Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20985
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Descontaminação de cascalhos de perfuração utilizando um secador micro-ondas semi-industrial em regime contínuo
Alternate title (s): Decontamination of drilling cuttings using a drier continuous semi-industrial microwave
Author: Petri Júnior, Irineu
First Advisor: Duarte, Claudio Roberto
First coorientator: Ataíde, Carlos Henrique
First member of the Committee: Barrozo, Marcos Antônio de Souza
Second member of the Committee: Pereira, Marina Seixas
Third member of the Committee: Morais, Anderson dos Santos
Fourth member of the Committee: Martins, André Leibsohn
Summary: No processo de perfuração de poços de petróleo e gás, os fragmentos de rochas chamados de cascalho de perfuração são levados até a superfície através do fluido de perfuração. Ao atingir a rocha geradora de petróleo, os cascalhos gerados durante esta perfuração passam a ser denominados cascalhos de reservatórios e apresentam petróleo em sua composição. Os cascalhos de perfuração devem ser separados do fluido a fim de reaproveitar o fluido de perfuração e de remover os contaminantes do fluido presentes no cascalho, para que o mesmo possa ser descartado. O secador de cascalhos é responsável pela descontaminação destes cascalhos de perfuração, permitindo seu descarte desde que os teores residuais de base não aquosa (olefina e n-parafinas) estejam abaixo de 6,9%, em massa, segundo a legislação ambiental brasileira. A secagem por micro-ondas tem se mostrado uma excelente alternativa como secador de cascalhos, alcançando teores de base orgânica abaixo de 1%. Além disso, o tratamento por micro-ondas tem sido bastante utilizado na remediação de solos contaminados com petróleo, mostrando sua possível aplicação na remediação de cascalhos de reservatório. Neste trabalho, foi desenvolvido um protótipo semi-industrial de secagem micro-ondas em regime contínuo, para descontaminação de cascalhos de perfuração, e foram realizados estudos da remediação de cascalhos de reservatórios em uma unidade de bancada. O protótipo foi testado em condições reais de operação, utilizando vazões entre 250 e 750 kg/h, teores de contaminantes entre 7,5 e 12,5% e cascalhos offshore, evaporito e cascalhos de reservatório. Na unidade de bancada foi avaliada a remediação de cascalhos de reservatório perfurados tanto com fluido base aquosa quanto fluido base sintética. O protótipo foi capaz de reduzir, em cascalhos offshore, os teores residuais de contaminantes a níveis abaixo de 0,1% com um gasto energético comercialmente competitivo. Mostrou-se também eficaz no tratamento de evaporito e promissor na remediação de cascalhos de reservatório. O tratamento de cascalhos de reservatório na unidade de bancada mostrou que a temperatura e energia específica são importantes fatores para tratamento deste tipo de cascalho e que a tecnologia tem grande potencial de aplicação em escala semi-industrial.
Abstract: In the process of drilling oil wells, rocks fragments are generated and called drill cuttings. They are brought to the surface through the drilling fluid. When the drill reaches the oil reservoir, the rocks fragments generated are called reservoir drill cuttings, because they have intragranular oil. Drill cuttings and drilling fluids must be separated in order to reuse the drilling fluid and remove contaminants in drill cuttings so that it can be disposed. The cuttings dryer is responsible for the decontamination of these drill cuttings, allowing their disposal as long as the residual contents of synthetic bases (olefin and n-paraffins) are below 6.9%, by mass, according to Brazilian environmental legislation. Microwave drying has proved to be an excellent alternative as a drill cuttings dryer, reaching levels of organic base below 1%. In addition, microwave treatment has been widely used in the remediation of soils petroleumcontaminated, showing its possible application in remediation of reservoir drill cuttings. In this work, a semi-industrial prototype of continuous microwave dryer was developed for the decontamination of drill cuttings, and were evaluated the remediation of reservoir drill cuttings in a bench scale. The prototype was tested under real operating conditions, using mass flow rates between 250-750 kg/h, synthetic base content between 7.5-12.5% and using offshore drill cuttings, evaporite and reservoir drill cuttings. In the bench scale was evaluated the remediation of reservoir drill cuttings with water-based fluid and synthetic-based fluid. The prototype was able to reduce the residual content to levels below 0.1%, with low specific energy. It has also been shown to be effective in decontamination of evaporite and promising in remediation of reservoir drill cuttings. The remediation of reservoir drill cuttings in the bench scale showed that temperature and specific energy are important parameters for the treatment of this type of cuttings and the technology is able to remediation of reservoir drill cuttings.
Keywords: Engenharia química
Perfuração estratigráfica
Cascalho
Reservatórios
Protótipo semi-industrial
Remediação micro-ondas
Fluido de perfuração
Petróleo
Cascalhos de reservatório
Semi-industrial prototype
Microwave remediation
Petroleum
Reservoir drill cutti
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: PETRI JÚNIOR, Irineu.Descontaminação de cascalhos de perfuração utilizando um secador micro-ondas semi-industrial em regime contínuo. 2017.148 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
Document identifier: x
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20985
Date of defense: 11-Sep-2017
Appears in Collections:TESE - Engenharia Química

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