Submitted by Thalita Cristine Landeira Portela Faro (thalita.faro@fgv.br) on 2011-05-23T17:44:13Z No. of bitstreams: 1 000305405.pdf: 10613003 bytes, checksum: 72fc4ffb335a59fe71b4a5665c89892a (MD5) / Approved for entry into archive by Thalita Cristine Landeira Portela Faro(thalita.faro@fgv.br) on 2011-05-23T17:44:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 000305405.pdf: 10613003 bytes, checksum: 72fc4ffb335a59fe71b4a5665c89892a (MD5) / Approved for entry into archive by Thalita Cristine Landeira Portela Faro(thalita.faro@fgv.br) on 2011-05-23T17:45:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 000305405.pdf: 10613003 bytes, checksum: 72fc4ffb335a59fe71b4a5665c89892a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-23T17:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000305405.pdf: 10613003 bytes, checksum: 72fc4ffb335a59fe71b4a5665c89892a (MD5) Previous issue date: 2001 / The current evolution process of the Brazilian oil industry inntiated with the New Oil Law Law Nr. 9.478 of August 6Ü1, 1997 and the domestic market opening expected for 2001, will bring some changes in the national petroleum chain. These modifícations shall come as result of the competition increase both from new players comming into this sector and by the dispute between the domestic products against the imported ones as well, shaping new competitive scenario in the petroleum products market. Therefore, import and export of oil and productus by new players in association with their transportation and the use of the existent storage and transport infra-structure are issues that must be analysed through the regulations point of view. Within this ongoing process, the levei of regulation is essential once legal markets structured for competition demand set of preestablished rules and completely deregulated economies may create heavy disparities to society. The purpose of this dissertation is to analyse the main criticai administrative and economic factors in the petroleum and produtcts transportation sector, which shall be considered in the opening of this activity to new players, in order to achieve an effective Vil transition into market oriented economy, within the new model of the State acting as Regulator. It is an explanatory research as indicates the criticai factors and also exploratory since it regards fíeld offering little knowledge and available experience in Brazil, as well as documentary and bibliographical study, since it is based on laws, decrees, ordinances, documentation of public institutions, books, articles etc. The investigation process consist on the search of the historical evolution of this sector until nowadays, the study of the current applicable regulation, the fundamentais of the regulation theory and the international experience, description of the current domestic petroleum and products transportation sector focusing in the maritime and pipeline transportation, while making criticai analysis of the sector based on the Law Nr.9.478/97 and the market opening. The study identifies criticai factors which allow the conditions for competition oriented market, i.e. supply, demand, service accessibility by the society, quality and safety, price information, usage of products and services and proper State control. These factors are associated with information access, tariffs regulation, the control of entry and exit, rendered services quality control and the introduction of tansition period from a controlled system to competive maket. / Em decorrência do atual processo de transformação da indústria do petróleo no Brasil, iniciado com base na Nova Lei do Petróleo - Lei n° 9.478, de 6 de agosto de 1997, assim como da respectiva abertura do mercado nacional, que poderá se consolidar a partir do ano 2001, são esperadas mudanças na estrutura da cadeia petrolífera brasileira. Tais modificações deverão ser causadas pelo aumento da concorrência, como conseqüência da entrada de novos agentes no setor, bem como entre o produto nacional e o importado, caracterizando um novo cenário de cunho competitivo no mercado de derivados de petróleo. Desta forma, a importação e exportação de petróleo e seus derivados por novos agentes, associado com a movimentação destes produtos e a utilização da infra-estrutura existente para transporte e armazenagem, são questões que merecem análises e considerações, sob a ótica da regulação. Dentro deste processo em curso, é fundamental a avaliação do grau da regulação, uma vez que os mercados legais, estruturados para a competição, atuam dentro de um contexto de regras preestabelecidas e que economias de mercado totalmente desregulamentadas podem acarretar sérias desigualdades para a sociedade. Esta dissertação tem por objetivo analisar quais são os principais fatores críticos, de