Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:58:16Z : No. of bitstreams: 1 140020.pdf: 12333563 bytes, checksum: 18d2d6a16efbed6997435db627bbff60 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T03:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189589.pdf: 12825257 bytes, checksum: b95c9c6a435d3b4aa2dced37bc232e51 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-20Bitstream added on 2014-06-13T20:54:33Z : No. of bitstreams: 1 freitas_lv_me_guara.pdf: 3903626 bytes, checksum: 9a665834802445cc59fd4ea4eab1ea49 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem por objetivo desenvolver, validar e testar modelos matemáticos multivariados com a finalidade de monitorar em tempo real a qualidade no processamento do óleo diesel numa refinaria de petróleo. Os produtos derivados têm especificações baseadas em propriedades físico-químicas que podem variar de maneira significativa com a modificação do elenco de petróleos durante o processamento, mantendo-se as mesmas condições de controle de produção, o que compromete os padrões de qualidade dos seus produtos. Isso leva à necessidade de determiná-las ou prevê-las com a maior freqüência possível em detrimento às análises pontuais tradicionais em laboratório. Foi possível modelar matematicamente as propriedades temperaturas de destilação, índice de cetano, ponto de fulgor, viscosidade cinemática e densidade do óleo diesel pela técnica multivariada - Mínimos Quadrados Parciais (PLS – Partial Least Squares) a partir de dados experimentais. Os modelos desenvolvidos foram utilizados em um processo real de produção permitindo agilidade na tomada de decisão no sistema de blending, redução da variabilidade do processo e aumento da rentabilidade da produção, eliminação de reprocessamentos, sem geração de resíduos químicos / This study aims to develop, validate and test multivariate mathematical models in order to monitor real-time processing on the quality of diesel oil in a petroleum refinery. Their products have specifications based on physicochemical properties that can vary significantly with the change of cast during the processing of oil, keeping the same conditions of production control, which compromises the quality standards of their products. This leads to the need to determine them or provides them as often as possible in lieu of the traditional point analysis in the laboratory. It was possible to model the properties distillation, cetane index, flash point, kinematic viscosity and density of diesel by multivariate analysis - Partial Least Squares from experimental data. The models developed were used in an actual production process allowing flexibility in decision-making system in blending, reduction of process variability, increase the profitability of production, elimination of reprocessing without chemical residues

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-31Bitstream added on 2014-06-13T20:23:24Z : No. of bitstreams: 1 martins_pta_dr_rcla.pdf: 59107859 bytes, checksum: 3bdeb45421f52cdcd20bbbaa3a191ff7 (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / Concebida como parte dos planos individuais de emergência em caso de acidentes envolvendo derramamento de óleo, a Carta de Sensibilidade Ambiental para Derrames de Óleo (Carta SAO) constitui elemento norteador ao planejamento de ações de contingência. Por não possuir uma metodologia ao mapeamento da sensibilidade, os espaços ambientais adjacentes às rodovias se destacam como importantes áreas piloto para estudos de sensibilidade a derrames de óleo em ambientes terrestres, uma vez que a rodovia é um dos modais mais utilizados atualmente para o transporte de derivados de petróleo. