Jornal de Socialômica

Abstrato

Soluções inteligentes para os desafios da indústria de petróleo e gás

Majid S.Al-Ruqeishi

O petróleo bruto é a fonte de energia mais atrativa. É formado a altas temperaturas e pressões nas profundezas da terra. A extração deste recurso energético envolve processos de perfuração e extração dispendiosos. A composição e as características físicas do óleo dependem da fonte do material orgânico, da temperatura e do calor. Quanto maior for a viscosidade do óleo, mais difícil será a sua extração. Óleo pesado, é o nome dado ao óleo com uma densidade API entre 10 e 20 e uma viscosidade elevada <10.000 cP. É tecnologicamente desafiante e caro de extrair. Muitas soluções têm sido exploradas devido aos elevados retornos financeiros deste negócio. Neste estudo, propomos novas soluções inteligentes, utilizando propriedades únicas de nanopartículas de diferentes formatos e tamanhos para reduzir a viscosidade do óleo pesado e facilitar a sua extração. As nanopartículas têm um tamanho de 1 a 100 nm, elevada relação superfície-volume, elevada capacidade térmica, excelente condutividade térmica, baixa expansão térmica e elevadas temperaturas de fusão. Uma combinação de algumas destas propriedades foi utilizada para explorar soluções para problemas de perfuração e viscosidade de petróleo pesado. Na perfuração, problemas como a obstrução dos tubos, a perda de circulação de fluidos, os danos na formação, a erosão do poço, a instabilidade térmica dos fluidos de perfuração e as suas propriedades de gel insuficientes residem no controlo e na otimização da reologia do fluido de perfuração. Assim sendo, para melhorar o desempenho dos fluidos de perfuração à base de água em condições de reservatório tão adversas, foi utilizado um tratamento simples baseado na nanotecnologia através da síntese de nano-aditivos internos. 1-3% em peso de nanoaditivos aumenta a densidade do fluido em ~5% e a viscosidade dinâmica em 20% e reduz a perda de fluido em 50%. Além disso, forma um bolo de lama fino e liso com a envolvente da formação. À temperatura ambiente, o petróleo bruto e o betume são resistentes ao fluxo através da rocha reservatório devido às suas elevadas viscosidades. Consequentemente, a energia gasta para produzir e melhorar um barril de petróleo pode atingir 40% da energia total disponível a partir do recurso de petróleo bruto. Técnicas de recuperação de petróleo melhoradas termicamente, como a recuperação assistida por vapor e também combustões in situ, são empregues para atualizar e salvar as propriedades físico-químicas do petróleo. Todas estas técnicas de recuperação são dispendiosas, complicadas e necessitam de manutenção periódica; por isso, as soluções diretas e baratas são os principais alvos da elevada modernização in situ. O nosso estudo fornece um método alternativo que pode ajudar na produção e valorização deste petróleo pesado através do craqueamento. Para o processo de craqueamento de óleos pesados, foram sintetizados nano-bastões de óxido de ferro (IONRs) por um método amigo do ambiente. Estas varetas foram embebidas e bem misturadas com 1 L de óleo pesado (12 API) e submetidas a radiação direta de micro-ondas. A radiação provoca uma redução da viscosidade dinâmica do petróleo bruto devido à presença de moléculas dipolo de água.Esta redução aumentou até 50% quando foi adicionada uma quantidade controlada de aditivos IONRs à mesma temperatura.