Modelagem e simulação termodinâmica da precipitação de calcita em condições de poço

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dc.contributor.advisor1Pereira, Fábio de Assis Ressel
dc.contributor.authorCosmo, Rafael de Paula
dc.contributor.referee1Siqueira, Renato do Nascimento
dc.contributor.referee2Ribeiro, Daniel da Cunha
dc.contributor.referee3Romero, Oldrich Joel
dc.date.accessioned2016-08-29T15:39:01Z
dc.date.available2016-07-11
dc.date.available2016-08-29T15:39:01Z
dc.date.issued2013-09-18
dc.description.abstractOil will still be the matrix of higher energy demand in Brazil and around the world for decades. Easily accessible oil deposits are increasingly scarce, and therefore, more challenging reserves will require innovative solutions and technologies. Among the challenges imposed to the process, are those related to flow assurance, especially saline fouling of carbonate origin, noticeably calcite. Several phenomena occur for effectivation of the fouling, such as nucleation, crystal growth, particle agglomeration, transport and surface adhesion, among others. The forecast of fouling only will represent the reality if all phenomena are accurately described. In this sense we pursued to model thermodynamically, for well conditions, the initial stage of fouling, which is the nucleation of crystals from solution. One of the results obtained was an explicit equation, as a function of pressure and temperature, of the equilibrium constant for the reaction which is expected to occur under the conditions investigated: CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq)  Ca2+ (aq) + 2 HCO3 – (aq). In order to quantify the content of calcite likely to precipitate from the solution, a methodology was developed not only to measure the mass precipitated, but also to distinguish the origin factor of precipitation. As a result it was verified that the changes in the thermodynamic conditions little affect the calcite precipitation, but greatly affect the solubility of the carbon dioxide, and this really influences in a preponderant manner the crystallization of the carbonate salts, because it contributes to 60% to 90% of the total content precipitated.
dc.description.resumoO petróleo ainda continuará sendo a matriz energética de maior demanda no Brasil e no mundo pelas próximas décadas. Jazidas de fácil acesso estão cada vez mais escassas, e com isso, reservas cada vez mais desafiadoras irão requerer soluções e tecnologias cada vez mais inovadoras. Dentre os desafios que se impõe estão os relacionados à garantia de escoamento, sobretudo a incrustação salina de origem carbonática, notadamente a calcita. Diversos fenômenos ocorrem para a efetivação da incrustação, como a nucleação, crescimento cristal, aglomeração de partículas, transporte e adesão à superfície, dentre outros. A previsão da incrustação somente representará a realidade se todos os fenômenos forem fielmente descritos. Neste sentido buscou-se modelar termodinamicamente, para as condições de poço, a etapa inicial da incrustação, que é a nucleação dos cristais a partir da solução. Um dos resultados foi a obtenção de uma equação explícita, em função da pressão e da temperatura, para a constante de equilíbrio da reação que se espera ocorrer nas condições investigadas. A fim de quantificar o conteúdo de calcita passível de precipitação da solução, foi desenvolvida uma metodologia capaz não somente de mensurar a massa precipitada, mas também de distinguir a origem do fator causador da precipitação.Como resultado verificou-se que as mudanças das condições termodinâmicas da solução não influenciam de maneira expressiva, mas o escape de dióxido de carbono da fase aquosa para a fase gasosa é preponderante, pois contribui com 60% a 90% do conteúdo total precipitado.
dc.formatText
dc.identifier.citationCOSMO, Rafael de Paula. Modelagem e simulação termodinâmica da precipitação de calcita em condições de poço. 2013. 217 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2013.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/5334
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectScalingeng
dc.subjectCalcium carbonateeng
dc.subjectCalciteeng
dc.subjectThermodynamiceng
dc.subject.br-rjbnPrecipitação (Química)
dc.subject.br-rjbnCarbonato de cálcio
dc.subject.br-rjbnCalcita
dc.subject.br-rjfgvbTermodinâmica
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.subject.udc620.9
dc.titleModelagem e simulação termodinâmica da precipitação de calcita em condições de poço
dc.typemasterThesis
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