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo propor uma metodologia para a elaboração de uma carta de sensibilidade ambiental a derrames de óleo nos espaços adjacentes às rodovias, apoiada em soluções geotecnológicas, aplicando a cinco áreas piloto, localizadas na Estrada dos Tamoios (SP-099). Foram utilizadas técnicas de fotointerpretação e geoprocessamento (compartimentação fisiográfica, modelo digital do terreno, geoestatística e mapeamento da cobertura vegetal e uso do solo), saídas de campo (ajustes nos produtos cartográficos e levantamento socioeconômico) e pesquisas bibliográficas (compilação de espécies faunísticas). Três elementos foram adotados para a composição das Cartas SAO: índices de sensibilidade, recursos faunísticos e mosaico socioeconômico. Baseado no sistema de Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), um sistema com dez classes foi composto, denominado Índice de Sensibilidade Terrestre (IST), observando as seguintes variáveis: declividade, textura e profundidade do perfil de alteração, profundidade do nível d'água (NA) e permeabilidade relativa. Nas Cartas SAO, foi adicionado o mapeamento da cobertura da... / Designed as part of individual emergency plans in case of accidents involving oil spills, the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills is a key element to guide contingency planning. Because there is no sensitivity mapping method, the environmental spaces adjacent to the road are important as pilot areas for studies of oil spills in terrestrial environments, since the highway is one of the most widely used modes for carrying petroleum products. In this context, the objective of the present study was to propose a methodology for preparing an environmental sensitivity map for oil spills in areas adjacent to highways, supported by geotechnological solutions, applied in five pilot areas, located on the Tamoios Highway (SP- 099). The following were used: photointerpretation and GIS techniques (physiographic subdivision, digital terrain model, geostatistics, and mapping of land cover and land use), field trips (adjustments in social and economic survey and cartographic products) and bibliographic (compilation of animal species). Three elements were adopted for the composition of the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills: sensitivity index, wildlife resources and social and economic mosaic. Based on the Environmental Sensitivity Index (ESI) of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), a ten-class system was elaborated, called the Terrestrial Sensitivity Index (STI), with the following variables: slope, soil texture and depth, water level depth (WLD) and relative permeability. In the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills, mapping was added of theland cover and environmental sensitivity to oil of river environments present in the pilot areas. We identified about 600 animal species, belonging to six groups (Terrestrial Invertebrates, Mammals, Reptiles, Amphibians, Birds and Fish). The social and economic mosaic identified... (Complete abstract click electronic access below)

O nitrogênio é um componente universal de combustíveis fósseis, geralmente associados à matriz orgânica. A grande maioria destes compostos nitrogenados presentes no petróleo e resíduos tem efeito muito importante na estabilidade de processos catalíticos. Por exemplo, eles podem causar o envenenamento de catalisadores, além da formação de gomas na gasolina. Um grande número de compostos básicos apresenta propriedades tóxicas, especialmente os aza heterocíclicos e aminas aromáticas primárias, que têm sido citadas como carcinogênicas. Os compostos nitrogenados neutros são em geral menos tóxicos do que os básicos, porém vários dibenzocarbazóis têm sido citados como substâncias carcinogênicas. Assim o conhecimento mais detalhado dos tipos e das concentrações dos compostos nitrogenados em produtos de petróleo e derivados se faz necessário para removê-los de maneira segura. O petróleo é constituído por mais de uma centena de compostos, constituindo assim uma matriz bastante complexa o que impossibilita a caracterização seus derivados sem uma etapa de pré-fracionamento tal como extração líquido/líquido, extração com solvente ou cromatografia líquida preparativa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver procedimentos