suas
operações. Consultando o público em geral, governos e outras autoridades, a indústria petrolífera
internacional tem estudado o impacto dos resíduos sobre o meio ambiente e tem apresentado
propostas bem equilibradas para a forma de disposição final dos rejeitos oriundos de suas
atividades.
No entanto, ainda há muito a ser feito no sentido de se reduzir o impacto dos rejeitos
oriundos das operações da indústria petrolífera. Processos tecnológicos apresentam inúmeras
possibilidades de tratamento e recuperação de resíduos, antes de serem dispostos ao meio
ambiente. E, em alguns casos, vários componentes valiosos recuperados podem vir a compensar
economicamente os custos de tais processos, além de evitar a poluição.
2. HISTÓRICO
O registro da participação do petróleo na vida do homem remonta a tempos bíblicos. Na
antiga Babilônia, os tijolos eram assentados com asfalto e o betume era largamente utilizado
pelos fenícios na calafetação de embarcações. Os egípcios o usaram na pavimentação de
estradas, para embalsamar os mortos e na construção de pirâmides, enquanto gregos e romanos
dele lançaram mão para fins bélicos. No Novo Mundo, o petróleo era conhecido pelos índios précolombianos, que o utilizavam para decorar e impermeabilizar seus potes de cerâmica. Os incas,
os maias e outras civilizações antigas também estavam familiarizados com o petróleo, dele se
aproveitando para diversos fins. O petróleo era retirado de exsudações naturais encontradas em
todos os continentes.
O início e a sustentação do processo de busca com crescente afirmação do produto na
sociedade moderna datam de 1859, quando foi iniciada a exploração comercial nos Estados
Unidos, logo após a célebre descoberta do Cel. Drake, em Tittusville, Pensilvânia, com um poço
de apenas 21 metros de profundidade perfurado com um sistema de percussão movido a vapor,
que produziu 2 m3/dia de óleo. Descobriu-se que a destilação do petróleo resultava em produtos
que substituíam, com grande margem de lucro, o querosene obtido a partir do carvão e o óleo de
baleia, que eram largamente utilizados para iluminação. Estes fatos marcaram o início da era do
petróleo. Posteriormente, com a invenção dos motores a gasolina e a diesel, estes derivados até
então desprezados adicionaram lucros expressivos à atividade.
Até o fim do século passado os poços se multiplicaram e a perfuração com o método de
percussão viveu o seu período áureo. Neste período, entretanto, começou a ser desenvolvido o
processo rotativo de perfuração. Em 1900, no Texas, o americano Anthony Lucas, utilizando o
processo rotativo, encontrou óleo a uma profundidade de 354 metros. Este evento foi
considerado um marco importante na perfuração rotativa e na história do petróleo.
Nos anos seguintes a perfuração rotativa desenvolveu-se e progressivamente substituiu a
perfuração pelo método de percussão. A melhoria dos projetos e da qualidade do aço, os novos
projetos de brocas e as novas técnicas de perfuração possibilitaram a perfuração de poços com
mais de 10.000 metros de profundidade.
Até 1945 o petróleo produzido provinha dos Estados Unidos, maior produtor do mundo,
seguido da Venezuela, México, Rússia, Irã e Iraque. Com o fim da Segunda Guerra, um novo
8
quadro geopolítico e econômico se delineou e a indústria do petróleo não ficou à margem do
processo. Ainda nos anos 50, os Estados Unidos continuavam detendo metade da produção
mundial, mas já começava a afirmação de um novo pólo produtor potencialmente mais pujante
no hemisfério oriental. Essa década marcou, também, uma intensa atividade exploratória, e
começaram a se intensificar as incursões no mar, com o surgimento de novas técnicas
exploratórias.
Assim, ao longo do tempo, o petróleo foi se impondo como fonte de energia. Hoje, com o
advento da petroquímica, além de grande utilização dos seus derivados, centenas de novos
compostos são produzidos, muitos deles diariamente utilizados, como plásticos, borrachas
sintéticas, tintas, corantes, adesivos, solventes, detergentes, explosivos, produtos farmacêuticos,
cosméticos, etc. Com isso, o petróleo, além de produzir combustível, passou a ser imprescindível
às facilidades e comodidades da vida moderna (Thomas, 2001).
A história do petróleo no Brasil começou em 1858, quando o Marquês de Olinda assinou
o Decreto no 2.266 concedendo a José Barros Pimentel o direito de extrair mineral betuminoso
para fabricação de querosene, em terrenos situados às margens do Rio Maraú, na então província
da Bahia. O primeiro poço brasileiro com o objetivo de encontrar petróleo, porém, foi perfurado
somente em 1897, por Eugênio Ferreira Camargo, no município de Bofete, no estado de São
Paulo. Este poço atingiu a profundidade final de 488 metros e, segundo relatos da época,
produziu 0,5 m3 de óleo.
Desde sua criação a Petrobras já descobriu petróleo nos estados do Amazonas, Pará,
Maranhão, Ceará, Rio Grande do Norte, Alagoas, Sergipe, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro,
Paraná, São Paulo e Santa Catarina. Cada década na Empresa tem sido marcada por fatos de
grande relevância na exploração de petróleo no país. Na década de 50 foram as descobertas dos
campos de petróleo de Tabuleiro dos Martins, em Alagoas, e Taquipe, na Babia. Na década de
60 foram os campos de Carmópolis, em Sergipe, e Miranga, na Bahia. Ainda em Sergipe, um
marco notável dessa década foi a primeira descoberta no mar, o campo de Guaricema.
A produção de petróleo no Brasil cresceu de 750 m3/dia na época da criação da Petrobrás,
em 1953, para mais de 182.000 m3/dia no final dos anos 90, graças aos contínuos avanços
tecnológicos de perfuração e produção (Thomas, 2001).
3. OBJETIVOS
Este trabalho tem por finalidade identificar, descrever e avaliar as principais técnicas
usadas para efetuar a disposição final dos resíduos sólidos provenientes da perfuração terrestre
de poços de petróleo. São analisadas as vantagens e desvantagens dessas técnicas, em função de
diversos fatores que têm influência direta nestas aplicações, de forma a priorizar os métodos
mais eficazes para mitigar os impactos causados pelos fluidos e resíduos da perfuração de poços
de petróleo ao meio ambiente e à saúde pública.
4. METODOLOGIA
Inicialmente foi feito um trabalho de pesquisa no acervo da Petrobrás e Internet com o
intuito de reunir e selecionar material sobre o assunto. Foram pesquisados temas provenientes de
artigos, seminários e cursos publicados por centros de pesquisa, empresas, universidades, órgãos
governamentais e ONG’s. O período considerado foi de 1995 a 2001. O material selecionado foi
dividido por assunto a ser descrito, tendo-se analisado o conteúdo de cada um. A seguir
elaborou-se a descrição das técnicas mais utilizadas para disposição dos rejeitos da perfuração
terrestre de poços de petróleo e feita uma análise comparativa entre elas, buscando evidenciar as
vantagens e desvantagens de cada uma.
9
Como resultado, estabeleceu-se uma priorização no uso das técnicas, de modo a elencar
as aplicações mais vantajosas, do ponto de vista técnico e ambiental, que estão sendo
desenvolvidas no Brasil e em outros países.
5. ASPESCTOS AMBIENTAIS DA PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS DE
PETRÓLEO
5.1 – GENERALIDADES
O manuseio e disposição final dos resíduos de forma efetiva e responsável são a chave de
um Sistema de Gerenciamento de Risco Ambiental na perfuração de poços de petróleo. É
consenso, a nível internacional, que o potencial dos resíduos provenientes das atividades
industriais de causar danos à saúde e ao meio ambiente por pode ser minimizado quando um
gerenciamento adequado é utilizado. O eficiente gerenciamento dos resíduos pode reduzir ainda
os custos operacionais e potenciais responsabilidades futuras. O potencial de sensibilidade
ecológica do local onde as operações de perfuração estiverem ocorrendo é a chave para o sistema
de gerenciamento de resíduos a ser adotado. É necessária a obtenção de informações geológicas,
hidrológicas, climáticas e da biota local.
Os impactos ambientais que podem advir da atividade de perfuração de um poço de
petróleo podem ser resumidos em: danos à fauna e flora devido à remoção da vegetação no local
onde será perfurado o poço; erosão provocada pela destruição da vegetação; agressões ao meio
ambiente causadas pelos resíduos dos fluidos de perfuração, fragmentos das rochas (cascalhos)
perfuradas dispostos em diques de perfuração e/ou percolação de contaminantes para lençóis
freáticos; e contaminação dos lençóis freáticos e aqüíferos subterrâneos, causada por perdas dos
fluidos de perfuração para as formações geológicas durante a perfuração.
