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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27981| Título: | Influência dos parâmetros termodinâmicos nos mapas de solubilidade dos sulfatos de bário e estrôncio |
| Título(s) alternativo(s): | Influence of the thermodynamic parameters on the solubility maps of barium and strontium sulphates |
| Autor(es): | Bertoletti, Levy |
| Orientador(es): | Junqueira, Silvio Luiz de Mello |
| Palavras-chave: | Precipitação (Química) Termodinâmica Sulfatos Petróleo - Prospecção Precipitation (Chemistry) Thermodynamics Sulfates Petroleum - Prospecting |
| Data do documento: | 30-Nov-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | BERTOLETTI, Levy. Influência dos parâmetros termodinâmicos nos mapas de solubilidade dos sulfatos de bário e estrôncio. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | Manter o reservatório de petróleo em alta pressão para maximizar a produção e evitar a formação de incrustações é um desafio para as indústrias de petróleo. Geralmente a água injetada nos reservatórios é a água do mar, rica em sulfato. No reservatório, retida nos interstícios de rochas sedimentares, tem-se a água de formação que apresenta concentrações consideráveis de metais alcalino-terrosos, como bário e estrôncio. Quando esses dois tipos de águas se misturam, pode ocorrer formação e precipitação de compostos inorgânicos devido à incompatibilidade química. Além disso, variações de temperatura e pressão também podem acarretar em formação de precipitados. Após a precipitação, as partículas tem potencial de crescer em tamanho e aderir a alguma superfície em um processo denominado formação de incrustações. Paralisações na linha de produção de petróleo causadas por incrustações podem resultar em perdas na ordem de milhões de dólares. No presente trabalho, uma metodologia que já foi usada com sucesso para gerar mapas de solubilidade para o carbonato de cálcio é aplicada aos sulfatos de bário e de estrôncio. O modelo proposto apresenta os mapas de tais compostos usando equações termodinâmicas que relacionam pressão, temperatura e concentração. Estes mapas foram comparados com um software industrial muito utilizado, chamado Multiscale. O presente trabalho e tal recurso computacional utilizam as mesmas equações que relacionam a influência da temperatura e da pressão na solubilidade. A faixa de temperatura e pressão utilizada tanto na metodologia como no recurso computacional foi de 0 a 100°C e de 1 a 100 bar. Para o sulfato de bário, a diferença dos resultados varia entre 0,01% e 11,17%. Para o sulfato de estrôncio a discrepância de valores situa-se entre 0,03% e 10,67%. |
| Abstract: | Keeping the oil reservoir under high pressure to maximize production and prevent scale formation is a challenge for the oil industries. Generally, the water injected into the reservoirs is sea water, rich in sulphate. In the reservoir, retained in the interstices of sedimentary rocks, there is the formation water that presents considerable concentrations of alkaline earth metals, such as barium and strontium. When these two types of water mix, inorganic compounds can be formed and precipitated due to chemical incompatibility. Furthermore, variations in temperature and pressure can also lead to the formation of precipitates. After precipitation, the particles have the potential to grow in size and adhere to some surface in a process called scale formation. Oil production line stoppages caused by scale formation can result in losses in the order of millions of dollars. In the present work, a methodology that has already been used successfully to generate solubility maps for calcium carbonate is applied to barium and strontium sulphates. The proposed model presents the solubility maps of such compounds using thermodynamic equations that relate pressure, temperature and concentration. These maps were compared with a widely used industrial software called Multiscale. The present work and the computational resource use the same equations that relate the influence of temperature and pressure on solubility. The temperature and pressure range used both in the methodology and in the computacional program was from 0 to 100°C and from 1 to 100 bar. For barium sulphate, the difference between results varies from 0.01% to 11.17%. For strontium sulphate, the discrepancy of values is between 0.03% and 10.67%. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27981 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
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