A QUÍMICA NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

Rosangela Balaban

(documento baseado na apresentação de K. Sorbie - Junho de 2002)

GERENCIAMENTO DE CAMPOConsiste no planejamento do desenvolvimento de produção de um campo de petróleo, bem como nas previsões e análises de seu comportamento durante a sua vida produtiva, propondo assim, correções para a maximização da produção de óleo deste campo.

Estudos de simulação de reservatórios

“Facilities engineering” (otimização da logística)

IOR (Improved Oil Recovery)

OPERAÇÕES DE POÇOPerfuração CompletaçãoOtimização da produção: Controle de dano à formação; Estimulação;

Controle de areia; Controle de produção de águaManuseio dos fluidos produzidos

PRODUZINDO RESERVAS EXISTENTES

Sistemas naturais– geológicos – fluidos do reservatório

“Ferramentas” químicas – fluidos de perfuração – fluidos de completação– tratamentos de poços em produção– IOR

Materiais estruturantes– acessórios e facilidades de superfície

A Química encontra-se presente em todas as fases da produção do petróleo, ou através dos fenômenos químicos ou pelo uso das propriedades dos aditivos químicos nas diversas operações.

A Química no segmento Upstream

Sistemas naturais petróleo rocha reservatório salmouras incrustações hidratos fenômenos interfaciais interações fluido-rocha emulsões

Tratamentos durante a produção polímeros surfactantes afinantes inibidores químicos viscosificantes espumas colóides emulsões géis ácidos reações fluido-rocha reologia fenômenos interfaciais

Materiais

cimentosborrachasplásticos de engenharia metais

Presença da Química nas atividades upstream

Produção Perfuração

Completação

Fluidos produzidos

Fluidos injetados

Melhoria da produtividade/injetividade

Reologia; dispersões coloidais; separação de sólidos, descarte de cascalhos, estabilidade de poços, dano à formação, instabilidade térmica, propriedades de filtração, lubricidade, perda de circulação.

Fluidos de completação: estabilidade, densidade, compatibilidade com a formação. Cimentos: hidratação, migração de gás, propriedades mecânicas, compatibilidade com fluido de perfuração

Separação, emulsões, descarte, controle de produção de água

Qualidade, filtração, corrosão, biodegradação

Incompatibilidade do filtrado: fluido-fluido, fluido-rocha; incrustação; asfaltenos, parafinas; migração de finos; produção de areia

ONDE A QUÍMICA É IMPORTANTE?

Estimulação

Controle de produção de fluidos

IOR

Acidificação: química da rocha, inibição da corrosão, preventores de emulsão, agentes divergentes; Fluidos de fraturamento: reologia, química dos polímeros, quebra de géis;Remoção de incrustações

Géis, espumas, modificadores de permeabilidade relativa: química de polímeros, reologia, interações fluido-rocha, compatibilidade de fluidos, fenômenos interfaciais

Processos térmicos; Processos químicos: injeção de polímeros, soluções micelares

ONDE A QUÍMICA É IMPORTANTE?

Facilidades

Abandono Tamponamento Facilidades

Processamento de fluidos; gerenciamento de rejeitos

CimentaçãoRestauração da área, descarte de materiais.

ONDE A QUÍMICA É IMPORTANTE?

Fluidos de perfuração são usados para: controlar a pressão da formação; facilitar a remoção dos cascalhos

São misturas de vários produtos que devem atender a vários requisitos: densidade, reologia, controle de filtrado, limpeza do poço, estabilidade do poço, compatibilidade com o cimento.

Contínua modificação nas propriedades químicas e físicas

Controle da lama visa antecipar e corrigir mudanças.Limpeza e descarte dos cascalhos – uso de novos processos químicos

Incorporação, reações com rocha e salmoura, envelhecimento térmico

Casos ilustrativos: Fluidos de perfuração

mud maintenance

degradedmud

on-specmud

Dano à formação e bloqueio de poros na vizinhança do poço reduzem a produtividade. Danos à formação:

induzidos por fluidos de perfuração, completação, estimulação

asfaltenos, deposição de sais inorgânicos migração de argilas durante a produção

Bloqueio na vizinhança do poço:

produção de areia da formação parafinas, asfaltenos, incrustação

Casos ilustrativos: Produção do poço

damagedformation

A produção de hidrocarbonetos é inevitavelmenteacompanhada de produção de água.

A água produzida é importante sob os seguintes aspectos: custo e impacto ambiental

Separação dos fluidos Tratamento da água produzida Reinjeção Inibição de incrustação NORM's Controle de produção de água

Casos ilustrativos: Manuseio dos fluidos produzidos

óleo

águaseparação

descartere-i

nj.

Atividades Dowstream

Conclusões

1. A Química não é considerada a ciência e/ou tecnologia predominante na E&P do petróleo. Entretanto, ela é determinante para o sucesso das operações.

2. As tecnologias químicas são importantes nas operações de perfuração e produção e críticas na melhoria de produção de poços.

3. Inovações tecnológicas significativas ainda são esperadas no segmento upstream.