analíticos para a separação e identificação de compostos nitrogenados em gasóleo pesado (GOP) e resíduo atmosférico (RAT) de petróleo brasileiro. Para a extração dos compostos nitrogenados do GOP e RAT foi utilizado o pré-fracionamento com alumina neutra, resultando em quatro frações. A terceira fração, isolada com diclorometano, que potencialmente contém os compostos nitrogenados, foi re-fracionada utilizando: resinas Amberlyst A 15 e A27; sílica modificada com KOH e HCI e Chromosorb W/FeCb. Foi avaliada a dessorção dos compostos nitrogenados da alumina, das resinas, da sílica modificada e do Chromosorb W/FeCb por eluição em coluna e no ultra-som. A sílica modificada com dessorção dos compostos nitrogenados em batelada no ultra-som mostrou ser uma boa técnica para separar compostos nitrogenados básicos, enquanto o Chromosorb W/FeCb em coluna mostrou-se um bom adsorvente para os compostos nitrogenados neutros. A cromatografia gasosa com detector de nitrogênio e fósforo (GC/NPO) apresentou-se mais sensível para a detecção de compostos em baixa concentração. A cromatografia gasosa com detector seletivo de massas (GC/MSD) permitiu a determinação dos compostos nitrogenados do GOP e RA T e a identificação de alquil quinolinas, alquil benzoquinolinas, alquil tetrahidrodibenzoquinolinas, alquil carbazóis e alquil benzocarbazóis nestas amostras. / Nitrogen is an universal component of fossil fuels, generally associated with the organic portion of crude materiais. With the possible exception of some petroleum products of commercial value, nitrogen compounds in petroleum and residue adversely affect many important catalyst processes and product stability. For example, they cause catalyst poisoning and are involved with gum and color formation in products. Moreover, a number of basic compounds are toxic; several of the aza heterocycles and aromatic primary amines are known, or suspected, to be carcinogens. Neutral nitrogen compounds appear, in general, to be less toxic than basic compounds, but several dibenzocarbazoles have been reported as carcinogenic substances. A detailed knowledge of the types and concentration of nitrogen compounds present in petroleum products is clearly desirable to optimize methods for their removal and specify methods for the safe handling of such materiais Petroleum is constituted of more than a hundred of compounds, being a quite complex matrix. Which sends impossible the characterization of crude oil products without a good pre-fractionation step, such as liquid-liquid extractiàn, solvent extraction or preparative liquid chromatography. The goal of this work was to develop different procedures for the reliable separation and identification of nitrogen compounds in heavy gas oil (GOP) and atmospheric residue (RAT) from Brazilian petroleum A pre-fractionation scheme was used with neutral alumina for the extraction of the nitrogen compounds from GOP and RA T, resulting in four fractions. The third fraction, isolated with dichloromethane, which potentially contains the nitrogen compounds, was fractionated by using ion exchange resins (Amberlyst A 15 and A2.7), modified silica (Si02/KOH and Si02/HCI) and Chromosorb W modified with FeCh. The desorption of the nitrogen compounds from the stationary phases (neutral alumina, resins, silica and Chromosorb W/FeCh) was performed by elution in column and by sonication. Modified silica desorbed by sonication was shown to be a good technique to separate basic nitrogen compounds, while Chromosorb W/FeCh in column was better for the separation of neutral nitrogen compounds. Gas Chromatography with Nitrogen and Phosphorus Detector (GC/NPD) showed to be more sensitive for the detection of compounds at low concentration. Gas Chromatography with Mass Spectrometry Detector (GC/MSD) allowed the analysis of the nitrogen compounds of GOP and RA T and the identification of alkyl quinolines, alkyl benzoquinolines, alkyl tetrahydrodibenzoquinolines, alkyl carbazoles and alkyl benzocarbazoles in these samples.

