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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17333
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 30-Abr-2024 |
Autor(es): | COSTA, Brenda Matos da |
Primeiro(a) Orientador(a): | AUM, Pedro Tupã Pandava |
Primeiro(a) coorientador(a): | SILVA, Daniel |
Título: | Influência do transporte advectivo no processo de dissolução de rochas carbonáticas em ácido clorídrico. |
Citar como: | COSTA, Brenda Matos da. Influência do transporte advectivo no processo de dissolução de rochas carbonáticas em ácido clorídrico. Orientador: Pedro Tupã Pandava Aum. 2024. 91f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17333. Acesso em:. |
Resumo: | A estimulação de rochas carbonáticas é uma técnica usada na indústria do petróleo para aumentar o índice de produtividade dos poços a partir do incremento da permeabilidade de uma região próxima ao poço. Na acidificação, um ácido é injetado na rocha reservatório. Em rochas carbonáticas o ácido interage com a rocha, de forma a promover a dissolução. A reação ácidorocha se caracteriza por ser essencialmente heterogênea devido às diferentes fases dos reagentes. A quantificação da taxa de reação em sistemas heterogêneos é complexa, uma vez que envolve a combinação de diversas variáveis que contribuem para o fenômeno de transporte. A forma como o ácido interage com o meio poroso pode ser analisada por meio de diversas técnicas e equipamentos que podem auxiliar na compreensão. O equipamento mais comum é o Rotating Disk Apparatus (RDA), que consiste em um reator, que pode operar diversas faixas de pressão e temperatura e perante diversas rotações. Contudo, devido à dificuldade de aquisição deste tipo de equipamento, diversas metodologias experimentais têm sido reportadas como alternativas. Desta forma, este trabalho, tem como objetivo, estudar como que a medição da taxa de reação por meio de diferentes metodologias pode influenciar o resultado. Foi realizado um estudo experimental comparativo utilizando três diferentes metodologias, a saber, dissolução estática, dissolução dinâmica e rotating disk para mensurar o impacto da mineralogia, porosidade, velocidade de rotação e pressão aplicada ao sistema reacional. O foco é avaliar a que nível, os resultados dos experimentos de dissolução estática e dinâmica divergem dos experimentos realizados no rotating disk tido como padrão para este tipo de análise. De modo geral, observou-se que para Indiana limestone, o aumento da rotação promove o aumento da taxa de reação de 10,36% e 63,07% do estático para o dinâmico em 100 e 500 RPM, respectivamente. Comportamento semelhante foi constato para as demais mineralogias. Além disso, a obteve-se um coeficiente de difusão no processo de dissolução dinâmica e rotating disk de 3,75.10-5 e 9,13.10-5 , respectivamente, para as amostras de coquina, evidenciou que a ausência de pressão no sistema dificulta o processo de transferência de massa devido a presença de CO2 (g), subestimando assim a difusão no sistema carbonato – HCl. |
Abstract: | Carbonate rock stimulation is a technique used in the petroleum industry to increase the productivity index of wells by increasing the permeability of a region close to the well. In acidification, an acid is injected into the reservoir rock. In carbonate rocks, the acid interacts with the rock to promote dissolution. The acid-rock occurrence is characterized by being essentially heterogeneous due to the different phases of the reactants. The quantification of occurrence taxa in heterogeneous systems is complex, as it involves a combination of several variables that are relevant to the manifestation of transport. The way in which acid interacts with the porous medium can be analyzed using various techniques and equipment that can help with understanding. The most common equipment is the Rotating Disk Apparatus (RDA), which consists of a reactor, which can operate different pressure and temperature ranges and different rotations. However, due to the difficulty of acquiring this type of equipment, several experiments have been reported using alternative methodologies. Thus, this work aims to study how measuring the reaction rate using different methodologies can influence the result. A comparative experimental study was conducted using three different methodologies, namely, static dissolution, dynamic dissolution, and rotating disk, to measure the impact of mineralogy, porosity, rotation speed, and pressure applied to the reaction system. The focus is to evaluate to what extent the results of the static and dynamic dissolution experiments diverge from the experiments conducted with the rotating disk, which is considered the standard for this type of analysis. In general, it was observed that increasing rotation promotes an increase in the reaction rate of 10.36% from static to dynamic at 100 RPM and 63.07% from static to dynamic at 500 RPM for Indiana limestone, a similar behavior was observed for other mineralogies. Additionally, from obtaining the diffusion coefficient in the process of dynamic dissolution and rotating disk of 3.75x10^-5 and 9.13x10^-5, respectively, for coquina samples, it was evidenced that the absence of pressure in the system hinders the mass transfer process due to the presence of CO2 (g), thus underestimating the diffusion in the carbonate – HCl system. |
Palavras-chave: | Acidificação matricial Interação rocha-fluido Carbonato Transporte advectivo Matrix acidification Rock-fluid interaction Carbonate Advective transport |
Área de Concentração: | DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS |
Linha de Pesquisa: | ENGENHARIA DE PROCESSOS ORGÂNICOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC |
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