Desenvolvimento e validação de metodologia analítica em espectroscopia de absorção a laser para determinação de δ2H e δ18O em águas de formação

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Mello, Rafael da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Formation water; water stable isotopes; laser spectroscopy; Água de formação; isótopos estáveis de água; espectroscopia a laser; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12054

Atualmente, as análises realizadas com amostras de água de formação de poços petrolíferos são utilizadas para caracterização físico-química ou quantificação de sais dissolvidos, com foco no acompanhamento da produção de petróleo. Porém, devido a problemas de contaminação dos dados através do uso dessas técnicas, foi necessário o desenvolvimento de outras metodologias analíticas. Dentre essas metodologias, destaca-se a determinação da composição isotópica de águas, relatada em termos de δ2H e δ18O. Esta determinação pode ser realizada por duas metodologias diferentes: utilizando a espectrometria de massa, método mais consagrado e com menos interferentes, mas que é caro e lento, ou utilizando a espectroscopia a laser, método barato e rápido, mas que possuí uma grande gama de interferentes. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver uma metodologia de determinação da razão isotópica de águas de formação em espectroscopia a laser e avaliar a influência da matriz da amostra. Para isso, foi realizada, primeiramente, a validação da metodologia utilizada para amostras de água doce e, posteriormente, a investigação da contribuição da matriz nos resultados de razão isotópica das amostras de água de formação. Os resultados do teste de validação revelaram uma ótima linearidade do método para a faixa entre -9,2 e -427,5 para valores de δ2H e entre -2,69 e -55,50 para valores de δ18O, com repetitividade de 0,46 para δ2H e de 0,09 para δ18O. Além disso, obteve-se um bom desempenho nas análises de 4 amostras de um plano interlaboratorial, com todos os resultados obtidos com valores de z-score abaixo de 2 na comparação com outros laboratórios. O desempenho foi considerado excelente para valores de δ2H e aceitável para valores de δ18O. Os resultados preliminares obtidos para a contribuição de interferentes na matriz revelaram que níveis de salinidade de 250 g L-1 não afetam os resultados de razão isotópica. Por outro lado, baixas concentrações de substâncias orgânicas voláteis, como 500 mg L-1 de metanol, afetam o resultado, implicando numa diferença de 14,6 para valores de δ2H e de 9,01 para os valores δ18O. Porém, esses tipos de interferentes não foram encontrados nas amostras de água de formação analisadas neste trabalho. Por fim, concluiu-se que a espectroscopia a laser pode ser usada para a determinação da composição isotópica de águas de formação sem impactar a exatidão dos resultados encontrados