Influência de complexos polieletrolíticos de quitosana-goma xantana com nanosílica nas propriedades tecnológicas de fluidos de perfuração aquosos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Luz, Railson Carlos Souza da
Orientador(a): Balaban, Rosângela de Carvalho
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Material híbrido nanosílica-quitosana
Complexo polieletrolítico
Fluido de perfuração aquoso
Comportamento reológico
Filtração
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27572
Resumo: A incorporação de nanomateriais inorgânicos em matrizes poliméricas propicia a formação de novos materiais com características específicas e diferentes das apresentadas pelos produtos originários. Esses materiais são denominados “materiais híbridos poliméricos”. A incorporação de nanosílica na formação do material híbrido nanosílica-quitosana foi o alvo inicial de estudo deste trabalho, em que foi observada significativa influência do processo de obtenção nas propriedades térmicas e no comportamento em meio aquoso destes materiais. Os materiais híbridos de nanosílica-quitosana também foram utilizados como precursores na formação de complexos polieletrolíticos, com o uso da goma xantana como poliânion. Os resultados reológicos obtidos evidenciaram a formação de uma rede tridimensional mais estruturada, quando comparado ao complexo polieletrolítico composto apenas pela goma xantana e a quitosana. Ambos os materiais foram aplicados em fluidos de perfuração aquosos, propiciando um aumento nos valores de viscosidade aparente, o que favorece o carreamento do cascalho produzido durante a perfuração de poços de petróleo, garantindo a eficiência de limpeza do mesmo. Com relação ao controle de filtrado dos sistemas de perfuração, os materiais híbridos de nanosílica-quitosana proporcionaram ao fluido uma redução do volume de filtrado, devido à formação de um reboco menos permeável. Resultado semelhante também foi observado à alta temperatura (90oC). Os complexos polieletrolíticos apresentaram comportamento semelhante aos materiais híbridos, ou seja, baixos volumes de filtrado.
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A incorporação de nanosílica na formação do material híbrido nanosílica-quitosana foi o alvo inicial de estudo deste trabalho, em que foi observada significativa influência do processo de obtenção nas propriedades térmicas e no comportamento em meio aquoso destes materiais. Os materiais híbridos de nanosílica-quitosana também foram utilizados como precursores na formação de complexos polieletrolíticos, com o uso da goma xantana como poliânion. Os resultados reológicos obtidos evidenciaram a formação de uma rede tridimensional mais estruturada, quando comparado ao complexo polieletrolítico composto apenas pela goma xantana e a quitosana. Ambos os materiais foram aplicados em fluidos de perfuração aquosos, propiciando um aumento nos valores de viscosidade aparente, o que favorece o carreamento do cascalho produzido durante a perfuração de poços de petróleo, garantindo a eficiência de limpeza do mesmo. Com relação ao controle de filtrado dos sistemas de perfuração, os materiais híbridos de nanosílica-quitosana proporcionaram ao fluido uma redução do volume de filtrado, devido à formação de um reboco menos permeável. Resultado semelhante também foi observado à alta temperatura (90oC). Os complexos polieletrolíticos apresentaram comportamento semelhante aos materiais híbridos, ou seja, baixos volumes de filtrado.The incorporation of inorganic nanomaterials into polymer chains leads to the formation of new materials with specific characteristics and different from those presented by the originating materials. These materials are referred to as polymeric hybrid materials. The incorporation of nanosilica into the polymer chains of chitosan in the formation of the hybrid material of nanosilica-chitosan was the initial target of this work, being observed a significant influence of the process of obtaining, in the thermal properties and in the behavior in aqueous medium of these materials. The nanosilica-chitosan hybrid materials were also used as precursors in the formation of polyelectrolyte complexes, with the use of xanthan gum as polyanion, which, according to the results obtained from the viscoelastic behavior, provide the formation of a more structured three-dimensional network, when compared to the polyelectrolyte complex composed only of xanthan gum and chitosan. Both materials were applied in aqueous drilling fluids, providing an increase in apparent viscosity, which promotes the entrainment of gravel produced during the drilling of oil wells, providing the same cleaning efficiency. In relation to the filtration control of the drilling systems, the hybrid materials of nanosilica-chitosan presented reduction of the filtrate volume due to the formation of a less permeable filter cake. Similar result was also observed at high temperature (90 oC). In turn, the polyelectrolyte complexes presented similar behavior to the hybrid materials, that is low filter loss.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAMaterial híbrido nanosílica-quitosanaComplexo polieletrolíticoFluido de perfuração aquosoComportamento reológicoFiltraçãoInfluência de complexos polieletrolíticos de quitosana-goma xantana com nanosílica nas propriedades tecnológicas de fluidos de perfuração aquososinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTInfluênciacomplexospolieletrolíticos_Luz_2019.pdf.txtInfluênciacomplexospolieletrolíticos_Luz_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain190816https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27572/2/Influ%c3%aanciacomplexospolieletrol%c3%adticos_Luz_2019.pdf.txt41364c25175847350686133c406ec179MD52THUMBNAILInfluênciacomplexospolieletrolíticos_Luz_2019.pdf.jpgInfluênciacomplexospolieletrolíticos_Luz_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1461https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27572/3/Influ%c3%aanciacomplexospolieletrol%c3%adticos_Luz_2019.pdf.jpg9b6591568a0bfac2a3f0f317f6a41abbMD53ORIGINALInfluênciacomplexospolieletrolíticos_Luz_2019.pdfapplication/pdf3694359https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27572/1/Influ%c3%aanciacomplexospolieletrol%c3%adticos_Luz_2019.pdf1dedacc3613b5d8a8051a5e5b622c6e9MD51123456789/275722019-08-25 02:19:58.042oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27572Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-08-25T05:19:58Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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