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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Aplicação de secagem por microondas no tratamento de cascalho de perfuração
metadata.dc.creator: Pereira, Marina Seixas
metadata.dc.contributor.advisor1: Ataide, Carlos Henrique
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Duarte, Claudio Roberto
metadata.dc.contributor.referee2: Béttega, Rodrigo
metadata.dc.contributor.referee3: Martins, André Leibsohn
metadata.dc.description.resumo: Como efluente da atividade de perfuração de poços de petróleo e gás, há a geração de cascalhos contaminados ou revestidos com fluido de perfuração. Uma legislação ambiental mais rigorosa e a necessidade de reduzir os custos de perfuração apontam para a necessidade de otimização da separação e reutilização do fluido de perfuração. Como exemplos de equipamentos utilizados na recuperação do fluido de perfuração, podem ser citados as peneiras vibratórias, os hidrociclones e as centrifugas. Atualmente, centrífugas verticais filtrantes são utilizadas para adequar os cascalhos às leis ambientais de descarte deste resíduo. Neste contexto, o presente trabalho traz um estudo sobre a aplicação de secagem por microondas no tratamento de cascalhos de perfuração. Ensaios exploratórios realizados em microondas doméstico indicaram o uso desta tecnologia como uma alternativa promissora para a descontaminação de cascalho. Nesta etapa, teores inferiores a 2% de n-parafina residual foram alcançados. A partir destes indícios, foi desenvolvido um forno microondas em escala de bancada para a secagem de cascalho contaminado com fluido de perfuração. A avaliação de diferentes aspectos do processo foi conduzida e foi proposto também um Planejamento Composto Central, tendo como variáveis a concentração inicial de fluido, a massa de material alimentada no forno e a energia especifica aplicada. Neste caso, as respostas foram: teor residual de água e n-parafina, percentual de n-parafina removido, capacidade e massa de n-parafina removida por unidade de energia. Os testes iniciais mostraram que a temperatura de controle não afeta a é ciência de remoção da fase orgânica, porém parece afetar a qualidade do material recuperado no processo. A potencia tem influência negativa na descontaminação do cascalho e a energia especifica, por sua vez, afeta positivamente esse processo. A partir do Planejamento Composto Central proposto, foi possível verificar que a secagem de cascalhos por microondas é favorecida pelo aumento da massa e energia especifica e prejudicada pelo aumento da concentração inicial de fluido no material. No geral, os resultados mostram que o cascalho submetido à secagem por microondas alcança teores de n-parafina residual inferiores aos alcançados atualmente com a centrifuga vertical (cerca de 4%), chegando a percentuais abaixo de 1%. Além disso, o fluido é recuperado livre de sólidos e pode ser, então, diretamente reutilizado. Finalmente, o presente trabalho gerou um conjunto de informações de grande importância para a indústria de petróleo e ainda tem aplicação direta na mesma.
Abstract: Coated or contaminated cuttings with drilling fluid are a residue of drilling. A more restrictive environmental legislation and the need to reduce the costs of drilling lead to optimization of solid-liquid separation and recycling drilling fluids. Shale shakers, hydrocyclones and centrifuges are examples of equipments used for processing drilling fluids. Nowadays, vertical filter centrifuges are used to adjust the cuttings into environmental laws. In this context, this work brings a study on the. Exploratory tests were carried out on domestic microwave oven and indicated the use of this technology as a promising alternative for cuttings decontamination. In this stage, residual n-paraffin contents lower than 2% were achieved. From these evidences, a microwave oven in bench scale was developed for drying contaminated cuttings. A set of aspects of the process were evaluated in this experimental unit. This drying methodology applied to contaminated cuttings was studied through several experimental tests and through a Central Composite Design of Experiments where the manipulated variables were drilling fluid concentration, mass and specific energy. The response variables were residual water and n-paraffin content, percentage of n-paraffin removed, mass flow and mass of n-paraffin removed per unit of energy. Initial tests showed that temperature does not affect the removal efficiency of the organic phase, but seems to affect the quality of the recovered material in the process. The power has negative influence on the cuttings decontamination and specific energy positively affects this process. From the Central Composite Design proposed, it is evident that microwave cuttings drying is favored by the increased mass and specific energy and harmed by the increase of the initial fluid concentration. The results show that cuttings drying carried out on microwave dryer reach levels of residual n-paraffin content lower than ones currently achieved by vertical filter centrifuge (about 4 %), reaching percentages below 1 %. Furthermore, the recovered fluid is free of solids and may be directly reused. Finally, this work has produced a set of important information to the oil industry and even has direct application in it.
Keywords: Fuido de perfuração
Cascalho de perfuração
Secagem por microondas
Drilling
Fluid
Drilled cuttings
Microwave drying
Secagem
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: PEREIRA, Marina Seixas. Aplicação de secagem por microondas no tratamento de cascalho de perfuração. 2013. 150 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15070
Issue Date: 29-Aug-2013
Appears in Collections:TESE - Engenharia Química

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