cunho administrativo e econômico, que devem ser considerados na abertura do setor de transporte de petróleo e seus derivados a outros agentes, de modo a se obter uma efetiva transição para uma economia orientada pelo mercado, dentro do novo modelo de Estado Regulador. Trata-se de uma pesquisa explicativa, por explicitar tais fatores críticos, assim como exploratória, pois é realizada em área onde existe pouco conhecimento e experiência disponível no País, bem como bibliográfica e documental, uma vez que se apoia na consulta a leis, decretos, portarias, documentos de órgãos públicos, livros, artigos etc. O processo de investigação consiste no levantamento da evolução histórica do setor, até o momento atual, na pesquisa da legislação e regulamentação em vigor, dos princípios da teoria da regulação e da experiência internacional, na análise descritiva do setor de transportes nacional, limitando-se ao transporte marítimo e dutoviário de petróleo e derivados, efetuando uma análise crítica do setor frente à Lei 9.478/97 e a abertura do mercado. O estudo identifica os fatores críticos que permitem criar as condições para o estabelecimento de um mercado orientado pela competição, ou seja, a existência de elementos básicos como oferta, demanda, acessibilidade aos serviços pela sociedade, qualidade e segurança, informação sobre preço e utilização dos produtos ou serviços e adequada fiscalização pelo Estado. Tais fatores estão associados ao acesso a informações, ao controle de tarifas, ao estabelecimento de condições de entrada e saída do mercado, ao controle da qualidade dos serviços prestados e à criação de um ambiente de transição de um regime controlado para um regime de mercado competitivo.

Esse trabalho objetivou sintetizar e caracterizar um nanocompósito de WCCoCr/NiCr e avaliar sua aplicação por aspersão térmica (por High Velocity Oxygen Fuel - HVOF)como revestimento protetor ao desgaste erosivo em equipamentos da indústria do petróleo. O compósito foi formada por carbeto de tungstênio-cobalto-cromo (WCCoCr) processado por moagem de alta energia e disperso em uma matriz metálica de níquel-cromo (NiCr). O WCCoCr foi processado em um moinho planetário variando o tempo de moagem. O material moído foi adicionado ao NiCr nas proporções de 5, 10 e 15%; aglomerado e tratado termicamente. Os pós foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise granulométrica, área superficial (BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os revestimentos protetores foram depositados por HVOF e foram avaliados quanto à microdureza, microestrutura, espessura, porosidade e desgaste erosivo à temperatura ambiente. Os resultados mostraram que o tamanho de cristalito do WCCoCr diminuiu significativamente nas primeiras horas de moagem e os valores medidos foram menores do que 30nm. O material moído por 6 horas apresentou menor tamanho de cristalito e diâmetro médio de partícula (24,5 nm e 2,94 μm, respectivamente), e maior área superficial (5,60 m²/g). A microestrutura dos revestimentos apresentou caráter lamelar, com baixa quantidade de óxidos e porosidade entre 0,5 e 1%. O revestimento composto por NiCr e 5% de WCCoCr moído por 3 horas apresentou microdureza de 635 HV e taxa de erosão 50% menor do que o revestimento comercial no ângulo de 30°. / This work aims to synthetize and to characterize a WCCoCr/NiCr nanocomposite and to evaluate its application by thermal spray (by High Velocity Oxygen Fuel - HVOF) as protective coating against erosive wear in devices of the oil industry. The composite was formed by carbide of tungsten-cobalt-chrome, (WCCoCr) processed by high energy milling and scattered in a metallic matrix of nickel-chrome (NiCr). The WCCoCr was processed in a planetary mill varying the milling time. The milled material was added to the NiCr in the proportions of 5, 10, and 15%; agglomerated and treated thermally. The powders were characterized byX ray diffraction (XRD), particle size analysis, surface area (BET), and scanning electron microscopy (SEM). The protective coatings were deposited by HVOF and were evaluated for their micro-hardness, microstructure, porosity, and erosive wear at room temperature. The results showed that the WCCoCr crystallite size decreased significantly during the first milling hours and the values measured were smaller than 30nm. The material milled for 6 hours showed the smallest crystallite size and particle mean diameter (24.5 nm and 2.94 μm, respectively), and the largest surface area (5.60 m²/g). The microstructure of the coatings shows lamellar character, with low quantity of oxides and porosity between 0.5 and 1%. The coating formed by NiCr and 5% of WCCoCr milled for 3 hours showed micro-hardness of 635 HV and erosion rates50% smaller than the commercial coating in the angle of 30°.