[pt] A produção de hidrocarbonetos resulta na redução da pressão do reservatório( depletação ). À medida que a pressão do reservatório diminui, as tensôes efetivas aplicadas na matriz rochosa aumentam, provocando reduções na porosidade e na permeabilidade da rocha assim como redução de volume, esta última conhecida como compactação.A compactação do reservatório pode provocar subsidência da superfície com conseqüentes impactos ambientais e problemas em equipamentos localizados no poço, tais como revestimentos, e outros problemas associados, tais como produção de sólidos. No entanto, compactação não é sempre prejudicial porque ajuda a manter a pressão do reservatório e, conseqüentemente, a produtividade. O acoplamento fluxo-deformação é fundamental na análise deste problema. Este trabalho tem com objetivo discutir a teoria e as equações que modelam este processo acoplado, suas limitações e sua capacidade de representar corretamente os fenômenos físicos envolvidos.Além disto, foi desenvolvido um simulador numérico baseado no método dos elementos finitos, para a modelagem transiente de um fluxo monofásico através de um meio poroso, considerando-se o acoplamento fluxo do fluido,deformações e temperatura.O material rochoso é modelado segundo um modelo poroelástico. O simulador foi testado comparando resultados com resultados obtidos através de soluções analíticas.Além disto, uma simulção de fluxo em reservatório foi efetuada para avaliar a capacidade do simulador, tendo-se comparado os resultados com resultados encontrados na literatura. A análise foi feita considerando o overburden e o sideburden.Foi verificada uma ótima concordância entre os resultados.O simulador mostrou-se capaz de representar as variações de pressão não apenas decorrentes da difusão do fluido, mas também aquelas provocadas por variações de tensões totais. Em alguns casos, a variação de tensões totais no topo do reservatório é significativa,demonstrando que simuladores convencionais podem induzir erros significativos em termos de variações das pressões no fluido. / [en] Prodution ofhydrocarbon often to a reduction in reservoir pressure. Depending upon the rock compressibility, this reduction in reservoir pressure causes substancial strains and eventual shear collapse. While reservoir pressure decreases the effective stress increases, induting porosity and permeability reduction changes and an overall volume decrease known as compaction. Compaction of reservoir may eventually be transmitted to the surface and cause vertical movements, known as subsidence. Compaction may have serious consequences upon well casing,and other associated problems, such as solid production. However, compaction is not always detrimental because it helps maitaining reservoir pressure and consequently, reservoir productivity. Hydromechaninical coupling is essential to analyze this problem.The aim of this work is to discuss the theory and develop the equations that governthis coupled process. The limitations and possibilities in representing the associated phenomena are highlighted. A numerical, finite element based, simulator was developed to model the single-phase flow through porous media taking into accout the hydrothermo-mechanical coupling. The rock material is assumed to behave as a poroelastic material.The results obtained by the computer simulator were compared with theorical solutions for the classical problem of uniaxial deformation test and for the stress concentration aroun inclined welbores in porous media. The results showed excellent agreement. A idealized reservoir simulation was carrierd out using the computer model and the results of pore pressure, total stresses and displacement changes were compared with results published in the literature, obtained by similar approaches. The comparisons showed very good agreement. In the simulations the presences of overburden, sideburden and underburden were recognized. The simulator represented well the changes in fluid pressure associated with both the diffusion process and the changes in total stresses. In some cases, the changes in total stresses at the top of the reservoir are significant which demonstrates the partial flaw of the conventional flow simulators that are not able to take this effect into account.