5.2 – A PERFURAÇÃO DO POÇO DE PETRÓLEO
O petróleo encontra-se na natureza ocupando os vazios de uma rocha porosa chamada
rocha reservatório. O poço de petróleo é o elo de ligação entre esta rocha e a superfície. Porém,
antes de se perfurar um poço de petróleo, várias ações devem ser executadas. Inicialmente, um
estudo sísmico é efetuado, visando pesquisar entre as formações do subsolo aquelas com
potencial para armazenar petróleo. Como visto acima, são as rochas reservatório. Além disso,
esta rocha deve estar envolta em uma formação impermeável (por exemplo, folhelho), que
garanta o confinamento do petróleo na rocha reservatório.
Feita esta análise e definidos os prováveis pontos a serem explorados, deve ser feita uma
análise de campo, nos locais definidos, a fim de se verificar a viabilidade da perfuração, em
função de possíveis acidentes naturais (rios, montanhas, matas de preservação ambiental) ou não
naturais (construções como pontes, edifícios, etc.). Só então, inicia-se a elaboração do projeto do
poço, projeto este que poderá ser definido para um poço vertical, quando o objetivo está
exatamente na linha vertical do ponto escolhido na superfície, ou direcional, quando o ponto na
superfície deve ser deslocado do ponto ideal em função de algum acidente natural ou não natural.
Cumpridas as etapas acima, estará definido o local exato da perfuração, além de qual
equipamento (sonda de perfuração) deverá ser utilizado, em função da profundidade do poço
para alcançar a rocha reservatório. Inicia-se a fase da construção da base da sonda.
5.3 – CONSTRUÇÃO DA BASE
O local exato para a construção da base onde será instalada a sonda de perfuração deve
ser definido de forma a minimizar os danos ambientais e atender a condições técnicas de modo
que seja possível atingir, a partir da superfície, a provável jazida.
10
A remoção da camada vegetal é necessária para a instalação do conjunto de equipamentos
que permitirão os trabalhos de sondagem. A área a ser utilizada atinge um máximo de 8.000
metros quadrados para sondas de grande porte. Esta remoção deve ser realizada de forma
metódica para não causar danos significativos ao ecossistema e com possibilidades de recompor
a área após os trabalhos de perfuração. Esta recomposição irá evitar futuras erosões em razão de
desagregação do solo por arraste de sedimentos.
5.4 – MÉTODOS DE PERFURAÇÃO
Dois métodos de perfuração são possíveis: a percussão e rotativo. No método a
percussão, as rochas são golpeadas por uma broca pontiaguda de aço com movimentos
alternados ocasionando fraturamento ou esmagamento. Periodicamente é preciso remover os
detritos cortados pela broca, o que é conseguido através da descida no poço de um tubo equipado
com uma alça na sua extremidade superior e uma válvula na inferior (caçamba). A válvula de
fundo é alternadamente aberta e fechada por uma haste saliente que bate contra o fundo do poço
quando a caçamba está sendo movimentada. Isto provoca a entrada na caçamba dos detritos, que
são retirados do poço. Este processo, por suas características, é muito limitado, atingindo
profundidades máximas entre 200 e 250 metros. O método rotativo emprega uma tecnologia
diferente. Neste, a broca é girada e comprimida sobre as formações, que se fragmentam. Esses
fragmentos são carreados por um fluido - o fluido de perfuração – que é injetado pelo interior de
tubos de aço até o fundo do poço, retornando à superfície pelo espaço anular entre o poço e as
paredes externas da tubulação. À medida que o poço vai sendo aprofundado, novos tubos de aço
vão sendo conectados à coluna que se encontra no poço. Este é o método utilizado nos tempos
modernos para a perfuração de poços de petróleo (Lima, 2001).
O fluido é separado dos cascalhos em peneiras vibratórias, retornando aos tanques e, se
preciso, é tratado, sendo reinjetado no poço, operando-se assim em circuito fechado (Figura 1).
A análise contínua dos cascalhos permite detectar os primeiros indícios de hidrocarbonetos nas
formações.
Figura 1 – Sistema de circulação na perfuração de poços de petróleo (Lima, 2001)
11
5.5 – FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
Os fluidos de perfuração são misturas complexas de sólidos, líquidos, produtos químicos
e, por vezes, até gases. Do ponto de vista químico, eles podem assumir aspectos de suspensão,
dispersão coloidal ou emulsão, dependendo do estado físico dos componentes (Lima, 2001).
Suas finalidades principais são: carrear os fragmentos das rochas perfuradas até a
superfície; manter esses fragmentos em suspensão nas paradas de circulação de fluido no poço;
resfriar e lubrificar a broca; sustentar hidraulicamente as paredes do poço; e conter os fluidos
(óleo, gás ou água) no reservatório.
Para cumprir suas finalidades, o fluido necessita possuir a capacidade de não reagir com
as formações com as quais entre em contato. Dois tipos de formações podem ser encontrados:
- Formações com rochas ativas: são aquelas em que as rochas, devido às suas características
argilosas, podem interagir com o fluido, absorvendo água do mesmo e causando a hidratação
das argilas ou folhelhos, o que causa o inchamento da rocha;
- Formações com rochas inertes: são aquelas em que as rochas não sofrem interação com a
água do fluido, como por exemplo os arenitos.
A classificação de um fluido de perfuração se dá em função do constituinte principal da
fase contínua ou dispersante, sendo a seguinte:
a) Fluidos à base de água: a água é a fase contínua, podendo ser doce ou salgada. A principal
função da água é prover o meio de dispersão para os materiais coloidais. Estes, principalmente as
argilas e polímeros, controlam a viscosidade, entre outros.
b) Fluidos à base de óleo: a fase contínua é o óleo, que pode conter até 45 % de água (emulsão
inversa, na qual as gotas de água ficam encapsuladas pelo óleo, tendo uma maior dificuldade de
interagir com as rochas ativas). As principais características dos fluidos à base de óleo, e que
lhes confere vantagens sobre os fluidos à base de água, são: grau de inibição elevado em relação
às rochas ativas; baixíssima taxa de corrosão; propriedades controláveis acima de 175o C; grau
de lubricidade elevado; amplo intervalo de variação de densidade (de 0,89 a 2,4 g/l); baixíssima
solubilidade de sais inorgânicos.
Entretanto, os fluidos à base de óleo têm algumas desvantagens, sendo as mais
significativas: maior grau de poluição e maior custo inicial. Recentemente muitos progressos têm
sido alcançados em relação à pesquisa de novos sistemas à base de óleo, como óleos minerais e
sintéticos, menos poluentes que o óleo diesel e com grau de biodegradabilidade muito maior.
A Tabela 1 apresenta os diversos componentes químicos que fazem parte da composição
básica dos fluidos de perfuração.
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Tabela 1 – Aditivos de fluidos de perfuração
ADITIVOS
Argila ativada e polímeros
Lignossulfonatos, lignitos, poliacrilatos e tanatos
Amidos e polímeros
Hidróxido de sódio e hidróxido de potássio
Sulfato de bário e hematita
Detergente
Lubrificantes
Poliacrilamida
Bactericidas
Antiespumantes
Materiais granulares e laminares (mica, raspa de
coco, casca de noz)
Cloreto de sódio e cloreto de potássio
FUNÇÃO
Viscosificantes e gelificantes
Dispersantes e afinantes
Controladores de filtrado
Alcalinizantes
Adensantes
Detergente
Lubrificantes
Inibidor de hidratação de argilas
Bactericidas
Antiespumantes
Obturantes, controladores de perda de
circulação
Inibidores de hidratação de argilas
5.6 – PRODUTOS DA PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO
5.6.1 – CASCALHOS
Como mencionado anteriormente, os fragmentos das rochas cortados pela broca
(cascalhos) são carreados pelo fluido de perfuração até as peneiras vibratórias na superfície, onde
são separados do fluido e descartados em um dique. Por não haver uma remoção total do fluido
impregnado nos cascalhos, estes podem conter contaminantes, tais como:
a) Metais pesados;
b) Alta salinidade, uma vez que os fluidos, em sua maioria têm sais em sua composição,
cujo objetivo é o de minimizar o inchamento das formações argilosas perfuradas,
promovendo a estabilidade do poço;
c) Óleos e graxas;
d) Elementos que causam Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO);
e) Elementos que causam Demanda Química de Oxigênio (DQO);
f) Elementos que causam alcalinidade.
5.6.2 – METAIS PESADOS
O principal risco para o meio ambiente associado a metais pesados está em suas formas
solúveis em água ou trocáveis. Essas formas, entretanto, estão presentes em quantidade mínimas
nos rejeitos sólidos da perfuração, conforme demonstrado por Lemos (1997), utilizando os dados
de análise dos cascalhos do poço SG-20, perfurado na Bacia do Recôncavo, Bahia (Tabela 2).
