Estudo da influência da composição das fases nas características físico-químicas da interface e seu impacto sobre o ponto de inversão de emulsões de petróleo

• Processo: 19/21103-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Acordo de Cooperação: Equinor (antiga Statoil)
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Bannwart
• Beneficiário: Tatiana Marques Pessanha
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Empresa: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM)
• Vinculado ao auxílio: 17/15736-3 - Centro de Pesquisa em Engenharia em Reservatórios e Gerenciamento de Produção de Petróleo, AP.PCPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/05601-1 - Aprimoramento de modelo de probabilidade de coalescência baseado na reologia interfacial dilatacional: efeito da formulação, composição e dependência do tamanho da gota, BE.EP.PD
• Assunto(s): Petróleo Emulsões Termodinâmica (físico-química)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: emulsão | Hld | ponto de inversão | Emulsões

Resumo

O objetivo do presente projeto de pesquisa é estudar o efeito do parâmetro HLD (hidrophilic/ lipophilic difference) sobre o ponto de inversão de emulsões petróleo/ água, uma continuação de trabalhos que vêm sendo desenvolvidos na área de emulsão no grupo de pesquisa nos últimos anos. Essa abordagem traz a aplicação de novos conceitos na área de petróleo no que diz respeito à inversão de emulsões e uma possibilidade de aplicação desse conceito em campo. O parâmetro HLD (hidrophilic/ lipophilic difference) é uma propriedade thermodinâmica diretamente associada ao particionamento do surfactante entre as fases de uma emulsão, afetando as propriedades físico-químicas do filme interfacial e, consequentemente, abarreira energética que separa o estado termodinâmico de gotas isoladas do estado termodinâmico após a coalescência das micro-gotas no bulk da emulsão. Neste trabalho será investigado como o fenômeno do ponto de inversão de um óleo bruto real diluído com diesel para a viscosidade do poço é afetado pela composição química de ambas as fases (óleo e água) e as variáveis de processo (concentração de surfactante, salinidade e viscosidade). Para isso, será aplicada uma Teoria conhecida como Hidrophilic/ Lipophilic Difference (HLD), que leva em consideração a composição de todo o sistema. Além disso, nesse trabalho também será estudado como as características físico químicas do filme interfacial, de dimensão molecular, afeta o processo de coalescência de gotas microscópicas (~50 mm), um estudo em escala molecular que visa o entendimento macroscópico do fenômeno de coalescência, inversão e separação de fases de emulsões água/ óleo. Visto que a composição e estrutura do filme interfacial são afetadas pela composição química de ambas as fases (óleo e água), as variáveis a serem exploradas serão: temperatura, salinidade, pH e viscosidade da fase óleo.Grande parte dos estudos utilizam óleos modelos, geralmente óleos minerais de base parafínica com aditivos que mimetizem a função química de componentes naturais do petróleo, como asfaltenos e resinas (surfactantes). No entanto, esses fluidos são representativos do petróleo bruto apenas no que diz respeito às propriedades físicas, mas propriedades de emulsões apresentam uma dependência muito significativa da química do fluído. Dessa forma, é necessário estender a compreensão de emulsões ao mundo real estudando os fluidos mais próximos das condições de campo, como petróleo bruto. Dessa forma, esse trabalho e pós-doutorado focará na investigação no entendimento do fenômeno de inversão de fases e fenômeno de coalescência de emulsões produzidas com petróleos diluídos com diesel para simular a viscosidade do petróleo em condições de campo,avaliando o efeito da composição química das fases (água e óleo) e variáveis de processo(concentração de surfactante, salinidade e viscosidade). (AU)