Orientador: Paulo Cesar Soares / Co-orientadores: Sidnei Pires Rostirolla, Raimundo Almeida Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A importância do papel desempenhado pelas estruturas tectônicas regionais de bacias intracratônicas, durante o processo de acumulação-retenção do petróleo em trapas estruturais, vem sendo enfatizada há muito tempo por diversos autores. As relações espaciais entre feições estruturais e áreas de ocorrência de campos de petróleo são muito bem documentadas em bacias produtoras. Na Bacia do Paraná, os programas exploratórios desenvolvidos até o momento não direcionaram suas estratégias priorizando a existência das grandes estruturas lineares reconhecidas na bacia. Neste trabalho foi testado um procedimento metodológico envolvendo estudos de análise de tendência e análise geoestatística de dados de espessura, tendo como objetivo identificar paleo-estruturas e direções controladoras da sedimentação e erosão-preservação das sequências tectonossedimentares que compõem o registro preservado da Bacia do Paraná. Para isso, foram selecionados pacotes limitados por superfícies discordantes ou de máxima inundação, os quais representam as partes inferiores e superiores dos registros Devoniano, Pensilvaniano-Permiano e Triássico Inferior. Para a parte inferior foi investigada a tectônica formadora das sequências, enquanto que para a superior a tectônica modificadora. Estas seções foram deümitadas em perfis de poços para petróleo e com base na listagem de topo e base de formações, fornecidos pela Petrobrás. A análise de tendência efetuada sobre os valores de espessura permitiu reconhecer fenômenos de amplitude regional, e após sua retirada dos dados foi possível avaliar, através da análise variográfica dos resíduos, as variações de espessura não relacionadas aos trends regionais. Para cada sequência analisada foram construídos semivariogramas direcionais, possibilitando a identificação das direções de maior e menor continuidade espacial. Com isso, foram reveladas as direções estruturais ativas em intervalos distintos de tempo geológico. Os parâmetros variográficos obtidos nas modelagens dos semivariogramas de cada sequência, foram adotados nas estimativas por krigagem dos dados de resíduo, e assim, feições morfológicas foram traçadas sobre os mapas gerados. Estas feições morfoestruturais, tais como gradientes anômalos, alinhamento de flexões nas curvas, alinhamento de narizes e depressões, foram traçadas manualmente e interpretadas como paleo-estruturas e paleolineamentos ativos na época de sedimentação dos pacotes sobre discordância e de erosão dos pacotes sob discordância. Procedimentos similares foram adotados para investigar a distribuição dos corpos intrusivos concordantes em meio aos pacotes sedimentares, tendo em vista sua possível associação com sistemas de falhas profundas durante o magmatismo e, portanto, com zonas mais quentes na época de geração e migração do petróleo. Os paleolineamentos foram posteriormente comparados com feições reveladas por tratamento similar de dados gravimétricos, a fim de associá-los com estruturas do embasamento. Finalmente, as paleo-estruturas definidas nesse estudo foram comparadas com estruturas identificadas por outros autores que utilizaram diferentes métodos, entre os quais sensoriamento remoto e magnetometria. Considerando-se, a princípio, a importância do controle dos paleolineamentos nas acumulações de petróleo, foi empregado um método de quantificação de favorabilidade baseado na análise probabilística condicional, com o objetivo de investigar o poder destas estruturas como indicadoras de zonas de aümentação dos sistemas acumuladores. Os resultados sugerem que as regiões mais favoráveis da bacia para o Sistema Petrolífero Ponta Grossa-Itararé estão relacionadas a paleolineamentos com direção nordeste identificados no Devoniano e reativados até o recente. No Sistema Petrolífero Irati-Rio Bonito/Tietê as áreas mais favoráveis estão relacionadas às falhas com direção nordeste, ativas entre os períodos Triássico e Juro-Cretáceo, adicionalmente às regiões que sofreram aquecimento anômalo devido à intrusão de maiores espessuras de corpos intrusivos em meio às rochas geradoras. / Abstract: In intracratonic basins the importance o f regional structures fo r petroleum accumulationretention in structural traps has been emphasized by several authors. Structural features and their spatial relationships with oil fields in productive basins are very well documented. In the Paraná Basin strategies so fa r used fo r the exploration programs have not considered decisively the major structures. In the present study, a methodological procedure was applied in order to identify and to evaluate the history and the role o f regional structures. Trend surface and geostatistical analysis o f layer thickness data are applied to identify controlling structural directions in the sedimentation and erosion-preservation o f the tectonicsedimentary sequences. It were selected rock packages limited by unconformities or by maximum flood surfaces, which represent the lower and upper parts o f the