Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Rhaul Phillypi da
• Orientador(a): Barillas, Jennys Lourdes Meneses
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Paligorsquita; Fluido de perfuração; Organofilização
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47047

A indústria do petróleo é responsável por uma parcela significativa da participação no mercado de argila, as quais são utilizadas em fluidos de perfuração como agentes tixotrópicos. A argila é responsável por algumas características físico-químicas importantes, que devem ser controladas para que o fluido possa exercer suas funções de maneira adequada. Entre as funções importantes das argilas na perfuração estão o resfriamento da broca, impermeabilização da formação geológica e manutenção da suspensão sólida. Em operações de perfuração sensíveis à água, o uso de fluido à base de óleo é frequentemente necessário, e neste caso, as argilas perdem suas propriedades tixotrópicas, uma vez que seu estado natural é hidrofílico, não podem ser utilizadas sem passar por um tratamento orgânico prévio para torná-las hidrofóbicas. Diferentes estudos têm sido realizados no sentido de obter argilas organofílicas, por diferentes métodos, capazes de atender as exigências necessárias para seu uso. Neste contexto, esta pesquisa se propôs a determinar a quantidade ideal (ponto máximo de adsorção de tensoativo) de paligorsquita (Plg) para obter organofilização, utilizando tensoativo catiônico brometo de cetiltrimetil amônio (CTAB) em diferentes concentrações. Os ensaios de adsorção foram realizados em banho finito, variando a massa de Plg e CTAB na solução. Nesses ensaios, parâmetros como tempo, temperatura, pH e características termodinâmicas foram observados. Para analisar os resultados, foram utilizados modelos matemáticos para processos de adsorção (Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevitch (DR) e Tempkin). Além disso, foram realizados ensaios de Fluorescência de raios-X (FRX), Difração de raios-X (DRX), Análise termogravimétrica (TG/DTG), medição do ângulo de contato e análise reológica. Os dados coletados mostram que um aumento do teor de argila na dispersão leva a uma diminuição na adsorção de tensoativo na argila. Porém, foi possível obter o teor ideal de argila para a organofilização do Plg em diferentes concentrações do tensoativo CTAB. Os dados obtidos nos experimentos se ajustaram bem ao modelo de Freundlich. As isotermas Dubinin-Radushkevitch e Tempkin confirmaram a adsorção química de CTAB na argila Plg. A fluorescência de raios-X identificou os principais constituintes da amostra de Plg. A Difração de raios-X mostrou que a organofilização não altera sua estrutura cristalina. Já a análise termogravimétrica e diferencial permitiu observar os principais eventos associados a degradação térmica da Plg. O ensaio de ângulo de contato mostrou que houve mudança na molhabilidade após o processo de adsorção, o qual é influenciado pelo pH, assim como foi observado nos resultados da análise reológica, confirmando sua afinidade pela fase óleo em virtude do aumento dos parâmetros reológicos.