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Tabela 2 - Análise química de resíduos sólidos de perfuração (Lemos, 1997)
Elemento
Unidade
Lama à
Lama à base de
analisado
base de água
N-Parafina
Cloretos
mg/L
1012
1794
Óleos e Graxas
%
0,045
2,8
Alumínio
mg/L
18
<0,048
Amônia
mg/L
n. determ.
1,3
Arsênico
mg/L
<0,005
<0,005
Bário
mg/L
1,11
0,64
Cádmio
mg/L
<0,0045
<0,0045
Chumbo
mg/L
<0,018
<0,018
Cobre
mg/L
0,085
<0,0067
Cromo
mg/L
<0,02
<0,02
Fenol
mg/L
n. determ.
n. determ.
Ferro
mg/L
16
0,26
Manganês
mg/L
0,088
0,088
Mercúrio
mg/L
<0,0002
<0,0002
Sódio
mg/L
425
624
Selênio
mg/L
n. determ.
n. determ.
Zinco
mg/L
0,043
0,014
Resíduos
Sólidos
2712
0,92
<0,048
1,1
n. determ.
n. determ.
<0,0045
<0,018
0,009
<0,02
n. determ.
0,99
0,016
n. determ.
1073
n. determ.
<0,0017
NBR 10.004*
Listagem 9 - Anexo H
250
0,20
0,05
1,00
<0,005
<0,05
1,00
0,09
0,001
0,30
0,10
0,001
200
0,01
5,00
* NBR 10.004 – Norma Brasileira que classifica os resíduos sólidos quanto aos seus riscos
potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, para que esses resíduos possam
ter manuseio e destinação adequados, com exceção dos resíduos radioativos que
são de competência exclusiva da Comissão Nacional de Energia Nuclear.
5.6.3 – SAIS SOLÚVEIS
Sais solúveis, como cloreto de sódio e cloreto de potássio, fazem parte da composição
básica dos fluidos de perfuração de poços de petróleo. E a disposição desses sais no solo,
dissolvidos nos resíduos da perfuração, pode trazer conseqüências graves ao meio ambiente.
A concentração excessiva de sal solúvel no solo aumenta o potencial osmótico, que é a
causa principal do dano e morte das plantas. O potencial osmótico é a força com que os
constituintes dissolvidos tentam reter as moléculas de água, ou seja, o sal no solo compete com
as plantas pelas moléculas de água. Excesso de sal no solo faz com que as plantas tenham,
prematuramente, stress por secura, mesmo que quantidades substanciais de água estejam
disponíveis (Garcia e Vaqueiro, 2001). Além disso, a lixiviação desse sal (por exemplo, pela
chuva) pode vir a transportá-lo até lençóis de água doce subterrâneos, alterando a qualidade
dessas águas.
5.6.4 – HIDROCARBONETOS
Hidrocarbonetos, quando derramados na superfície, penetram a diferentes profundidades,
dependendo do tipo de solo. Devido à baixa permeabilidade dos solos argilosos, os
hidrocarbonetos não penetram tão profundamente nestes solos, como o fazem em solos arenosos.
O poder de percolação dos hidrocarbonetos no solo está direta e preponderantemente ligado à
maior ou menor mobilidade destes em função do tamanho de suas moléculas, para o caso das
argilas pouco reativas (ex.: caulinitas), e adicionalmente como função da constante dielétrica, ou
seja, do grau de polaridade das moléculas, para o caso das argilas reativas (ex.: exmectitas).
Hidrocarbonetos com moléculas constituídas por cadeias de mais de oito carbonos são mais
viscosos, ou seja, menor mobilidade no solo. Já, os hidrocarbonetos com moléculas constituídas
14
por cadeias com menos de oito carbonos são bem fluidos, penetrando mais profundamente no
solo, com maior possibilidade de atingir aqüíferos (El-Naga e El-Sayed, 2001). Entre os
compostos com baixo número de carbonos em suas moléculas estão a gasolina, benzeno, tolueno
e xileno.
5.7 – REVESTIMENTO DO POÇO
Com o avanço da perfuração, determinadas formações necessitam ser isoladas para
permitir que as operações prossigam com segurança. Este isolamento é conseguido descendo-se
uma coluna de tubos de aço (coluna de revestimento) que depois de assentada é cimentada,
obtendo-se assim o isolamento das formações e redução de carga na cabeça do poço. O
revestimento, além de isolar as formações através de sua cimentação, serve para suportar as
paredes das formações não cimentadas e possibilitar a circulação pelo seu interior, conduzindo o
fluido de perfuração e cascalhos até a superfície e permitir a produção de óleo, gás e/ou água do
poço (Figura 2).
Figura 2 – Esquema de revestimento de um poço
5.8 – DISPOSIÇÃO DE REJEITOS DA PERFURAÇÃO
Durante a perfuração do poço, os resíduos são armazenados em diques. Esses diques de
perfuração possuem uma dimensão compatível com a profundidade final a ser alcançada no
poço, sendo normalmente entre 1,0 e 1,5 m3 por metro de poço perfurado. Além dos cascalhos,
os diques recebem também os efluentes líquidos oriundos das operações (restos de lama, água
contaminada na área operacional da sonda, restos de cimento oriundos das cimentações). Diques
de perfuração devem ser impermeabilizados para garantir que não ocorra a percolação de
contaminantes que venham a ser neles depositados durante a perfuração. Com o término dos
trabalhos de perfuração, esses rejeitos devem receber uma disposição adequada, a fim de
minimizar a agressão ao meio ambiente.
15
Várias técnicas podem ser empregadas a depender da região em que foi perfurado o poço
(proximidade de rios, lagos, locais com lençol freático aflorante ou de pequena profundidade,
solo argiloso ou arenoso), da Legislação local, da viabilidade técnico-econômica do método de
disposição a ser empregado e da disponibilidade de recursos e materiais necessários à disposição
final.
6. AVALIAÇÃO DAS PRINCIPAIS TÉCNICAS DE DISPOSIÇÃO DOS REJEITOS DA
PERFURAÇÃO TERRESTRE DE POÇOS DE PETRÓLEO
Várias técnicas de disposição dos rejeitos (cascalhos) são empregadas pelas empresas que
operam com perfuração de poços de petróleo, visando minimizar o impacto gerado pelos
mesmos ao meio ambiente e à saúde pública. Estas técnicas podem ser divididas em três grupos
de métodos, a saber: físicos, químicos e bio-químicos e termo-químicos. A seguir, será feita uma
descrição das principais técnicas dentro de cada método.
6.1 – MÉTODOS FÍSICOS
Nestes métodos, os cascalhos são dispostos sem haver a influência de processos químicos
ou térmicos. Somente são levados em conta a técnica e o local onde serão dispostos. Em uma das
técnicas a ser apresentada, é avaliada a condição de se reduzir a quantidade de resíduos gerados
no ato da perfuração dos poços, tal como a perfuração de poços delgados.
6.1.1 - IMPERMEABILIZAÇÃO DE DIQUES DE PERFURAÇÃO
Nos processos normais de perfuração terrestre, os cascalhos, após serem separados do
fluido de perfuração, são deslocados para um dique, onde permanecem com os rejeitos líquidos
até o final da perfuração. Estes resíduos, a depender do tipo de fluido de perfuração utilizado,
podem conter produtos tóxicos, conforme visto anteriormente. Sem uma proteção adequada,
estes rejeitos que possuem produtos químicos, metais pesados e sais, com o tempo podem
percolar através da formação, indo atingir o lençol freático.
A técnica da impermeabilização consiste em forrar os diques com uma manta de
polietileno de alta densidade (PEAD), com espessura entre 0,8 e 1,0 mm, antes do início das
operações de perfuração. Esta é a técnica empregada atualmente pela Petrobrás na perfuração de
poços terrestres de petróleo na Bahia (Figura 3).
Figura 3 – Exemplo de dique impermeabilizado (durante a perfuração de um poço pela Petrobrás
no campo de Água Grande, na Bahia)
16
Após o final dos trabalhos de perfuração é feita a remoção da parte líquida desses
resíduos enviando-a para tratamento em estações, e os cascalhos são aterrados com a parte
pastosa dos rejeitos no próprio local. Neste caso, poços de monitoramento ao redor do dique
devem ser construídos com a finalidade de se verificar periodicamente o comportamento de uma
possível infiltração no solo, ao redor do dique aterrado.
6.1.2 - INJEÇÃO DE CASCALHOS EM POÇOS POR FRATURAMENTO DE
FORMAÇÕES
Injeção em poços é uma tecnologia desenvolvida pela indústria do petróleo para descarte
de resíduos líquidos e sólidos, tratados ou não, em formações geológicas situadas abaixo dos
aqüíferos de água potável, de tal maneira que os líquidos e sólidos injetados não entram em
contato com estes mananciais ou recursos minerais, seja por meios naturais ou por processos
induzidos pela injeção. Normalmente são utilizadas formações rochosas permeáveis com
centenas de metros de profundidade em bacias geológicas confinadas por camadas impermeáveis
e não fraturáveis.