Devonian, Pensilvanian-Permian and lower part o f Triassic ages. Forming and modifier tectonics were investigated fo r the lower and upper parts independently. The sequence boundaries were slightly modified from conventional usage, based on well logs and also from the formations top and base list, both supplied by Petrobrás. The trend surface analysis o f the thickness values allowed to recognize regional trends in the basin, and the residuals values were worked out through variographic analysis. In that way, the sequence thickness variations not related to the regional trends were studied. For each sequence residuals, directional semivariograms were built up fo r identification o f the directions o f maximum and minimum spatial continuity. With that procedure, the active structural directions were revealed fo r each interval o f geological time. The variographic parameters obtained from semivariograms modeling were adopted in kriging estimates o f the thickness residuals, and so morphologic features were contoured in the maps generated. These features, such as anomalous gradients, strike discontinuities and alignment o f noses and depressions were interpreted as tectonic structures. They were traced manually and interpreted as active paleostructures and paleolineaments, either in periods o f sedimentation fo r those packages lying over the unconformity or o f erosion o f those under unconformity. Similar procedures were adopted to investigate the distribution o f the concordant intrusive bodies which occur in the sedimentary units. They could be associated with deep faults systems during the magmatic event and, therefore, with hotter zones at the time o f petroleum generation and migration. The paleolineaments so defined in this study were compared with structures revealed by similar treatment and analysis o f gravimetric data in order to associate with basement structures. They were further compared with structures identified by other authors working with remote sensing and other different techniques. The petroleum accumulation favorability, based on the conditional probability analysis, was used fo r evaluation o f these structures as indicative o f feeding zones o f petroleum systems. The results suggest that : 1) the most favorable areas o f the Ponta Grossa-Itararé Petroleum System are those associated with northeast paleolineaments, identified in Devonian sequence and reactivated until the recent and; 2) the most favorable areas o f the Irati-Rio Bonito/Tietê Petroleum System are related to northeast faults active during the Triassic and Juro-Cretaceous periods, additionally to areas that suffered anomalous heating, due to the intrusion o f large intrusive bodies.

O nitrogênio é um componente universal de combustíveis fósseis, geralmente associados à matriz orgânica. A grande maioria destes compostos nitrogenados presentes no petróleo e resíduos tem efeito muito importante na estabilidade de processos catalíticos. Por exemplo, eles podem causar o envenenamento de catalisadores, além da formação de gomas na gasolina. Um grande número de compostos básicos apresenta propriedades tóxicas, especialmente os aza heterocíclicos e aminas aromáticas primárias, que têm sido citadas como carcinogênicas. Os compostos nitrogenados neutros são em geral menos tóxicos do que os básicos, porém vários dibenzocarbazóis têm sido citados como substâncias carcinogênicas. Assim o conhecimento mais detalhado dos tipos e das concentrações dos compostos nitrogenados em produtos de petróleo e derivados se faz necessário para removê-los de maneira segura. O petróleo é constituído por mais de uma centena de compostos, constituindo assim uma matriz bastante complexa o que impossibilita a caracterização seus derivados sem uma etapa de pré-fracionamento tal como extração líquido/líquido, extração com solvente ou cromatografia líquida preparativa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver procedimentos analíticos para a separação e identificação de compostos nitrogenados em gasóleo pesado (GOP) e resíduo atmosférico (RAT) de petróleo brasileiro. Para a extração dos compostos nitrogenados do GOP e RAT foi utilizado o pré-fracionamento com alumina neutra, resultando em quatro frações. A terceira fração, isolada com diclorometano, que potencialmente contém os compostos nitrogenados, foi re-fracionada utilizando: resinas Amberlyst A 15 e A27; sílica modificada com KOH e HCI e Chromosorb W/FeCb. Foi avaliada a dessorção dos compostos nitrogenados da alumina, das resinas, da sílica modificada e do Chromosorb W/FeCb por eluição em coluna e no ultra-som. A sílica modificada com dessorção dos compostos nitrogenados em batelada no ultra-som mostrou ser uma boa