RODRIGUES, Francisco Leandro de Oliveira. Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI. 2012. 85 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T13:36:43Z No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-19T19:07:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-19T19:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) Previous issue date: 2012 / We study, through numerical simulation, the response of oil and gas reservoirs subjected to in situ combustion, dry and wet. We use vertical and THAI Toe-to-Heel Air Injection well configurations. For this study it is used a numerical simulator for thermal processes, the STARS by CMG group. In the configuration of vertical wells it is used an arrangement of the type 1/4 of five-spot that consists of two vertical wells localized at diagonally opposite corners from a horizontal parallelepiped. In this , there is an initial process, called preheating, that makes the cyclic steam injection. Later, it made the air injection to generate the combustion front. Already in the configuration THAI, there is a vertical well, responsible for the injection of air to generate the combustion and a horizontal well, responsible for production. In two configurations are verified the productions and rates of oil, water and gas and water-oil and gas-oil ratios. The purpose of this work is to analyze the performance of these configurations. The results show that wet combustion is more effective than dry combustion for both well configurations. Although, the wet combustion process has produced far more water than dry combustion process, a negative factor, their relative performance to the factor of oil recovery was betther. / Neste trabalho é realizado um estudo, através de simulações numéricas, de reservatórios de óleo e gás submetidos à técnica de combustão in situ, seca e molhada. Essas variações são estudadas nas configurações de poços verticais e THAI. Para esse estudo, é utilizado um simulador numérico de processos térmicos, o STARS (Steam, Thermal, and Advanced Process Reservoir Simulation) do grupo CMG (Computer Modelling Group). Na configuração de poços verticais é utilizado um arranjo do tipo 1/4 de five-spot, que consiste de dois poços verticais localizados em cantos diagonalmente opostos na horizontal de um paralelepípedo. Nessa, há um processo inicial, chamado de pré-aquecimento, em que se faz a injeção cíclica de vapor. Posteriormente, é feito a injeção de ar para gerar a combustão. Já na configuração THAI, há um poço vertical, responsável pela injeção de ar para gerar a combustão, e um poço horizontal, responsável pela produção. Nas duas configurações de poços, são verificadas as produções e as taxas de óleo, de água e de gás e as razões água-óleo e gás-óleo. O intuito é analisar o desempenho dessas configurações. Os resultados mostram que a combustão molhada é mais eficaz que a combustão seca em ambas as configurações de poços. Embora o processo de combustão molhada tenha produzido bem mais água que o processo de combustão seca, um fator negativo, seu desempenho relativo ao fator de recuperação de óleo foi superior.

RODRIGUES, Francisco Leandro de Oliveira. Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI. 2012. 85 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-19T17:55:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) Previous issue date: 2012 / Neste trabalho é realizado um estudo, através de simulações numéricas, de reservatórios de óleo e gás submetidos à técnica de combustão in situ, seca e molhada. Essas variações são estudadas nas configurações de poços verticais e THAI. Para esse estudo, é utilizado um simulador numérico de processos térmicos, o STARS (Steam, Thermal, and Advanced Process Reservoir Simulation) do grupo CMG (Computer Modelling Group). Na configuração de poços verticais é utilizado um arranjo do tipo 1/4 de five-spot, que consiste de dois poços verticais localizados em cantos diagonalmente opostos na horizontal de um paralelepípedo. Nessa, há um processo inicial, chamado de pré-aquecimento, em que se faz a injeção cíclica de vapor. Posteriormente, é feito a injeção de ar para gerar a combustão. Já na configuração THAI, há um poço vertical, responsável pela injeção de ar para gerar a combustão, e um poço horizontal, responsável pela produção. Nas duas configurações de poços, são verificadas as produções e as taxas de óleo, de água e de gás e as razões água-óleo e gás-óleo. O intuito é analisar o desempenho dessas configurações. Os resultados mostram que a combustão molhada é mais eficaz que a combustão seca em ambas as configurações de poços. Embora o processo de combustão molhada tenha produzido bem mais água que o processo de combustão seca, um fator negativo, seu desempenho relativo ao fator de recuperação de óleo foi superior.

