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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 31 de outubro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Convênio/Acordo: 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
Vinculado ao auxílio:17/15736-3 - Centro de Pesquisa em Engenharia em Reservatórios e Gerenciamento de Produção de Petróleo, AP.PCPE
Assunto(s):Emulsões   Emulsão

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, umacontinuação de trabalhos que vêm sendo desenvolvidos na área de emulsão no grupo depesquisa nos últimos anos. Essa abordagem traz a aplicação de novos conceitos na área depetróleo no que diz respeito à inversão de emulsões e uma possibilidade de aplicação desseconceito em campo. O parâmetro HLD (hidrophilic/ lipophilic difference) é uma propriedadethermodinâmica diretamente associada ao particionamento do surfactante entre as fases de umaemulsão, afetando as propriedades físico-químicas do filme interfacial e, consequentemente, abarreira energética que separa o estado termodinâmico de gotas isoladas do estadotermodinâmico após a coalescência das micro-gotas no bulk da emulsão.Neste trabalho será investigado como o fenômeno do ponto de inversão de um óleobruto real diluído com diesel para a viscosidade do poço é afetado pela composição química deambas as fases (óleo e água) e as variáveis de processo (concentração de surfactante, salinidadee viscosidade). Para isso, será aplicada uma Teoria conhecida como Hidrophilic/ LipophilicDifference (HLD), que leva em consideração a composição de todo o sistema.Além disso, nesse trabalho também será estudado como as características físicoquímicas do filme interfacial, de dimensão molecular, afeta o processo de coalescência de gotasmicroscópicas (~50 mm), um estudo em escala molecular que visa o entendimento macroscópicodo fenômeno de coalescência, inversão e separação de fases de emulsões água/ óleo. Visto que acomposição e estrutura do filme interfacial são afetadas pela composição química de ambas asfases (óleo e água), as variáveis a serem exploradas serão: temperatura, salinidade, pH eviscosidade da fase óleo.Grande parte dos estudos utilizam óleos modelos, geralmente óleos minerais de baseparafínica com aditivos que mimetizem a função química de componentes naturais do petróleo,como asfaltenos e resinas (surfactantes). No entanto, esses fluidos são representativos dopetróleo bruto apenas no que diz respeito às propriedades físicas, mas propriedades de emulsõesapresentam uma dependência muito significativa da química do fluído. Dessa forma, énecessário estender a compreensão de emulsões ao mundo real estudando os fluidos maispróximos das condições de campo, como petróleo bruto.Dessa forma, esse trabalho e pós-doutorado focará na investigação no entendimento dofenômeno de inversão de fases e fenômeno de coalescência de emulsões produzidas competróleos 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)