A escolha das formações que irão armazenar estes cascalhos é um cuidado a ser tomado,
pois a geometria e dimensão das fraturas são a chave para minimizar riscos ambientais
associados com estas operações. Tais formações deverão possuir boa permeabilidade e
porosidade e possuir uma pressão de formação baixa para suportar o volume a ser injetado. Por
isso é um método com aplicação limitada. Em alguns locais como Texas e Louisiana, a
legislação faz exigências rígidas quanto à profundidade do revestimento final do poço, limitações
das formações a serem fraturadas e distância desses poços a formações de aqüíferos de água
doce.
6.1.2.1 - INJEÇÃO CONTÍNUA VERSUS INJEÇÕES PERIÓDICAS
As duas mais importantes estratégias de injeção de cascalhos são a injeção contínua e a
periódica.
Injeção contínua (Figura 4) implica em não permitir que a fratura formada se feche
durante as operações. O termo “contínua” refere-se, entretanto, ao contínuo crescimento da
fratura e não necessariamente à operação de bombeiro contínuo. Quando a fratura é mantida
aberta, a pressão é transmitida mais efetivamente à extremidade da fratura e isso favorece a
criação de uma fratura simples. Múltiplas fraturas podem também ser criadas durante a injeção
contínua por efeito de bifurcação, especialmente em uma formação pouco consolidada
(Moschovidis et al, 1998).
17
Figura 4 – Injeção contínua (Thomas, 2001)
Nas injeções periódicas (Figura 5) volumes iguais são injetados (baseados nas
propriedades da Formação) sendo o poço fechado após cada injeção, permitindo o fechamento da
fratura. Neste caso os sólidos permanecem dentro da fratura e o fluido dispersa-se pelas camadas
permeáveis de Formações adjacentes. Injeções periódicas podem limitar o crescimento da fratura
e facilitar a criação de múltiplas fraturas com diferentes orientações em pequenas regiões ao
redor do poço.
Um volume bem maior de cascalhos pode ser depositado em uma formação por injeções
periódicas do que através de uma simples fratura (injeção contínua) de mesmo raio (Moschovidis
et al, 1998).
Figura 5 – Injeções periódicas com fraturas múltiplas (Thomas, 2001)
18
6.1.2.2 - TIPOS DE FORMAÇÕES PARA INJEÇÃO
Os cascalhos podem ser injetados em vários tipos de Formação, mas dois tipos são usados
preferencialmente: folhelhos com cobertura de arenito ou arenitos inconsolidados limitados por
formações de folhelhos.
Os arenitos são normalmente bem porosos e têm pouca coesão entre suas partículas.
Nesses casos, o processo de injeção pode resultar em uma fratura distinta ou em uma área de
mistura de areia desagregada e cascalhos. Esse tipo de formação favorece a injeção contínua.
Já no caso dos folhelhos, a tendência é de formação de fraturas de menor comprimento,
às vezes com bifurcações. Aqui, o uso das injeções periódicas tem maior eficiência. Segundo
Moschovidis et al (1998), experiências com injeções periódicas realizadas em folhelhos da
Formação Atoka, nos Estados Unidos, revelaram fraturas com uma propagação de até 50 metros.
6.1.2.3 - PREPARO DA PASTA
Os cascalhos retirados do poço perfurado, após passarem pela peneira de separação de
sólidos e líquidos, são transportados para uma unidade trituradora, onde são triturados de forma a
atingirem um tamanho adequado e uniforme (cerca de 0,5 a 1,0 mm de diâmetro). A seguir, são
misturados a um líquido (lama ou água) que lhe conferirá propriedades reológicas adequadas
para manter a fluidez e a manutenção dos resíduos em suspensão durante a operação de injeção.
6.1.2.4 – MODELAGEM DA GEOMETRIA DAS FRATURAS
É muito importante fazer-se uma previsão de geometria da fratura, com certo grau de
precisão, para se garantir que possa haver uma disposição de resíduos dentro de limites seguros
com relação a aqüíferos, falhas e outros poços que possam haver na área. Um software que faça
uma simulação tridimensional de fratura hidráulica é necessário para uma previsão confiável da
geometria da fratura. O TERRA FRAC é um software capaz de simular uma fratura hidráulica
3D baseado na elasticidade tridimensional e fluxo de fluido bidimensional entre superfícies
fraturadas, elaborado por Clifton e Sayed (1979).
Segundo Moschovidis et al (1998) a modelagem matemática de fraturas, através de
programas de computador, é um tanto quanto incerta porque repetidas injeções podem criar um
complexo sistema de fraturas que não pode ser previsto por simulações de fraturas hidráulicas.
6.1.2.5 - MONITORAMENTO
O acompanhamento da operação de injeção durante e após sua conclusão poderá fornecer
dados importantes quanto à eficácia do processo. Através de perfilagem do poço de injeção,
monitoramento sísmico (com o uso de sensores em várias profundidades em poços de
monitoramento e um sistema receptor e analisador na superfície), poços de monitoramento
laterais e outros, é possível analisar-se a extensão das fraturas e o comportamento dos líquidos
usados na pasta injetada.
Segundo Moschovidis et al (1998), o monitoramento através da pressão de injeção é tido
como adequado. Porém uma maior confiabilidade pode ser obtida pela verificação através de
sofisticadas técnicas (por exemplo, microssísmica ou perfilagem). Contudo, devido aos altos
custos, há redução dos benefícios econômicos.
6.1.2.6 – TESTE DE CAMPO
Segundo Campos e Almeida (1998), foi realizada a injeção de 10260 m3 de resíduo
líquido com alto teor de sólidos em um poço, no campo de Taquipe, São Sebastião do Passe,
Bahia. Os sólidos variavam, em granulometria, do silte a areia. A injeção se deu na formação
19
Taquipe, no intervalo de 887,5 a 897,5 metros, que atendia aos condicionantes técnicos e de
meio ambiente descritos anteriormente. A operação foi desenvolvida de forma eficiente com
vazão de bombeio de 95,4 m3/h e pressão de 1200 psi. O volume injetado no poço foi bombeado
em 54 etapas, a intervalos de 6 horas, não tendo sido feitas injeções à noite, por motivos de
segurança. Foram necessários 40 dias para a conclusão da injeção, já computados os tempos para
manutenção corretiva dos equipamentos de bombeio.
Apesar da parte sólida dos resíduos ter granulometria menor que a dos cascalhos
triturados, os resultados obtidos confirmam o sucesso da técnica, com um custo total de US$
5.30/m3. No caso de injeção com sólidos maiores, em função da necessidade de unidades de
bombeio mais robustas, este custo passaria para cerca de US$ 10.00/m3 de resíduo injetado no
poço.
6.1.3 - PERFURAÇÃO DE POÇOS DELGADOS
Esta técnica de minimização do impacto produzido pelos rejeitos da perfuração de poços
petrolíferos busca reduzir a quantidade de resíduos (cascalhos e efluentes) gerados no ato da
perfuração.
Em um poço convencional, para se instalar os revestimentos de superfície e
intermediário, o poço deve ser perfurado com um diâmetro de 3 a 6 polegadas a mais que o do
revestimento.
A técnica de poços delgados permite manter uma polegada de diferença entre o diâmetro
do poço e o diâmetro externo do revestimento, em qualquer das fases da perfuração (Figura 6).
De acordo com Ferrari et al (2000), as principais vantagens do uso da técnica de poços
delgados são a redução do volume de cascalhos gerados (menor volume de rochas perfuradas)
em aproximadamente 56% (Figura 7), a redução do consumo de fluido de perfuração e
conseqüentemente dos produtos químicos utilizados em sua fabricação e a redução do tempo
total de perfuração em mais de 40% e conseqüentemente das emissões e geração de resíduos
provenientes das operações de perfuração.
Entretanto, a perfuração de poços delgados tem restrições de ordem técnica que devem
ser bem analisadas em função de problemas de ordem operacional e segurança de poço, tais
como a restrição de somente poder ser usada na perfuração de poços verticais e com
equipamentos que garantam esta verticalidade, o fato de que as formações devem ser bem
conhecidas e possuírem uma excelente estabilidade durante a perfuração e de que o fluido de
perfuração deve ser de excelente qualidade para dar boas condições mecânicas ao poço durante
as operações.
Figura 6 – Comparação entre poço convencional e poço delgado (Ferrari et al, 2000)
20
Segundo Calderoni et al (1999), a técnica da perfuração de poços delgados foi testada
com sucesso no Campo de Monte Enoc, na área de Val d’Agri, Itália, em 1999, pela empresa
Agip, com uma redução de 50% no volume de cascalhos e 40% na redução total do tempo de
perfuração. Nessa operação, para manter uma rígida verticalidade do poço, foi usada uma
ferramenta denominada Straight-hole Drilling Device (SDD).