A Exploração e Produção de petróleo e gás é de suma importância para economia brasileira e mundial sendo fundamental o entendimento dos comportamentos do sistema produtivo para o aumento na produção. Neste entendimento, a problemática relacionado ao fluxo intermitente chamado de golfada, tem um comportamento tipicamente cíclico que pode causar oscilações de pressão problemáticas à produção, à vida útil e à segurança de sistemas de produção offshore. Através do desenvolvimento de um modelo simplificado para reprodução das golfadas, o presente trabalho propõe a aplicação de um Controlador Preditivo Não Linear (NMPC) para a atenuação do regime de golfada em sistemas de elevação de petróleo por Gas-Lift. Resultado de uma revisão dos modelos simplificados e dos métodos de controle de golfadas, é apresentado neste trabalho um novo modelo caixa cinza de produção de petróleo de sistemas tipicamente profundos e ultra profundos para exploração dos potenciais do algoritmo NMPC chamado Linearização ao Longo da Trajetória (Duraiski et al., 2002). Para a aplicação do modelo, um método de estimação dos parâmetros do modelo cíclico, com penalização de regiões oscilatórias, é apresentada. Para aplicação do controle uma sistemática de ajuste dos parâmetros do controlador é proposta, baseada nas características do ciclo limite da golfada O modelo apresentado é validado para dados do modelo rigoroso OLGA e é extrapolado para diversas regiões de operação demonstrando o potencial de estudos não-intrusivos da dinâmica e ganhos de um poço, fazendo o uso do novo modelo. Na exploração do controle, o modelo é utilizado num estudo de desempenho servo para controle de pressão de fundo de poço (). Gradualmente, o NMPC é comparado ao controle linear PI, inicialmente numa estrutura monovariável. Enquanto o PI tem sua robustez limitada por regiões de baixo ganho, devido às restrições físicas das válvulas choke, o NMPC trata naturalmente a não-linearidade do sistema, atingindo ganhos de até 9 % na produção de óleo teórica. Num segundo momento, a taxa de injeção de gás de elevação é adicionada ao controlador, numa estrutura multivariável fazendo com que a manipulação da choke diminua 80 % com uma diminuição sensível de ganho teórico da produção em 1,7 %, em relação à estrutura monovariável. Numa análise de aplicabilidade de controle, conclui-se que a estrutura a ser utilizada é dependente do objetivo da aplicação de controle. Se o objetivo é o de eliminar a golfada, o controlador linear mostrou mais eficaz. Se o objetivo é aumentar a produção o NMPC na forma monovariável alcança resultados semelhante ao PI, mas de forma mais robusta em relação às não linearidades. Entretanto a taxa de utilização da choke aumenta. Ainda assim, se isto for um empecilho para uma aplicação real, a incorporação da multivariabilidade do controlador NMPC faz com que a taxa de utilização seja distribuída entre as variáveis manipuladas, amenizando o uso excessivo da choke , com uma sensível perda de ganho teórico. / The Exploration and Production of oil and gas is of paramount importance to the Brazilian and world economy, being fundamental the understanding of the behaviors of the productive system for the increase in production. In this understanding, the problem related to the intermittent flow called slugging has a typically cyclic behavior that can cause pressure oscillations problematic to the production, the useful life and the safety of offshore production systems. The present work proposes the application of a Non-linear Predictive Controller (NMPC) for the attenuation of the slug in Gas-lift systems. As a result of a review of the simplified models and the methods of control of slugging, a new gray box model of petroleum production from typically deep and ultra deep systems is presented for the exploration of the potentials of the NMPC algorithm called Local Linearization Trajetory (Duraiski et al., 2002). For the model application, a method of parameter estimation of the cyclic model with oscillatory regions penalty is presented. For control application a systematic adjustment of the controller parameters is proposed, based on the characteristics of the slug The model presented is validated for data from the rigorous OLGA model and is extrapolated to several regions of operation demonstrating the potential of non-intrusive studies of the dynamics and gains of a well using the new model. In the control exploration, the model is used in a servo performance study for well bottom pressure control (). Gradually, the NMPC is compared to the linear control PI, initially in a monovariable structure. While the PI has its robustness limited by low gain regions due to the physical constraints of choke valves, NMPC naturally addresses system nonlinearity, achieving gains of up to 9 % in theoretical oil production. In a second moment, the rate of injection of elevation gas is added to the controller in a multivariate structure causing the choke manipulation to decrease 80 % with a sensible decrease of the theoretical oil production gain by 1.7 % in relation to the monovariable structure . In an control applicability analysis, it is concluded that the structure to be used is dependent on the purpose of the control application. If the goal is to eliminate the slugging, the linear controller proved more effective. If the objective is to increase production the NMPC in the monovariable form achieves results similar to the PI, but in a more robust way in relation to the nonlinearities. However, the rate of choke use increases. If this is an obstacle to a real application, the incorporation of the multivariate NMPC controller causes the utilization rate to be distributed among the manipulated variables, reducing the excessive use of the choke, with a sensible loss of theoretical gain.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:04:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luciana Matos Pimentel - Versão Digital.pdf: 1983784 bytes, checksum: e042fe9aa782c4666bc7d2840d680701 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:04:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luciana Matos Pimentel - Versão Digital.pdf: 1983784 bytes, checksum: e042fe9aa782c4666bc7d2840d680701 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T19:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luciana Matos Pimentel - Versão Digital.pdf: 1983784 bytes, checksum: e042fe9aa782c4666bc7d2840d680701 (MD5) / O escoamento multifásico está presente em diversos processos industriais, tais como exploração e produção de petróleo, geração de energia nuclear, fabricação de produtos químicos, dentre outros. Para o desenvolvimento de projetos e otimização dos processos existentes nestas áreas, é de extrema importância o conhecimento da mecânica que rege estes escoamentos. Neste trabalho foi realizado um estudo do escoamento na linha e coluna de produção do poço 1-FMO-01-BA, pertencente ao Projeto Campo Escola da UFBA. Para tal, foi utilizado a correlação empírica de Beggs e Brill (1973) e o modelo de mistura drift-flux, para determinação do gradiente de pressão tanto na linha quanto na coluna de produção, utilizando como ferramenta um simulador desenvolvido em VBA, sendo realizada uma análise comparativa dos resultados gerados por cada modelo. O simulador DPDL foi utilizado com o intuito de validar o programa desenvolvido em VBA. Os resultados obtidos a partir do programa em VBA frente ao simulador DPDL apresentaram diferenças desprezíveis. O gradiente de pressão encontrado para a coluna de produção utilizando a correlação de Beggs e Brill (1973) apresentou um valor maior que o encontrado para o modelo drift-flux. Esta diferença ocorre principalmente devido as considerações adotadas para cada modelo, na determinação do holdup. Para a linha de produção o valor obtido para o gradiente de pressão foi insignificante e igual para ambos os modelos, devido ao pequeno comprimento da linha de produção para o poço estudado. A influência dos parâmetros de RGO, °API e diâmetro da tubulação, no comportamento da pressão ao longo da linha e coluna de produção também foram avaliados neste trabalho. O resultado obtido permitiu verificar a influência destes parâmetros no gradiente de pressão, evidenciando as suas importâncias no desenvolvimento de projetos e em processos de otimização da produção de um determinado sistema.