[pt] O uso de surfactantes zwitteriônicos em métodos de recuperação avançada de
petróleo é um tema atual, devido ao potencial de aplicação em reservatórios do Présal. No entanto, há a possibilidade destes sofrerem o processo de adsorção na
superfície das rochas do reservatório, o que pode tornar a injeção destas substâncias
inviável economicamente. O objetivo deste trabalho foi investigar a adsorção
estática do surfactante cocoamidopropil betaína (CAPB) na superfície de uma rocha
análoga do Pré-sal (travertino), em fluídos de diferentes salinidades. Inicialmente,
realizou-se a determinação da concentração micelar crítica do surfactante, assim
como da área superficial, composição e morfologia da rocha, e o potencial zeta em
solução. A partir destes resultados, foi desenvolvido um procedimento para obter
as isotermas de adsorção do CAPB sobre a superfície do travertino, à temperatura
de 30 graus C e utilizando como fase aquosa soluções micelares preparadas em diferentes
salmouras. Os resultados indicaram que a adsorção do surfactante aumentou com o
aumento na salinidade. Os dados experimentais foram ajustados para os modelos
clássicos de isotermas e o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Langmuir. Para
uma melhor compreensão do mecanismo de adsorção e do efeito da salinidade,
foram realizadas simulações de especiação de superfície no software PHREEQC.
Os resultados sugerem que a adsorção é superior nos cenários onde há maior
quantidade de sítios superficiais resultantes da adsorção iônica dos íons
determinantes de potencial (PDI). A partir destes resultados, pode-se concluir que
a adsorção do CAPB é governada pela composição iônica do meio e pelo impacto
desses íons na especiação química da superfície da rocha de travertino. / [en] The use of zwitterionic surfactants in advanced oil recovery methods is a
current topic, due to its potential application in pre-salt reservoirs. However, there
is a possibility that they may adsorb on the surface of the reservoir rocks, which can
make the injection of these substances economically unfeasible. The objective of
this work was to investigate the static adsorption of the surfactant cocoamidopropyl
betaine (CAPB) on the surface of a pre-salt analogous rock (travertine), in fluids of
different salinity. Initially, the critical micelle concentration of the surfactant was
determined, as well as the surface area, composition and morphology of the rock,
and its zeta potential in solution. From these results, a procedure was developed to
obtain the isotherms of CAPB adsorption on the travertine surface, at a temperature
of 30 degrees C while using micellar solutions prepared in different brines. The results
indicated that surfactant increased with salinity. The experimental data were fitted
to the classical isotherm models and the best fit was obtained with the Langmuir
model. For a better understanding of the adsorption mechanism and the salinity
effect, surface speciation simulations were performed in the PHREEQC software.
The results suggest that the adsorption is superior in scenarios where there is a
greater amount of surface sites resulting from the ionic adsorption of potential
determining ions (PDI). From these results, it can be concluded that CAPB
adsorption is governed by the ionic composition of the medium and by the impact
of these ions on the chemical speciation of the travertine rock surface.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:59524 |
| Date | 13 June 2022 |
| Creators | ANDRE PESSANHA FONSECA |
| Contributors | AURORA PEREZ GRAMATGES, AURORA PEREZ GRAMATGES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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