Figura 7 - Redução do volume de cascalho em poços delgados (Ferrari et al, 2000)
6.1.4 – ATERRO COM DILUIÇÃO
Técnica de disposição dos rejeitos sólidos na qual utiliza-se solo sem contaminação,
misturado aos resíduos sólidos contaminados, para reduzir a concentração desses contaminantes
a níveis aceitáveis. Essa mistura é então enterrada em trincheiras tendo pelo menos 1,5 metros de
solo não contaminado cobrindo-a. A diluição e a alteração química são os processos utilizados
para redução dos níveis agressivos dos contaminantes. No entanto, a biodegradação é reduzida,
devido à criação de um ambiente com grande deficiência de oxigênio, elemento fundamental à
atividade das bactérias aeróbicas. Por isso essa técnica não deve ser aplicada a cargas de
hidrocarbonetos no resíduo maiores que 3% em peso, antes do enterro.
Para essa técnica os limites para carga de sal são menos estritos e a área necessária para
tratamento menor. Tem grande aplicação para terras agriculturáveis, uma vez que as raízes não
penetrarão as áreas remediadas, pois, como foi mencionado anteriormente,haverá uma camada
de solo de 1,5 metros de solo não contaminado na superfície. A profundidade do lençol freático
para a aplicação dessa tecnologia é crítica e deve ser pelo menos 6 metros abaixo da superfície
do solo. O fundo da trincheira deve estar 1,5 metros acima da água subterrânea e o topo da
mistura do resíduo pelo menos 1,5 metros abaixo da superfície do solo. Nestes termos a
trincheira deve ser cavada com uma espessura mínima de cerca de 3 metros.
Segundo Garcia e Vaqueiro (2001), após um estudo efetuado do uso desta técnica nos
cascalhos gerados na perfuração de um poço de petróleo na Bahia, ficou constatado que o aterro
com diluição aplica-se de forma eficaz, desde que o solo receptor não tenha umidade superior a
50%. Neste estudo, o volume de cascalho contaminado gerado foi de 63 m3.
21
Tabela 3 – Resultados da aplicação da técnica de aterro com diluição (Garcia e Vaqueiro, 2001)
CASCALHO
MISTURADO
PARÂMETRO
CASCALHO
E
CONTAMINADO
ENTERRADO
14,35
2,35
Condutividade
Elétrica
(mmhos/cm)
pH
9,9
6,7
PADRÃO
GLC*
< 12
VOLUME DE SOLO
SEM CONTAMINAÇÃO
PARA DILUIÇÃO DE 63
m3 DE CASCALHOS
12,51 m3
6–9
40 m3
*GLC – limites para os constituintes do solo (Guidelines for Limiting Constituints) editado no
Estado de Louisiana, Estados Unidos, e utilizados como referência.
Observa-se na Tabela 3 que o volume de solo sem contaminação a ser misturado ao solo
contaminado (63 m3) para se atingir valores abaixo do limite estipulado pelo GLC é maior para o
caso de diluição de pH (40 m3). Portanto, este volume é o limitante do processo e é a quantidade
mínima de solo não contaminado que deverá ser usada. Porém, a quantidade de solo deslocada
do dique durante sua construção (cerca de 1000 m3 para um poço com 1000 metros de
profundidade) é bem maior. Se todo este solo não contaminado inicialmente retirado do dique for
usado na diluição do cascalho contaminado, o teor de contaminantes cairá ainda mais após a
mistura, favorecendo os bons resultados desta técnica.
6.2 – MÉTODOS QUÍMICOS E BIO-QUÍMICOS
Nas duas técnicas aqui analisadas, os cascalhos são tratados de forma a reduzir o grau de
poluição dos contaminantes neles impregnados. Em uma das técnicas utilizam-se elementos
químicos em condições especiais de temperatura e pressão e na outra a ação de bactérias é a
principal componente de redução dos contaminantes.
6.2.1 – MICRO ENCAPSULAMENTO
Os cascalhos impregnados oriundos de perfurações terrestres e marítimas executadas com
fluidos base óleo ou sintéticos , têm sua disposição no meio ambiente proibida por lei em muitas
partes do mundo. Assim sendo, desenvolveu-se esta técnica relativamente simples que permite
uma disposição segura dos rejeitos.
6.2.1.1 - FUNDAMENTOS
A técnica de micro-encapsulamento resume-se a dois estágios. O primeiro consiste na
aplicação de um emulsificante, que vai separar o hidrocarboneto em gotículas menores que 10
microns. No segundo estágio, é feita uma aplicação de um silicato alcalino ao óleo emulsificado.
Uma reação instantânea tipo ácido-base ocorrerá produzindo uma cápsula de sílica inerte ao
redor das micro-gotas de óleo.
22
Figura 8 - Diagrama esquemático de processo de micro-encapsulação (Quintero et al, 2000)
6.2.1.2 – O PROCESSO DE ENCAPSULAMENTO
TESTE PILOTO
Cascalhos impregnados, em bateladas de 300gr e apresentando diferentes concentrações
de óleo foram tratados usando um misturador portátil Hamilton Beach de baixa rotação. O
primeiro estágio envolveu a aplicação de um emulsificante, seguido de um segundo estágio que
consistiu na adição de um silicato reativo alcalino ao óleo emulsificado, induzindo uma reação
instantânea ácido/base entre o silicato reativo e o ácido produzindo sílica amorfa e sólida que
envolve e aprisiona as gotículas de óleo emulsionado.
Objetivando selecionar o nível ótimo de tratamento, a concentração de ácido,
emulsificante e silicato reativo foi variada e o produto avaliado. O efeito da razão óleo/água foi
também avaliado para determinar a mínima quantidade de água necessária para obtenção de uma
boa emulsificação. Para avaliar a eficiência do processo de encapsulamento em laboratório, os
cascalhos tratados foram colocados em água salgada simulando condições marítimas. O óleo
livre, não encapsulado, pode ser detectado visualmente usando-se um corante solúvel em óleo e
quantificado usando-se extração líquido-líquido seguida de cromatografia gasosa/espectrometria
de massa (Tabela 4).
Tabela 4 - Resultado do teste piloto (Quintero et al, 2000)
No da Amostra
1
2
3
4
5
6
Óleo nos cascalhos antes do
tratamento ( % peso/peso)
7
7
7
12
12
12
% de óleo livre após
tratamento
0,001
0,025
0,034
0,051
0,024
0,016
TESTE DE CAMPO
Foram utilizados cascalhos em um poço a diferentes profundidades e com diferentes frações de
óleo. Os cascalhos foram colocados em tanques com agitadores para aplicação do emulsificante
23
e a seguir do silicato. Os agitadores tinham rotação de 50 RPM e a mistura final foi agitada por
10 minutos. A análise das amostras através de cromatrografia gasosa e espectrometria de massa
indicaram uma porcentagem total de óleo livre após o tratamento menor que 0,01% (Tabela 5).
Tabela 5 - Resultado de campo (Quintero et al, 2000)
Amostra
1
2
3
4
5
6
Profundidade
(m)
4061
4087
4415
4668
4685
4700
Óleo nos cascalhos antes do
tratamento (% peso/peso)
12
12
16
15
17
17
pH após
tratamento
% óleo livre
após tratamento
6,41
6,80
7,18
6,46
6,83
6,17
0,0022
0,0036
0,0026
0,0046
0,0031
0,0097
TESTE DE LIXIVIAÇÃO
Após a aplicação da técnica do micro-encapsulamento em cascalhos impregnados com
7% de óleo, a mistura passou por um teste de lixiviação, em laboratório, constatando-se uma
quantidade de óleo lixiviado menor do que 0,01% (Figura 9).
Figura 9 – Óleo lixiviado de cascalhos com micro encapsulamento com sílica (Quintero et al,
2000)
6.2.2 – FAZENDA DE LODOS
Os hidrocarbonetos presentes nos fluidos de perfuração à base de óleo podem ser
biodegradados em H2O e CO2 por intermédio de processos biológicos naturais, sendo a técnica
da Fazenda de Lodos uma das mais utilizadas para tratamento de resíduos oleosos e, portanto,
aplicável aos cascalhos impregnados com fluidos de perfuração à base de óleo.
24
6.2.2.1 – FUNDAMENTOS
A técnica da Fazenda de Lodos consiste em espalhar os cascalhos sobre o solo em
camadas de até 90 cm, estimulando a atividade micro-bacteriana aeróbica através da aeração
e/ou adição de minerais, nutrientes e controle da umidade.