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2710_GARBEN BRAVIM GOMES.pdf: 1482770 bytes, checksum: 9243d54bf2284a8fe68f63c5ba00d41c (MD5) Previous issue date: 2008-10-08 / Uma estimação precisa do comportamento do reservatório é necessária para a avaliação das reservas de hidrocarbonetos, previsão de desempenho futuro desenvolvimento das instalações de produção e planejamento de métodos eficazes de recuperação de óleo. No entanto, a medição de todas as propriedades do petróleo durante a operação de um poço exploratório é inviável por causa do tempo demandado para a completa caracterização. O problema é contornado com a medição de algumas propriedades, a partir das quais se estimam outras. Com esta finalidade diversos modelos foram desenvolvidos nos últimos anos para relacionar, de forma eficiente, as propriedades do fluido do reservatório como, por exemplo, fator volume de formação, razão de solubilidade, pressão de saturação, temperatura, grau API, densidade etc. Estes modelos são conhecidos na literatura e indústria como correlações PVT, dentre as quais as mais conhecidas são de Standing, Glaso e Vazquez-Beggs. Diversas modificações dessas correlações têm sido introduzidas nos últimos anos por De Ghetto, Al Marroun, Petrosky, dentre outros. Neste trabalho apresentamos, com aplicação de um ferramental estatístico adequado, uma análise destas das correlações PVT que estimam a pressão de saturação propostas por Standing, Glaso e Vazquez-Beggs. Os dados experimentais utilizados são os apresentados por De Ghetto et al. (1995). Palavras chaves: Correlações, Propriedades PVT, Reservatórios de Petróleo.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5757_Giovanna da Fraga Carneiro.pdf: 6647723 bytes, checksum: 9552435a30f9670333eae0ac464d42a9 (MD5) Previous issue date: 2012-07-13 / No processo de exploração do petróleo é muito comum a ocorrência de emulsões, já que a água é encontrada nos reservatórios junto com os hidrocarbonetos ou também pode ser injetada como forma de estimular a produção. Ainda que comuns, as emulsões são muito indesejadas e a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixo campo se apresenta como uma técnica poderosa para o estudo dessas. As propriedades medidas por RMN de baixo campo (tempo de relaxação longitudinal, T1; tempo de relaxação transversal, T2 e coeficiente de difusão, D) permitem inferir diversas propriedades dos fluidos envolvidos na produção. As medidas de RMN em duas dimensões especialmente, têm um forte potencial para caracterizar as emulsões, por combinar em um só experimento, por exemplo, informações de T2 e de D. Neste estudo, 4 petróleos diferentes foram analisados através de técnicas bidimensionais de RMN, obtendo-se mapas de T1-T2 e D-T2. Dois dos petróleos eram isentos de água e preparou-se emulsões com os mesmos usando-se água dopada. Os outros dois petróleo já apresentavam emulsões. Através das análises realizadas foi possível quantificar a água através da distribuição de T2 para aquelas amostras nas quais água e óleo apresentaram T2 distintos. O erro obtido nessa quantificação foi de 23% para um dos petróleos e uma média de 9% para emulsões preparadas com outro petróleo. Para as emulsões preparadas foi possível acompanhar a dinâmica de separação das emulsões, inclusive avaliar a ação de desemulsificantes aplicados. Os mapas de D-T2 permitiram visualizar diferentes comportamentos da água, mais ou menos restrita, devido às emulsões do tipo água em óleo formadas, fato que pode ser correlacionado com a distribuição de tamanhos de gota. A quantificação direta de água em petróleo através das curvas de coeficiente de difusão não foi possível.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7489_Vinícius Gomes Morgan20140519-91358.pdf: 2822944 bytes, checksum: d9dd6eb8044783ee900790bcb09b611a (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / As emulsões constituem um grande problema para a indústria do petróleo, presente nas várias etapas industriais e causadoras de corrosão, aumento da viscosidade do petróleo e outros. Uma importante propriedade desse sistema é a distribuição do tamanho de gota (DTG), que afeta diretamente na viscosidade das emulsões, permite estudos de estabilidade e separação das fases e um correto dimensionamento de equipamentos. Nesse cenário, surge a RMN de baixo campo, uma técnica versátil e eficaz, já consolidada no ramo do petróleo e com diversas aplicações nessa matriz. No presente estudo, ela foi aplicada para a determinação da DTG em emulsões de petróleo do tipo A/O usando a técnica de DROPTRIG, que assume gotas esféricas e uma distribuição tipo lognormal, seguindo o modelo de Murday e Cots (1968) para difusão restrita. Ao todo 45 emulsões foram sintetizadas com uma solução de NaCl 10 g/L, variando a porcentagem a porcentagem de fase dispersa adicionada ao petróleo desidratado, a velocidade e o tempo de aplicação do cisalhamento em dois petróleos (um médio e outro pesado), designados 3 e 4. Os petróleos possuem propriedades semelhantes e alta capacidade de estabilização das gotas. As medidas foram realizadas em dois espectrômetros de RMN de 2,2 MHz e algumas delas no equipamento de difração do laser MasterSizer para comparação dos resultados. Excelente concordância foi alcançada entre os resultados das diferentes técnicas e entre os espectrômetros, onde as DTGs mostraram-se em regiões próximas, até aproximadamente 10 µm. Todas as emulsões investigadas apresentaram diâmetros de gota muito pequenos (< 4µm). Os resultados mostraram que a técnica de DROPTRIG pode ser aplicada para medir o tamanho das gotas emulsionadas no petróleo com grande precisão e confiabilidade, com medidas que duram aproximadamente 12 minutos. / The emulsions are a big problem to the petroleum industry for causing serious operational drawbacks such as increasing viscosity, pressure loss and reducing pumping efficiency during production, rising costs and precipitation of paraffinic and asphaltenic compounds. An important property of this system is the droplet size distribution (DSD), which affects the viscosity of emulsions, allows stability studies, separation of the phases and a correct sizing of equipment. At this scenario, the lowfield NMR shows a versatile and effective technique, well-established in the crude oil studies with many applications in this array. In the present study, it was applied to determine the DSD on the W/O emulsions using the DROPTRIG sequence pulse assuming spherical droplets and lognormal distribution, with restricted diffusion Murday and Cots’ model (1968). In the total 51 emulsions were prepared using a solution NaCl 10 g/L, varying the percentage of dispersed phase added to the dehydrated oil, the speed and the time of application of shear in three oils, named 1, 3 and 4. It was shown by laser diffraction technique that three oils had a high capacity to stabilize the droplets during the two first hours after synthesis of the emulsions. The measurements by DROPTRIG sequence was performed in two 2.2 MHz NMR spectrometers and some of that emulsions also was performed on MasterSizer laser diffraction equipment to compare the results. Excellent agreement was achieved between the results of the different techniques and between spectrometers. All the emulsions investigated showed very small droplet diameter (less than 5,53 µm). Difficulties were found to work with emulsions synthesized with crude oil 1, with low quantity of dispersed phase (6,48%), but the results showed the DROPTRIG sequence can be applied to measure DSD of the emulsions even that synthesized by low viscous crude oils with great precision and reliability and measurements that can last about 10 minutes. This is the first work in Brazil determining the droplet size of crude-oil emulsions by low-field NMR and represents a great advance in studies involving these systems in this equipment.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8579_Débora Ker Palomino.pdf: 2473065 bytes, checksum: 34ec730616e5e96afa0326c96a502ec5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / A cristalização e formação de depósitos parafínicos é um problema operacional crítico na indústria do petróleo em todo o mundo e provoca grandes perdas econômicas na recuperação do óleo. São muitos os estudos que têm sido realizados para desenvolver modelos termodinâmicos de predição da precipitação de parafinas, sendo que boa parte deles utilizam a ressonância magnética nuclear (RMN) em alto ou baixo campo magnético juntamente com outras técnicas como calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise elementar e cromatografia gasosa para caracterizar a fase sólida formada a partir do petróleo. Este trabalho busca um maior entendimento da cristalização de ceras parafínicas por meio de experimentos de espectroscopia de RMN de 1H e 13C conduzidos em temperaturas variáveis, o que pode auxiliar na previsão e remediação dos problemas causados pela sua deposição nas linhas de escoamento da produção. Para isso, o estudo desse fenômeno foi conduzido inicialmente em amostras de parafina comercial e, posteriormente, em uma amostra de petróleo parafínico com variação de temperatura sem extrair a fase sólida, garantindo a não interferência de solventes que podem influenciar no processo de cristalização. A metodologia desenvolvida demonstrou ser útil para determinar a temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC), sendo obtida uma boa concordância com os resultados de DSC para a parafina comercial e petróleo. O registro de espectros em diferentes temperaturas permitiu também a identificação das variações de intensidade e largura de linha dos sinais associados aos diferentes grupos químicos presentes nos materiais estudados.