Resumo: A interação geoquímica entre os minerais presentes nas rochas e os fluidos em contato pode sofrer mudanças e assim promover a reação de dissolução ou precipitação dos minerais induzindo às mudanças no meio poroso. A ocorrência das mudanças no equilíbrio geoquímico pode estar relacionada à composição do fluido de injeção ou de saturação e também devido às mudanças nas condições operacionais. De acordo com Hiorth et al. (2010), a concentração e composição da salmoura destacam-se como algumas das condições determinantes para a dissolução da rocha e, portanto, para a recuperação do óleo. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a interação da injeção de água de baixa salinidade com rochas carbonáticas de um reservatório brasileiro utilizando quatro diferentes concentrações de salinidade em testes estáticos e dinâmicos mantendo as condições do reservatório em todo o teste experimental. A campanha experimental envolvendo os ensaios em regime estático contemplam o desenvolvimento de um aparato experimental e uma metodologia a fim de evitar problemas de precipitação de sais devido à despressurização e resfriamento do efluente durante sua drenagem, que foi concluída com sucesso. Foram investigadas quatro diferentes salinidades de água com o intuito de verificar o efeito da dissolução para o sistema rocha-fluido com ênfase na utilização de água de baixa salinidade. Os resultados relacionados ao comportamento de massa seca, porosidade e permeabilidade apontaram a ocorrência de ambos os fenômenos, precipitação e dissolução, para todas as concentrações de salmouras. Observou-se pouca alteração dos valores destes parâmetros, indicando que provavelmente não há prevalência do efeito gerado por um fenômeno sobre o outro. As análises de cromatografia iônica indicaram a dissolução do mineral calcita e precipitação da dolomita. A mineralogia média das rochas mostrou proporções praticamente equivalentes de calcita e dolomita na composição mineralógica das amostras. Min et al. (2016) apontaram em seu estudo que a presença de minerais não dissolvidos promove um comportamento de dissolução heterogêneo naquele local. Esse comportamento não é observado quando a rocha é composta de minerais com mesma reatividade. Nesse contexto, pode-se concluir que a composição mineralógica das amostras influenciou nas baixas taxas de dissolução observadas. Ainda, a composição semelhante de calcita e dolomita pode promover uma competição entre os fenômenos de dissolução e precipitação no método de quantificação dos mesmos, o qual foi observado por meio do comportamento das propriedades petrofísicas que apontaram uma variação não significativa para os valores encontrados nos diferentes ciclos. Para a campanha experimental referente aos ensaios dinâmicos, as mesmas condições de reservatório foram utilizadas bem como as mesmas salmouras, totalizando quatro salinidades diferentes. Os ensaios dinâmicos envolveram experimentos de injeção de águas de diferentes salinidades e foi possível avaliar os efeitos da dissolução/precipitação das amostras a partir da injeção. Novamente, avaliaram-se as mudanças nas propriedades petrofísicas da rocha e a composição iônica dos efluentes. Ainda, os ensaios dinâmicos foram realizados investigando-se duas diferentes vazões de injeção: 1 ml/min e 0,1 ml/min. A partir destes ensaios, observou-se que existem, de forma geral, três comportamentos ao longo do comprimento da rocha quanto aos fenômenos de dissolução e precipitação: regiões inertes, regiões reativas previsíveis e regiões reativas imprevisíveis Ver menos

Abstract: The geochemical interaction between minerals present in the rocks and fluids in contact may undergo changes and thus promote dissolution or precipitation reaction of the minerals inducing changes in porous medium. The occurrence of changes in geochemical equilibrium may be related to the composition of the injection or saturation fluid and also due to changes in operating conditions. According to Hiorth et al. (2010), concentration and composition of the brine stand out as some of the determinant conditions for dissolution of rock and, therefore, for oil recovery. The main objective of this work is to evaluate the interaction of low salinity water injection with carbonate rocks of a Brazilian reservoir using four different concentrations of salinity in static and dynamic tests, maintaining the reservoir conditions throughout the experimental test. The experimental campaign involving static regime trials involves the development of an experimental apparatus and a methodology to avoid problems of salt precipitation due to depressurizing and cooling of effluent during its drainage, which was successfully completed. Four different water salinities were investigated in order to verify the dissolution effect for the rock-fluid system, with emphasis on the use of low salinity water. The results related to the dry mass behavior, porosity and permeability indicated occurrence of phenomena precipitation and dissolution, for all brines concentrations. There was little change in the values of these parameters; there is probably no prevalence of one phenomenon over the other. The analysis of ionic chromatography indicated dissolution of calcite mineral and precipitation of dolomite. The average mineralogy of the rocks showed practically equivalent proportions of calcite and dolomite in the mineralogical composition of the samples. Min et al. (2016) pointed out in their study that the presence of undissolved minerals promotes heterogeneous dissolution behavior at that site. This behavior is not observed when rock is composed of minerals with the same reactivity. In this context, it can be concluded that mineralogical composition of the samples influenced low dissolution rates observed. Also, the similar composition of calcite and dolomite can promote a competition between dissolution and precipitation phenomena in the quantification method, which was observed by means of petrophysical properties behavior that pointed a nonsignificant variation to the values found in the different cycles. For experimental campaign concerning the dynamic tests, same reservoir conditions were used and same four different salinities brine. The dynamic tests involved experiments of water injection of different salinities and it was possible to evaluate the effects of dissolution/precipitation samples from the injected fluid. Again, the changes in rock petrophysical properties, as well as the investigation of ionic composition of effluents, were evaluated. The dynamic assays were performed by investigating two different injection rates: 1 ml/min and 0.1 ml/min. From these tests, it was observed that there are, in general, three behaviors along the rock length about dissolution and precipitation phenomena: inert regions, predictable reactive regions, and unpredictable reactive regions Ver menos