As bactérias requerem uma fonte de carbono para o crescimento celular que é fornecido
pelo poluente. Necessita também de nitrogênio e fósforo para o desenvolvimento assim como de
um agente oxidante que funcione como receptor de elétrons. Para aumentar a população de
bactérias e proporcionar nutrientes complementares, adiciona-se “in loco” solo enriquecido com
culturas de microorganismos e esterco animal de galinha ou gado. As bactérias heterotróficas,
por utilizarem os constituintes dos hidrocarbonetos como fonte de carbono, e as aeróbicas, que
consomem oxigênio para obter energia, são as de maior importância neste processo de
degradação.
Quanto mais pesado for o derivado, isto é, quanto menores frações voláteis possuir, mais
eficaz será o processo de biodegradação. Derivados leves e portanto mais voláteis como a
gasolina, tendem a evaporar durante a etapa de aeração, que é feita por intermédio da aragem dos
resíduos e solo. Isto pode levar à necessidade de controlar a emissão de compostos orgânicos
voláteis durante o processo através de dispositivos adicionais.
A eficiência da Fazenda de Lodos depende ainda de outros fatores (OUST, 1995), tais
como:
- Características do solo: a permeabilidade, o teor de umidade, o peso específico e o grau de
compactação devem ser observados na escolha do terreno. Solos argilosos devem ser
evitados por serem de difícil aeração e por reterem água;
- Natureza do poluente: derivados leves como a gasolina, nos quais o mecanismo de
volatilização prevalece sobre o de biodegradação, podem encarecer o processo pela
necessidade de adoção de dispositivos de controle da emissão de compostos orgânicos
voláteis durante a aplicação da técnica;
- Condições climáticas: sendo as instalações típicas descobertas, ficam expostas à chuva,
ventos e variação de temperatura, tornando o controle da umidade um fator extremamente
importante para manter a integridade física e biológica do processo;
- Lixiviação do solo: as chuvas podem ainda causar a lixiviação de contaminantes até os
aqüíferos.
6.3 – MÉTODOS TERMO-QUÍMICOS
Nesses métodos são empregadas técnicas onde os cascalhos são aquecidos para a
extração dos contaminantes. Após aquecidos, os contaminantes são capturados e tratados e os
cascalhos podem, então, ser reciclados, por exemplo, na pavimentação de estradas (Saintpere e
Morillon, 2000).
6.3.1 – EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO
O tratamento de cascalhos impregnados de hidrocarbonetos através da remoção pelo CO2
Supercrítico (CO2SC), embora em fase experimental, constitui-se no maior avanço tecnológico
nesta área nos últimos tempos, e é possível que o desenvolvimento desta técnica torne-a
competitiva com outras técnicas em uso.
6.3.1.1 – FUNDAMENTOS
Fluido supercrítico é qualquer fluido que esteja a uma temperatura acima da sua
temperatura crítica e da sua pressão crítica. A Figura 10 mostra o diagrama de fases Pressão
25
versus Temperatura para o CO2, que pode ser utilizado para exemplificar o comportamento
qualitativo de um fluido qualquer. Na zona supercrítica, as propriedades físico-químicas de um
fluido assumem valores intermediários relativos aos estados líquido e gasoso. Isto proporciona
aos solventes supercríticos características tais como a capacidade de solubilização e densidade
próximas à de um líquido e as de transporte como alta difusividade e baixa viscosidade
semelhantes às de um gás. A extração supercrítica consiste em comprimir e aquecer o agente
extratante até o estado supercrítico, no qual este consegue solubilizar rapidamente uma
substância ou família de substâncias presentes numa mistura. O material solubilizado é levado a
um setor de separação, onde por redução de pressão e/ou de temperatura, reduz-se o poder de
solubilização do fluido supercrítico, o que permite a fácil separação soluto / solvente.
Figura 10 - Zona supercrítica acima da pressão crítica (Saintpere e Morillon, 2000)
Além dos parâmetros temperatura e pressão, a adição de outros produtos ou co-solventes
ao fluido supercrítico podem ajustá-lo para a extração de certos tipos de moléculas de
determinadas soluções. Gases inertes nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP),
são normalmente usados como solventes supercríticos. Isto os torna ecologicamente muito mais
adequados do que os solventes orgânicos, como por exemplo etileno, propano e amoníaco,
altamente poluidores e inflamáveis nas CNTP.
O gás inerte mais utilizado como solvente no estado supercrítico é o CO2 por ser barato,
não explosivo, não inflamável, atóxico e estável, possuindo valores de pressão e temperatura
críticas bastante convenientes (73,8 bar e 31ºC), além de ser aceito por qualquer legislação
ambiental, já que não causa danos ao meio ambiente, uma vez que é usado em processo fechado.
Uma comparação do CO2 com outras substâncias pode ser observada na Figura 11.
26
Figura 11 - Alguns solventes e suas propriedades críticas (Saintpere e Morillon, 2000)
6.3.1.2 - REMOÇÃO DE HIDROCARBONETOS DOS CASCALHOS
O processo geral de remoção de hidrocarbonetos de cascalhos de fluidos base óleo por
CO2SC é conceitualmente simples (Figura 12). Os cascalhos vêm para o processamento com um
teor de 6 a 13% de hidrocarbonetos, a depender de sua origem e da eficiência do equipamento de
separação de sólidos da sonda e são colocados num cilindro pré aquecido e pressurizado (100 bar
e 35ºC). O CO2SC é bombeado para dentro do cilindro e dissolve o óleo que impregna os
cascalhos. Em seguida o CO2SC é liberado através de uma válvula redutora de pressão que
promove sua expansão dentro de um separador. Neste estágio, o CO2 não está mais em condições
supercríticas e há a imediata separação entre óleo e CO2. O óleo é recuperado por gravidade e o
CO2 retorna ao processo.
Figura 12 - Remoção de hidrocarbonetos de cascalhos por CO2SC (Saintpere e Morillon, 2000)
27
6.3.1.3 - RESULTADOS EXPERIMENTAIS
Vários testes de laboratório têm sido executados para uma análise mais detalhada da
técnica do CO2SC. Segundo Saintpere e Morillon (2000), a empresa Total Drilling, desde 1995,
vem executando testes em seu laboratório na Grã Bretanha com CO2SC, com as seguintes
características:
- O cilindro onde se dá a solubilização é dimensionado para uma pressão e temperatura máximas
de 500 bar e 250º C, respectivamente;
- O sistema de circulação permite que o CO2 circule de modo contínuo no cilindro. Uma válvula
de alívio ajustável regula a pressão de extração. A vazão máxima de circulação do CO2 é de 6
kg/h;
- A separação é feita num hidrociclone.
O processo demonstrou tanta eficiência que foi difícil medir o teor de óleo residual
(TOR) após o tratamento, uma vez que este valor ficou abaixo de 1%. A avaliação do teor de
óleo foi executada por diferentes métodos analíticos, ou seja, o teor de óleo inicial (TOI) medido
pelo método da retorta (destilação) e o teor de óleo final (TOR) pelo método de detecção por
chama ionizada. As condições de extração foram variadas pelo processamento de cascalhos
impregnados com diferentes fluidos de perfuração, porém os resultados com relação à taxa de
remoção mantiveram-se inalterados. As condições de extração, ou seja, 100 bar e 35ºC são
suficientes para assegurar uma remoção eficaz em praticamente todos os tipos de fluidos de
perfuração à base de óleo. Estes fatos podem ser observados na Figura 13, onde o efeito do
aumento da temperatura acima de 35º C ou o incremento da pressão além de 105 bar não
aumenta significativamente a eficiência do processo.
Figura 13 – Teor de óleo residual (TOR) na remoção por CO2SC (Saintpere e Morillon, 2000)
Outra conclusão importante a que se pode chegar e está ilustrada na Figura 14, refere-se à
relação entre as massas de CO2 e de cascalhos que devem ser utilizadas durante a remoção dos
contaminantes. A relação ideal gira em torno de 1 (massa de CO2 / massa de cascalhos = 1),
sendo que o incremento desta relação não aumenta a eficiência do processo.
28
0,6
TOR (%)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
RAZÃO MASSA CO2 / CASCALHOS
Figura 14 - Teor de óleo residual versus massa CO2 / massa de cascalhos (Saintpere e Morillon,
2000)
A presença de água nos cascalhos também deve ser limitada à faixa de 15 a 20%. A partir
daí a eficiência do processo diminui, aumentando o teor de óleo residual nos cascalhos,
conforme exposto na Figura 15.
2,5
TOR (%)
2
1,5
1
0,5
0
0
5
10
15
20
25
30
ÁGUA NOS CASCALHOS (%)
Figura 15 - Influência da água dos cascalhos na eficiência de extração por CO2SC (Saintpere e
Morillon, 2000)
6.3.2 – DESORÇÃO TÉRMICA INDIRETA
Buscando alternativas para a disposição dos cascalhos, a indústria do petróleo tem
desenvolvido novas técnicas de descontaminação desses rejeitos sólidos tais como as plantas de
desorção térmica indireta.
