Avaliação de argila modificada por tensoativo para aplicação em fluido de perfuração à base de óleo vegetal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Ratkievicius, Luciana Avelino
Orientador(a): Barros Neto, Eduardo Lins de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Fluidos de perfuração
Tensoativos
Organofilização
Propriedades
Reologia
Óleo vegetal
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20415
Resumo: Os fluidos de perfuração base óleo são utilizados em situações nas quais se requer características especiais, tais como as exigidas na perfuração da camada Pré-sal. Para o desenvolvimento de uma nova formulação de fluido base óleo foi escolhida a microemulsão devido a sua maior estabilidade frente às emulsões tradicionalmente utilizadas. Os fluidos foram preparados utilizando-se uma composição de microemulsão (Winsor IV) definida através de diagrama de fases ternário constituído por óleo de soja, álcool lauríco trietoxilado e água salina. A este sistema microemulsionado adicionou-se bentonita sódica modificada por brometo de hexadecil trimetil amônio e baritina. A etapa de modificação da argila foi realizada utilizando-se três diferentes concentrações de tensoativo catiônico com o objetivo de tornar possível a dispersão da argila em meio orgânico. Foi realizado um planejamento fatorial 2³ com triplicata do ponto central para avaliação da influência da concentração de tensoativo hexadecil trimetil amônio na organofilização da argila, da concentração de viscosificante na composição do fluido de perfuração e da temperatura através das variáveis respostas obtidas. As análises reológicas forneceram resultados de viscosidade plástica, viscosidade aparente, tixotropia e limite de escoamento. A partir destes resultados, determinou-se a formulação de um fluido de perfuração e este foi caracterizado através de ensaios reológicos. Os resultados mostraram que a adsorção dos cátions quaternários de amônio na superfície da argila foi significativa e apresentou mais eficiência utilizando-se concentração de tensoativo acima da concentração micelar crítica. O estudo do efeito das variáveis independentes mostrou que a temperatura é o fator mais influente nas propriedades reológicas do fluido preparado.
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Os fluidos foram preparados utilizando-se uma composição de microemulsão (Winsor IV) definida através de diagrama de fases ternário constituído por óleo de soja, álcool lauríco trietoxilado e água salina. A este sistema microemulsionado adicionou-se bentonita sódica modificada por brometo de hexadecil trimetil amônio e baritina. A etapa de modificação da argila foi realizada utilizando-se três diferentes concentrações de tensoativo catiônico com o objetivo de tornar possível a dispersão da argila em meio orgânico. Foi realizado um planejamento fatorial 2³ com triplicata do ponto central para avaliação da influência da concentração de tensoativo hexadecil trimetil amônio na organofilização da argila, da concentração de viscosificante na composição do fluido de perfuração e da temperatura através das variáveis respostas obtidas. As análises reológicas forneceram resultados de viscosidade plástica, viscosidade aparente, tixotropia e limite de escoamento. A partir destes resultados, determinou-se a formulação de um fluido de perfuração e este foi caracterizado através de ensaios reológicos. Os resultados mostraram que a adsorção dos cátions quaternários de amônio na superfície da argila foi significativa e apresentou mais eficiência utilizando-se concentração de tensoativo acima da concentração micelar crítica. O estudo do efeito das variáveis independentes mostrou que a temperatura é o fator mais influente nas propriedades reológicas do fluido preparado.The oil based drilling fluids are used in situations which require special characteristics such as high pressures and high temperatures required in drilling Pre-salt. For the development of a new formulation based fluid oil microemulsion was chosen due to its greater stability in the emulsion traditionally used. The fluids were prepared using a composition of the microemulsion (Winsor IV) defined by the ternary phase diagram consisting of soybean oil, lauryl alcohol trietoxilado and brine. In this microemulsion system was added sodium bentonite modified hexadecyl trimethyl ammonium bromide and barytes. The clay modification step was performed using three different concentrations of cationic surfactant in order to make possible the clay dispersion in organic medium. To evaluate the surface modification of clays were carried out the surface tension analysis and wettability analysis soybean oil, with the advance angle determination. To assist in implementation and processing of the data used a factorial design 2³ with the center point triplicate to evaluate the influence of the concentration of hexadecyl trimethyl ammonium surfactant in organophilization clay, the viscosifying concentration in the drilling fluid composition and temperature by the variables obtained responses. Rheological analysis provided plastic viscosity results, apparent viscosity, thixotropy and yield strength. The modified clay was measured as a function of contact angle and the results showed that there was a decrease in the contact angle as larger amounts of quaternary ammonium cations were adsorbed on clay surface, suggesting increased affinity for oil soybeans. The study of the effect of independent variables showed that temperature is the most influential factor in therheological properties of the prepared fluid.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAFluidos de perfuraçãoTensoativosOrganofilizaçãoPropriedadesReologiaÓleo vegetalAvaliação de argila modificada por tensoativo para aplicação em fluido de perfuração à base de óleo vegetalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdfLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdfapplication/pdf1637141https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20415/1/LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf2cb3a6c63d230c818a715ba8b85abd42MD51TEXTLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.txtLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain113640https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20415/6/LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.txtdbedef4543a9b5bf8aea6557c43eb45cMD56THUMBNAILLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.jpgLucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4034https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20415/7/LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf.jpg6afab34c9b642b10eb81989c7122813eMD57123456789/204152017-11-02 10:39:06.804oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/20415Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T13:39:06Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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