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Type: TESE DIGITAL
Title: Estudo das propriedades termodinâmicas de misturas de metano em olefina linear
Title Alternative: Study of thermodynamics properties of methane and olefin mixtures
Author: Marques, Daniela Carolina, 1988-
Advisor: Ribeiro, Paulo Roberto, 1961-
Abstract: Resumo: A descoberta do pré-sal em águas profundas evidenciou um ambiente desafiador para a perfuração devido a demanda e restrição técnica fomentando o desenvolvimento de tecnologias. Com isso, falhas na adequação do fluido de perfuração, restrições ambientais e perda de circulação são exemplos da importância do fluido para a eficiência das operações bem como redução de custos operacionais. Nessa perspectiva, conhecer o comportamento da mistura fluido de perfuração e gás da formação é essencial em situações de influxo de gás da formação para o poço. Assim como o conhecimento do comportamento volumétrico permite melhor adequação do fluido a janela operacional colaborando com o controle de poço e ,por conseguinte, com a segurança operacional, uma vez que fluidos de perfuração base sintética são mais sensíveis a variação de pressão e temperatura do que fluidos de perfuração base água. De acordo com a literatura, a olefina linear apresenta menor toxicidade e maior biodegradabilidade se comparada a n-parafina e, portanto, atende aos novos requisitos apresentados pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) o qual impôs restrições quanto ao descarte de fluido de perfuração base parafínica em operações marítimas. Nesse cenário, primeiramente foi estudado o efeito da pressão e temperatura no comportamento volumétrico da olefina linear pura no intervalo de 15oC a 55oC e pressões de até 96,63 MPa através de uma célula PVT com limite operacional de 15oC a 200oC e 103 MPa. Num segundo momento, ensaios PVT foram realizados para misturas de metano em olefina linear com fração molar de gás variando entre 30% a 50% num intervalo de 25oC a 80oC. Adicionalmente, os dados obtidos foram comparados com os obtidos experimentalmente para a n-parafina pura e na literatura para misturas de metano em n-parafina. Além disso, correlações matemáticas representativas dos dados experimentais foram obtidas para cálculo da massa específica, razão de solubilidade e fator de volume de formação do óleo. O estudo mostra que a mistura metano-olefina linear é mais sensível a mudanças de temperatura e pressão do que a mistura metano-n-parafina. A análise da razão de solubilidade indicou que o gás metano é menos solúvel na olefina do que na n-parafina e éste

Abstract: The discoveries made in the pre-salt layer in deep water have evidenced a challenging environment for drilling operations because of the demand and technical restriction fomenting technological development. Therewith drilling fluids inadequacies, environmental restriction and lost circulation are examples of the drilling importance for the operational efficiency as for cost reduction. In this context, understanding the drilling fluid and gas formation mixture behavior is essential in situations of gas influx from the formation into the wellbore. Moreover, the volumetric behavior knowledge allows better drilling fluid adequacy to the operational window collaborating with well control, and consequently in the operational safety once the synthetic based drilling fluids are more sensitive to the pressure and temperature variations then water based drilling fluids. According to the literature, linear olefins show less toxicity and better biodegrability when compared to paraffins and esters, therefore they fit in with the new requirements presented by Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis (IBAMA) which restricted the disposal of cutting associated with paraffins in offshore operations. In view of it, firstly we study the pressure and temperature effect on the linear olefin volumetric behavior in the temperature range of 15ºC to 55ºC and pressure up to 96,63 MPa in a PVT cell with an operational limits of 15ºC to 200ºC and 103 MPa. Secondly, PVT tests were conducted for methane and linear olefin mixtures with a gas molar fraction of 30% to 50% in a range of 25ºC to 80ºC. Additionally, the data collected were compared to experimental data for n-paraffin and literature data for methane and n-paraffin mixtures. Furthermore, mathematical correlations representatives of the experimental data were conducted for the density, solubility ratio and oil formation volume factor. The present study showed that methane and linear olefins mixtures are more sensitive to temperature and pressure changes than methane and n-paraffin mixtures. The solubility ratio analyses inicated that methane gas is less soluble in olefin base than n-paraffin or ester bases
Subject: Solubilidade
Olefinas
Poços de petroleo - Perfuração
Poços de petróleo - Fluidos de perfuração
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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