Dependendo do local onde se vá efetivar a disposição final dos cascalhos, as plantas de
desorção térmica são necessárias em função de problemas, tais como:
- Necessidade de se dispor de formações adequadas para reinjeção de cascalhos;
- Tempo relativamente longo para biodegradação e necessidade de extensas áreas para o
uso da técnica da fazenda de lodo;
29
-
Incertezas sobre o resultado de lixiviação, com o decorrer dos anos, sofrida por material
contaminado encapsulado com complexos argilo-minerais.
6.3.2.1 – FUNDAMENTOS
A técnica de desorção térmica indireta é um processo de separação térmica em dois estágios
(Figura 16). No primeiro estágio, é feita uma aplicação de calor de forma indireta em uma
câmara contendo os resíduos contaminados por óleo. Quando a temperatura na câmara atinge o
ponto de evaporação dos hidrocarbonetos há a volatilização dos mesmos separando-os dos
cascalhos. No segundo estágio, inicialmente a fase gasosa é filtrada em filtro de manga para
remoção de partículas ultrafinas, que serão incorporadas posteriormente aos cascalhos
processados. A seguir a fase gasosa é direcionada para um compartimento onde é condensada e
passa por um separador de óleo e água. O óleo recuperado é reutilizado no processo como fonte
de energia ou reciclado na confecção de fluidos de perfuração. A água é reutilizada no
arrefecimento do sistema.
Figura 16 - Esquema de processo de separação térmica de fases (Swaco, 2002)
Segundo Wood e Rojas (2000), a empresa Britsh Petroleum vem operando na Colômbia
com este processo (Figura 17), exclusivamente para lama à base de óleo, obtendo uma redução
média por poço perfurado de US$ 2,000,000.00. Isto se deve ao fato de que a lama à base de óleo
permite perfurar o poço com melhor estabilidade das formações (praticamente sem inchamento
das argilas), em menor tempo e com um custo de tratamento do fluido de perfuração bem menor.
Além disso, o óleo diesel, recuperado no processo de desorção térmica indireta, pode ser
reutilizado.
30
Figura 17 – Exemplo de estação de desorção térmica no campo
A unidade de desorção térmica colombiana processa 7.600 a 8.000 ton por mês de
cascalhos impregnados com 25 a 30% de óleo e 20 a 25% de água (em volume) sem usar prédiluição no tratamento. Não se utiliza água adicional no processo, pois a que é extraída dos
cascalhos é reutilizada em circuito fechado na refrigeração e remoção de particulados na
descarga. Os cascalhos processados apresentam um teor de hidrocarbonetos residual (TOR)
abaixo de 10 ppm, podendo atingir teor menor que 5% a depender da temperatura e do tempo de
permanência na câmara de aquecimento. A legislação local exige que o teor de óleo residual seja
menor que 300 ppm e que o óleo recuperado tenha menos de 2% de teor de sólidos.
Para cada tonelada de cascalhos processados na Colômbia, o sistema recupera
aproximadamente 0,6 barril de óleo diesel, cotado localmente a US$ 42.00 por barril. Para uma
média de processamento por volta de 260 ton/dia, o operador tem um retorno de US$ 6,552.00
diários.
Os custos e benefícios para este tipo de técnica vão depender das condições de operação e
de logística locais.
6.3.3 - INCINERAÇÃO
Técnica na qual o cascalho é aquecido a alta temperatura em um incinerador, a céu
aberto. Apesar do uso de filtros para gases, a incineração não é empregada atualmente em função
do grau de toxicidade dos gases gerados na queima dos contaminantes existentes no cascalho e
das restrições severas impostas pelos órgãos ambientais.
31
7. RESULTADOS OBTIDOS
A partir da análise das principais técnicas de disposição de rejeitos da perfuração de
poços de petróleo existentes na literatura especializada, são apresentados os resultados obtidos a
partir da graduação entre as vantagens e desvantagens de cada técnica anteriormente descrita.
7.1 – IMPERMEABILIZAÇÃO DE DIQUES DE PERFURAÇÃO
VANTAGENS :
a) Baixo custo: aproximadamente US$ 7.50/m3 de cascalhos;
b) Rápida instalação da manta de polietileno de alta densidade: máximo de 2 dias, para
diques com área de 450 m2;
c) Rejeitos sólidos do poço (cascalhos) são jogados diretamente no dique, dispensando
remoção e transporte;
d) Dique é aterrado com os cascalhos, sendo removida somente a parte líquida.
DESVANTAGENS
a) Possibilidade de contaminação do subsolo, caso haja problemas com a manta;
b) Necessidade de acompanhamento através de poços de monitoramento construídos
próximos ao dique;
c) Não há recuperação, reciclagem ou reuso dos contaminantes ou cascalhos.
7.2 – INJEÇÃO DE CASCALHOS EM POÇOS POR FRATURAMENTO DE FORMAÇÕES
VANTAGENS
a) Eliminação dos diques após concluídos os trabalhos de perfuração;
b) Disposição efetiva e final de rejeitos sólidos e líquidos dos diques em reservatórios que
não requerem tratamento prévio de impermeabilização;
c) Não há necessidade de área na superfície para a disposição dos cascalhos;
d) Baixo custo operacional: US$ 10.00/m3 de rejeitos injetados.
DESVANTAGENS
a) Necessidade de análise prévia das formações a serem usadas como reservatório dos
rejeitos quanto à sua capacidade de receber os materiais e quanto a seu isolamento de
aqüíferos;
b) Disponibilidade de poços para efetuar a injeção;
c) Necessidade de preparo prévio dos rejeitos sólidos (redução do tamanho dos grãos);
d) Necessidade de transporte dos rejeitos até o local de injeção;
e) Disponibilidade de unidade de bombeio para efetuar a injeção;
f) Necessidade de monitoramento da injeção e do comportamento do poço após a injeção
quanto a possíveis canalizações das fraturas para formações permeáveis;
g) Restrições impostas pela legislação local.
7.3 – PERFURAÇÃO DE POÇOS DELGADOS
VANTAGENS
a) Redução dos rejeitos sólidos (cascalhos) gerados na perfuração;
32
b) Redução da área do dique;
c) Redução na geração de resíduos líquidos;
d) Redução no custo com revestimentos em função dos menores diâmetros.
DESVANTAGENS
a) Necessidade de uso de equipamentos e ferramentas especiais durante a perfuração para
manter a verticalidade do poço;
b) Uso de fluidos de perfuração com qualidades especiais para garantir boas condições
mecânicas do poço;
c) Alto custo operacional: US$ 98.00 por metro perfurado;
d) Necessidade de uma segunda técnica de disposição para os rejeitos gerados;
e) Aumento do tempo operacional de perfuração em razão da necessidade de controle de
direção do poço.
7.4 - ATERRO COM DILUIÇÃO
VANTAGENS
a)
b)
c)
d)
Necessidade de área reduzida para a disposição dos rejeitos;
Possibilidade de uso do próprio dique de perfuração para a confecção das valas;
Baixo custo de implementação dessa técnica: US$ 11.00/m3;
Devido à profundidade das valas com os rejeitos (topo das valas a 1,5 metro abaixo da
superfície), não há contato dos contaminantes com as raízes das plantas ali colocadas;
e) Monitoramento posterior desnecessário.
DESVANTAGENS
a) Necessidade que o lençol freático esteja a pelo menos 6 metros de profundidade;
b) Carga de hidrocarbonetos na mistura solo/rejeitos contaminados deve ser inferior a 3%
em peso, uma vez que a biodegradação é reduzida em função da ambiente anóxico criado
após o enterro da mistura;
c) Não há recuperação, reciclagem ou reuso dos contaminantes ou cascalhos.
7.5 – MICRO ENCAPSULAMENTO
VANTAGENS
a) Permite a imobilização de rejeitos com qualquer tipo e quantidade de contaminantes;
b) Possibilidade de reutilização em sub-base de estradas e cobertura de aterros sanitários.
DESVANTAGENS
a) Alto custo operacional: US$ 112.00/m3;
b) Necessidade de transporte até o local da reutização;
c) Existem dúvidas sobre os efeito da lixiviação a longo prazo (tempo superior a 50 anos).
7.6 – FAZENDA DE LODOS
VANTAGENS
a) Relativamente fácil de projetar e implementar;
33
b) Efetivo para constituintes orgânicos com baixas taxas de biodegradação;
c) Baixo custo operacional: média de US$ 45.00/m3 de material a ser tratado;
d) Tempo de tratamento biológico curto: de 6 meses a 2 anos, sob condições controladas.
DESVANTAGENS
a) Constituintes voláteis tendem a evaporar antes da biodegradação, poluindo a atmosfera;
b) Requer extensas áreas;
c) Pode não ser eficaz caso haja alta concentração de metais pesados nos hidrocarbonetos a
serem tratados (> 2.500 ppm), o que inibe o desenvolvimento dos microorganismos;
d) Pode não ser eficiente para cascalhos com altas concentrações de hidrocarbonetos (>
50.000 ppm);
e) Necessidade de controle da umidade em função da possibilidade de lixiviação dos
contaminantes antes da biodegradação.
7.7 - EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO
VANTAGENS
a) A extração é eficiente para diversos fluidos à base de óleo associados a vários tipos de
cascalhos;
b) Com a adição de co-surfactantes as propriedades do CO2SC podem ser estendidas a
compostos formados por moléculas polares (sais);
c) As condições de utilização, 35º C e 100 bar (cerca de 1450 psi de pressão), são
alcançadas sem maiores problemas;
d) Não há alteração na composição do óleo recuperado, assim como na dos ésteres
utilizados em fluidos de perfuração sintéticos, permitindo reutilização sem tratamento
adicional;
e) Relação entre a massa CO2 circulante e a massa de cascalhos a serem tratados é igual a 1
(relação 1 : 1);
f) Reutilização do CO2 no processo, sem emissão de poluentes para a atmosfera (sistema
fechado);
g) Possibilidade de reuso dos cascalhos na indústria da construção civil (tijolos e prémoldados);
h) Baixo custo operacional: US$ 24.00/m3;
i) Pequena área para implantação da unidade (cerca de 100 m2).
DESVANTAGENS
a) A presença de água nos cascalhos acima de 30% afetará a eficiência do processo
negativamente. Para que isto seja evitado é necessário o funcionamento adequado do
sistema de separação de sólidos da sonda;
b) As unidades experimentais trabalham pelo princípio de batelada. Para adequação ao nível
industrial, necessitar-se-á da associação de inúmeras pequenas células de extração para
que o funcionamento se assemelhe ao de um processo contínuo;
c) Alto custo de implantação do projeto;
d) Necessidade de transporte dos cascalhos até a unidade de tratamento;
e) Necessidade de se transportar os cascalhos tratados até o ponto de destinação final, bem
como transportar o óleo recuperado até o ponto de reutilização.
34
7.8 - DESORÇÃO TÉRMICA INDIRETA
VANTAGENS
a)
b)
c)
d)
Permite a recuperação do hidrocarboneto e seu reuso;
Possibilita a reciclagem da água ou sua reutilização no processo;
Baixo custo operacional: US$ 24.00/m3;
Possibilidade de utilização dos cascalhos tratados em pavimentação de estradas ou na
indústria cimenteira;
e) Pequena área para implantação da unidade (cerca de 900 m2).
DESVANTAGENS
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Utilização de equipamento tipo “fim de tubo”(filtro de manga);
Emissão de particulados, NOx e SOx devido à combustão de gás ou óleo no processo;
Pode alterar a composição dos hidrocarbonetos recuperados;
Alto custo de implantação do projeto;
Necessidade de transporte dos cascalhos até a unidade de tratamento;
Necessidade de transportar os cascalhos tratados até o ponto de destinação final;
8. CONCLUSÕES
Na tomada de decisão sobre qual técnica de disposição final dos resíduos da perfuração
terrestres de poços de petróleo será empregada, necessariamente deverá haver uma conjugação
dos fatores econômico e técnico.
Nem sempre a melhor técnica do ponto de vista ambiental será a ideal se os custos
envolvidos no projeto, instalação e operação forem inviáveis. Analogamente, o melhor projeto,
do ponto de vista econômico, poderá não atender as exigências ambientais. E vários fatores têm
influência nesta decisão, tais como: capacidade de investimentos, situação geográfica do local de
implantação do projeto, condições meteorológicas locais, legislação ambiental aplicável na
região, comunidades próximas, etc.
Das técnicas analisadas neste trabalho, o Aterro com Diluição é o que melhores
condições apresenta para atendimento das imposições técnicas e ambientais, de um modo geral.
É de fácil aplicação, no próprio local da geração, mantendo as propriedades do solo dentro dos
limites legais atuais. Sua principal restrição está na profundidade do lençol freático no local de
sua implantação, como visto anteriormente.
A técnica mais segura e completa, do ponto de vista ambiental, é a do CO2 Supercrítico.
Apesar de só haverem estudos a nível de laboratório para sua aplicação com cascalhos, os
resultados mostraram-se altamente positivos, inertizando por completo os cascalhos e
possibilitando a segregação dos contaminantes. Com isso, a disposição final, reciclagem e reuso
das partes é perfeitamente aplicável e de forma definitiva. Entretanto, carece ainda de
aprofundamento dos estudos com relação aos resultados em escala industrial, principalmente
com relação aos custos de implantação e operação.
A técnica de Injeção de Cascalhos em Poços por Fraturas também resolve por definitivo o
problema da disposição final dos resíduos, uma vez que os mesmos são confinados em
reservatórios pré-selecionados e que devem possuir o adequado isolamento. A logística de
transporte do local de geração até o local de tratamento e depois até o poço de injeção e a
preparação desses resíduos, além das severas restrições ambientais, é que podem inviabilizar seu
uso.
A técnica de Impermeabilização de Diques, apesar de seu baixo custo de implantação e
operação, é caracterizada por ser um processo no qual os rejeitos são dispostos sem nenhum
35
tratamento e seu uso deve ser limitado aos casos em que outras técnicas sejam inviáveis em
função da possibilidade de contaminação do solo, caso a manta de polietileno expandido venha a
sofrer alguma avaria. Cria-se a necessidade de monitoramento constante do solo próximo ao
dique e corre-se o risco de haver necessidade de intervenções futuras no mesmo, caso haja
alteração no nível de restrições em futuras leis ambientais.
A técnica do Micro Encapsulamento, em princípio, inertiza os cascalhos contaminados,
possibilitando seu reuso, por exemplo, em bases de estradas. Porém, devido ao seu alto custo
operacional e por ser uma técnica relativamente recente, na qual ainda não se tem idéia do
comportamento dos contaminantes encapsulados a médio e longo prazo, testes mais
aprofundados e prolongados devem ser executados para confirmar sua efetividade.
O ponto forte da técnica de Perfuração de Poços Delgados é a redução da geração de
resíduos na fonte. Suas restrições, como visto anteriormente, são de ordem técnica e econômica,
devido ao rígido controle operacional do poço. Além disso, por si só, ela não resolve o problema
dos resíduos gerados, ainda que em menor quantidade. Portanto, seu uso deverá ser associado a
uma das outras técnicas descritas neste trabalho.
A técnica da Desorção Térmica Indireta emprega um processo que não opera em sistema
fechado, ou seja, há a emissão de poluentes para a atmosfera, provenientes do combustível
utilizado para o aquecimento indireto dos rejeitos, na primeira fase do processo. A remoção de
óleo é eficiente, entretanto outros contaminantes, como metais e sais, ainda permanecerão nos
cascalhos, exigindo ainda cuidados especiais na disposição desses rejeitos. A conjugação com
uma das técnicas dos métodos físicos ou reutilização na indústria cimenteira seriam soluções
complementares possíveis.
A técnica da Fazenda de Lodos, para ser aplicada aos rejeitos da perfuração de poços de
petróleo, requer cuidados especiais quanto ao monitoramento da área utilizada. Os resíduos,
como já visto anteriormente, possuem outros contaminantes além do óleo (sais e metais), que
podem, por lixiviação, vir a contaminar o solo. Em locais com alto índice pluviométrico, o
problema se agrava, com a possibilidade de contaminação do lençol freático. Dois outros pontos
a serem analisados são o tempo necessário à biodegradação do óleo e a extensão de terreno
necessário à disposição dos cascalhos, que variarão em função da quantidade de rejeitos
aplicados sobre o solo.
9. RECOMENDAÇÕES
Atualmente a Petrobras, na Bahia, vem utilizando a técnica da Impermeabilização de
Diques para a disposição final dos cascalhos gerados na perfuração terrestre de poços de
petróleo, em função de seu baixo custo e disposição imediata.
A adoção da técnica do Aterro com Diluição certamente traria um ganho quanto aos
resultados ambientais em função de manter o solo que recebe os cascalhos dentro das condições
ambientais aceitáveis, sem elevação significativa do custo, que é um fator importante na tomada
de decisão de qualquer empreendimento.
Paralelamente, na busca da otimização de resultados, a Petrobrás, através de seu Centro
de Pesquisas, em conjunto com a Universidade Federal da Bahia/TECLIM, poderia desenvolver
pesquisas com CO2SC, a fim de viabilizar a aplicação desta tecnologia mais limpa no tratamento
de seus rejeitos oleosos, não só da perfuração, como também da produção e refino.
36
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