técnica para separar compostos nitrogenados básicos, enquanto o Chromosorb W/FeCb em coluna mostrou-se um bom adsorvente para os compostos nitrogenados neutros. A cromatografia gasosa com detector de nitrogênio e fósforo (GC/NPO) apresentou-se mais sensível para a detecção de compostos em baixa concentração. A cromatografia gasosa com detector seletivo de massas (GC/MSD) permitiu a determinação dos compostos nitrogenados do GOP e RA T e a identificação de alquil quinolinas, alquil benzoquinolinas, alquil tetrahidrodibenzoquinolinas, alquil carbazóis e alquil benzocarbazóis nestas amostras. / Nitrogen is an universal component of fossil fuels, generally associated with the organic portion of crude materiais. With the possible exception of some petroleum products of commercial value, nitrogen compounds in petroleum and residue adversely affect many important catalyst processes and product stability. For example, they cause catalyst poisoning and are involved with gum and color formation in products. Moreover, a number of basic compounds are toxic; several of the aza heterocycles and aromatic primary amines are known, or suspected, to be carcinogens. Neutral nitrogen compounds appear, in general, to be less toxic than basic compounds, but several dibenzocarbazoles have been reported as carcinogenic substances. A detailed knowledge of the types and concentration of nitrogen compounds present in petroleum products is clearly desirable to optimize methods for their removal and specify methods for the safe handling of such materiais Petroleum is constituted of more than a hundred of compounds, being a quite complex matrix. Which sends impossible the characterization of crude oil products without a good pre-fractionation step, such as liquid-liquid extractiàn, solvent extraction or preparative liquid chromatography. The goal of this work was to develop different procedures for the reliable separation and identification of nitrogen compounds in heavy gas oil (GOP) and atmospheric residue (RAT) from Brazilian petroleum A pre-fractionation scheme was used with neutral alumina for the extraction of the nitrogen compounds from GOP and RA T, resulting in four fractions. The third fraction, isolated with dichloromethane, which potentially contains the nitrogen compounds, was fractionated by using ion exchange resins (Amberlyst A 15 and A2.7), modified silica (Si02/KOH and Si02/HCI) and Chromosorb W modified with FeCh. The desorption of the nitrogen compounds from the stationary phases (neutral alumina, resins, silica and Chromosorb W/FeCh) was performed by elution in column and by sonication. Modified silica desorbed by sonication was shown to be a good technique to separate basic nitrogen compounds, while Chromosorb W/FeCh in column was better for the separation of neutral nitrogen compounds. Gas Chromatography with Nitrogen and Phosphorus Detector (GC/NPD) showed to be more sensitive for the detection of compounds at low concentration. Gas Chromatography with Mass Spectrometry Detector (GC/MSD) allowed the analysis of the nitrogen compounds of GOP and RA T and the identification of alkyl quinolines, alkyl benzoquinolines, alkyl tetrahydrodibenzoquinolines, alkyl carbazoles and alkyl benzocarbazoles in these samples.

Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rebeschini_Jordani_M.pdf: 2588366 bytes, checksum: a02603674e4fb6d70407b280d621d7ec (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A principal tarefa da engenharia de reservatórios é otimizar o desempenho de campos produtores de petróleo onde a preocupação com o gerenciamento de água está cada vez mais em foco. Neste escopo, problemas relacionados a formações de incrustações inorgânicas e produção de fluidos corrosivos (H2S e CO2) merecem destaque. Os grandes volumes de aditivos químicos requeridos para proteger o intervalo de produção dos poços e a dificuldade para injetá-los de forma mais efetiva, tornam mais pronunciada a necessidade de modelar estratégias para tratamentos de incrustação inorgânica no reservatório ou poços de petróleo. Produtos químicos baseados em ácidos aminopolicarboxílicos, como o ácido dietileno triamino pentaacético (DTPA) e etileno diamino tetraacético (EDTA), são comuns em formulações para dissolver o sulfato de bário. O DTPA é um dos mais efetivos quelantes para a barita. Estes agentes quelantes devem ser usados em pH em torno de 12 e um catalisador deve ser adicionado na formulação. Além disso, estes aditivos químicos apresentam baixa biodegradabilidade e toxicidade considerável. O presente trabalho apresenta testes laboratoriais visando avaliar o desempenho de aditivos químicos, principalmente diésteres, como aditivos químicos capazes de