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Previous issue date: 2016-11-07 / Fluidos de perfuração são usados nas atividades de exploração e produção de petróleo, sendo decisivos para garantir a segurança e a produtividade do poço. Os fluidos não aquosos utilizados no Brasil são à base de n-parafina e olefinas internas. Alternativamente, há diversos estudos utilizando-se fluidos a base de biodiesel, que são atóxicos e biodegradáveis em condições anaeróbicas. Neste trabalho, formularam-se fluidos de perfuração a partir de duas bases orgânicas, uma base de biodiesel de uma mistura de biomassas, constituído de óleos vegetais e animal na proporção, soja (30%), algodão (30%) e sebo bovino (40%); e outro a base de biodiesel de algodão puro. Utilizou-se um planejamento fatorial 24, com três repetições no ponto central, onde se determinou a influência da concentração de emulsificante, saponificante, cloreto de sódio e diferentes proporções óleo/água nas propriedades reológicas e na estabilidade elétrica dos dois tipos de fluido. Além disso, realizou-se a caracterização do perfil de estabilidade térmica, como também a avaliação da resistência dos fluidos à oxidação. Os fluidos estudados apresentaram uma boa estabilidade elétrica e termo-oxidativa, além de propriedades reológicas e tixotrópicas satisfatórias. Para a faixa de trabalho avaliada, os melhores resultados foram obtidos com razão óleo-água 70/30, concentração de emulsificante 5 lb/bbl (14,3 kg/m3) e concentração de saponificante de 6 lb/bbl (17,1 kg/m3). Concluiu-se que tanto o biodiesel de mistura de biomassas quanto o biodiesel de óleo de algodão são bases promissoras para fluidos de perfuração não-aquosos, sendo o biodiesel de algodão a melhor opção entre ambos, pois o mesmo possui em sua composição predominância de ésteres insaturados de cadeia curta, que conferem valores menores nas propriedades reológicas e tixotrópicas dos fluidos, evitando assim fluidos com viscosidade e forças géis excessivamente elevadas. / Drilling fluids are used in the oil exploration and production activities, which are decisive to ensure the safety and productivity of the well. The non-aqueous fluids used in Brazil are based on n-paraffin and internal olefins. Alternatively, there are several studies using biodiesel-based fluids, which are non-toxic and biodegradable under anaerobic conditions. In this work, biodiesel based drilling fluids in a mixture of biomass were formulated consisting of animal and vegetable oil in the following proportion: soybean (30%), cotton (30%), and bovine fat (40%); and another one made of pure cotton biodiesel base. A 24 factorial experimental preparation was done, with three repetitions at the central point where the influence of the concentration of emulsifier, lime, sodium chloride, and different oil/water ratios in the rheological properties and electrical stability of two types of fluid was determined. In addition, the characterization of the thermal stability was carried out, as well as, the evaluation of resistance of the fluids prepared for oxidation. The studied fluids showed good electrical stability and thermo-oxidation, besides satisfactory rheological and thixotropic properties. For the working range evaluated, the best results were obtained with oil-water ratio 70/30, emulsifier concentration of 5 lb/bbl (14,3 kg/m3) and lime concentration of 6 lb/bbl (17,1 kg/m3). It was concluded that both the biomass mixture biodiesel and cotton biodiesel are promising basis for non-aqueous drilling fluids. It makes the cotton biodiesel the best choice between them, once it has in its composition predominance of short chain unsaturated esters. It also gives lower values in the rheological and thixotropic properties of the fluid, thus preventing fluids with excessively high viscosity and gel strength.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/24547 |
| Date | 07 November 2016 |
| Creators | CANUTO, Giselle Holanda |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/6756450118042081, LIMA FILHO, Nelson Medeiros de, SILVA, Gabriel Francisco da |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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