Com espuma, cientistas da UFRN melhoram produção em reservatórios de petróleo

Estudos do grupo de pesquisa já resultaram em outras duas descobertas científicas. (Foto: Cícero Oliveira/Agecom/UFRN)

Um grupo de cientistas das áreas de química e petróleo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) desenvolveu um novo uso para formulações contendo nonilfenol etoxilado como agente espumante. Nessa descoberta de aplicação, a partir desse agente espumante — substância química muito comum usada na fabricação de resinas, plásticos e detergentes —, obtém-se uma espuma com boa rigidez. Tal espuma bloqueia alguns espaços abertos, impondo que o fluido injetado para deslocar o óleo residual busque novos caminhos, onde antes não era possível acessar, no qual há presença de óleo.

Na produção de petróleo, um reservatório sempre apresenta uma presença de óleo residual. Nesse caso, a injeção de fluidos já presentes no reservatório, como água e gás imiscíveis, é um método de recuperação convencional amplamente utilizado para “elevar a energia perdida”. Contudo, muitas vezes esses métodos não se mostram suficientes para o alcance de uma meta mínima de produção estabelecida. Quando isso ocorre, é preciso utilizar métodos especiais, os quais muitas vezes empregam tecnologias mais complexas ou que ainda estão em desenvolvimento: são os chamados métodos de recuperação especiais ou avançadas.

Esses métodos consistem em uma modificação física do procedimento convencional de recuperação ou utilização de produtos químicos e gasosos, que devem ser previamente testados dentro de escala laboratorial e, sucessivamente, de campo, de modo a aumentar a recuperação de óleo de um reservatório. No contexto desses novos métodos, a invenção dos pesquisadores da UFRN utiliza uma nova técnica de recuperação, com a injeção alternada ou conjunta de solução química contendo agentes anfifílicos como tensoativo e gás no reservatório (SAG). Como efeito colateral dos ciclos alternados dos aditivos, acontece a formação de espumas rígidas com capacidade para, ao bloquear acessos preferenciais, controlar a mobilidade do gás e do fluido de deslocamento injetado na etapa seguinte. 

Mestrando na Pós-Graduação de Engenharia Química da UFRN, Jefferson David Coutinho de Araújo ressalta que a invenção tem potencial para elevar a produção, pois terá como consequência o aumento de varrido no reservatório, já que o fluido de deslocamento é forçado em novos canais. “A formulação é utilizada na recuperação avançada de petróleo, permitindo o aumento do fator de recuperação e possibilitando a remoção do óleo residual. A tecnologia apresenta-se como candidata para aumentar a produção dos reservatórios e sua facilidade de obtenção consiste na mistura simples de tensoativo nonilfenol etoxilado e água assistido por gás”, pontua o estudante.

Em vídeo (https://www.instagram.com/p/CcFu2eYrQWn/), Jefferson David fala um pouco mais sobre a invenção.

De malas prontas para iniciar o doutorado na França, ele frisa que os testes com a espuma foram realizados no Coreflooding System – CFS – 700, um aparelho que permite reproduzir condições semelhantes às do reservatório, em termos de temperatura e pressão. Assim, os testes permitem resultados mais próximos da realidade, porém em uma escala menor. “O passo seguinte é a realização de ‘scale-up’ para as dimensões de reservatório, por meio de aplicação de um projeto piloto”, acrescenta Jefferson.

Formulação

No documento apresentado ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), eles detalham que a forma de concretizar o uso do produto é utilizar proporções de nonilfenol etoxilado e água destilada ou salmoura, embora a ordem dos reagentes no preparo das formulações possa ser realizada de forma aleatória. A mistura é feita por agitação mecânica em velocidade, temperatura e tempo de agitação pré-estabelecidos, para que todo o tensoativo seja solubilizado na solução aquosa. A solução de tensoativo deve ser injetada na rocha de forma alternada com o gás, com o mesmo volume de injeção para ambos, e sempre começando pela injeção da solução de tensoativo, seguida da injeção do gás.

As etapas para o desenvolvimento do novo produto para a indústria petrolífera ocorreram nos Laboratórios de Tecnologia de Tensoativos (LTT) e de Engenharia de Reservatórios de Petróleo (LABRES). A descoberta do novo uso rendeu um depósito de pedido de patente, denominado “Uso de espumas à base de solução de nonilfenol etoxilado na recuperação avançada de petróleo via método SAG”. O estudo contou com a participação de Dennys Correia da Silva, Guilherme Mentges Arruda, Francisco Moisés Freitas da Costa, Luiz Felipe da Hora, Marcos Allyson Felipe Rodrigues e Alcides de Oliveira Wanderley Neto, os dois últimos docentes da UFRN e coordenadores do grupo.

Inclusive, em menos de um ano, essa é a terceira nova tecnologia desenvolvida pela equipe (ver reportagens anteriores O petróleo que escorre e Para melhores buracos de minhoca), sempre com inovações que buscam o aumento de produção de petróleo. Com uma formação que inclui químicos, engenheiros de petróleo e engenheiros químicos, os cientistas defendem a necessidade de patentear os inventos, não somente para proteção e impedimento de apropriação não autorizada do conhecimento da universidade, mas também porque por meio da proteção as chances de empresas realizarem investimentos para desenvolver e lançar tecnologias universitárias aumenta. Essa interação Empresa-Universidade também contribui com a melhoria do ensino e pesquisa, proporcionando a resolução de desafios encontrados no dia a dia e colaborando com o aumento da experiência dos alunos, pois permite uma troca para além do universo acadêmico. Ademais, o patenteamento proporciona uma receita adicional para a atividade de pesquisa.

*Por: Wilson Galvão – ASCOM – AGIR/UFRN