dissolver incrustação inorgânica de sulfato de bário em pH próximo a 7, realizando testes comparativos com o sal do DTPA (DTPA pentassódico), e apresentando ponderações relacionadas ao desempenho e aplicação dos mesmos. Estratégias de remoção da incrustação inorgânica nas proximidades de um poço produtor de petróleo são avaliadas com auxílio de simulação numérica de fluxo / Abstract: The main objective of reservoir engineers is to optimize petroleum. Nowadays, problems related to scale troubleshooting, corrosion (souring, H2S, and carbon dioxide, CO2) should be prevented in the beginning of the production activities. The large volumes of chemical additives which may be required to protect the producing interval of the wellbore combined with the difficulty of placing it where is the most effective, makes the need to model strategies to scale treatments in the reservoir or producer wells. Chemicals products relied on aminopolycarboxlyic acids (chelating agents), as ethylenediaminetetra acetic (EDTA) and diethylenetriaminepenta acetic (DTPA) are typical barium sulphate dissolvers. Chemicals based on DTPA are one of the most effective barium sulphate dissolvers. These chelating agents should be used at pH about 12 and suitable catalyst should be included in the formulation. Otherwise, these chemistries suffer with poor biodegradation and its toxicity that should be taken into account as well. By performing laboratory experiments, this work demonstrates how chemical additives, mainly diesters, might be considered barium sulphate dissolver, making comparison with chemicals based on DTPA. The results show that the diester can be used as a barium dissolver under specific conditions. A numerical simulation study was carried out also in order to evaluate the mitigation impact in terms of oil production / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-06T00:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miura_Kazuo_D.pdf: 13843759 bytes, checksum: 10acd78de80d76d8bb33def98b500693 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Uma das atribuições da engenharia de poço é a de garantir a segurança operacional na construção e reparo de poço de petróleo. Mas devido à falta de uma definição clara e contextualizada da dimensão "segurança", é dificil verificar em qual grau ela se encontra, considerando-se uma determinada intervenção. Através da extensa pesquisa nas entidades reguladoras e na própria indústria de petróleo, foi verificado como este assunto está sendo abordado em termos mundiais. Constatou-se que, de modo geral, as recomendações abordam o aspecto de remediar ocorrências anormais, isto é, a mitigação da conseqüência. Nesta tese, o assunto "segurança operacional na construção e reparo de poço marítimo" é abordado sob a ótica de planejamento, onde é proposta uma metodologia composta de três métodos complementares entre si. Em primeiro lugar, se propõe um método para mapear os perigos do contexto escolhido. O segundo método propõe o uso de ontologia para criar e manter uma base estatística para a mitigação de riscos intra-operacionais. E por último se propõe um método para quantificar o grau de segurança do poço entre duas operações consecutivas. Desta maneira, a metodologia propõe uma ambientação aos perigos locais, uso de experiência passada para a mitigação de riscos operacionais e um método expedito de quantificação do grau de segurança durante a execução da intervenção / Abstract: A major concem of the Oil & Gas well construction is the safety issue, but due to the lack of a c1ear and customized definition of the term "safety" for well construction, it is difficult to verifY safety leveI considered in any intervention. Through the extensive research on regulation entities and Oil & Gas industry itself, it was verified how the well construction safety issue are addressed, worldwide. It was figured out that most of the recommendations on the well safety stands around corrective actions of abnormal occurrence. Approaching this problem at the planning leveI, a methodology composed of three complementary methods is proposed. The first one proposes a method to map the hazards of the chosen context. The second method proposes the use of ontology to create and to maintain a statistical base to mitigate the intra-operational risks. And the last one proposes a method to quantifY the safety leveI of the well between two consecutive operations. In this way, the methodology proposes a familiarization to the local hazards, use of past experience to mitigate operational risks and an expedite method to quantifY the safety leveI during the execution of the intervention / Doutorado / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo