Laboratório de Recuperação Avançada de Petróleo - LRAP

Descrição

O LRAP tem por objetivo estudar técnicas que propiciem o incremento da produção de petróleo, especialmente dos campos do pré-sal brasileiro. As pesquisas do LRAP focam em técnicas de injeção de CO2 alternada com água de baixa salinidade na zona de óleo.

Injeção alternada de água e gás é uma técnica de EOR amplamente utilizada na indústria de óleo e gás. O sucesso no desenvolvimento de um esquema de injeção de WAG, no entanto, não é garantido, e depende de muitas variáveis, muitas das quais são específicas de acordo com as características do reservatório. Estas podem incluir, a composição do gás injetado, a composição da água injetada, a relação entre o gás injetado e água injetada, entre muitos outros. A modificação desses parâmetros de design pode resultar em um esquema de WAG que proporciona uma significativa melhora na recuperação do óleo em relação a um esquema de injeção de água tradicional.

A injeção de água de baixa salinidade no lugar de água de alta salinidade (como a água do mar ou água produzida) tem sido uma área de pesquisa ativa nos últimos anos como um meio de aumentar a produção total de petróleo.

Acredita-se que a baixa salinidade da água injetada permite a mobilização controlada de materiais finos no reservatório, reduzindo a permeabilidade nas áreas do reservatório, que já foram varridas com água. A varredura da água é, por conseguinte, redirecionada para área de menor permeabilidade inicial, o que por outro lado, pode não ter sido varrida. Melhorando, portanto, a eficiência de varredura de injeção à água como um todo.

Essas técnicas têm grande potencial de incremento de recuperação de petróleo. Como exemplo, podemos citar o campo de Libra, primeiro campo leiloado sob a regra da partilha da produção no pré-sal, que tem um volume recuperável de óleo estimado pela ANP entre 8 e 14 bilhões de barris. Se nós tomarmos a estimativa mais conservadora (8 bi) e conseguirmos um incremento de 1%, com as pesquisas desenvolvidas no LRAP haverá um aumento da receita bruta do consórcio em USD 4 bilhões. Este tipo de técnica aplicada a reservatórios areníticos do Mar do Norte já provou incrementar a produção em até 7%.

 

 

Infra Estrutura

O LRAP possui infraestrutura experimental e computacional para o desenvolvimento de tecnologias capazes de aumentar o fator de recuperação de reservatórios nacionais, mais especificamente através da injeção alternada de água e gás (WAG) para os reservatórios carbonáticos do pré-sal.

A infraestrutura existente no LRAP/COPPE/UFRJ tem possibilitado estudos completos e integrados (rocha, fluido, rocha-fluido, fluido-fluido) colocando o LRAP e o Brasil em posição de destaque mundial na área de pesquisa de Recuperação Avançada de Petróleo e um dos únicos especializados em reservatórios carbonáticos. Ainda, a localização de toda essa infraestrutura e capacidade nas dependências do LRAP, COPPE CT-2 na Ilha do Fundão, no Rio de Janeiro/RJ, também é de interesse estratégico para UFRJ, devido à proximidade de grandes e importantes centros de pesquisa e empresas atuantes no setor de óleo e gás no Brasil, dentro do maior centro de pesquisa e ensino em engenharia da América Latina, a COPPE/UFRJ. 

Os principais equipamentos são:

• Estufas de coreflood

                As estufas de core flood são utilizadas em testes de laboratório em que um fluido ou combinação de fluidos é injetado em uma amostra de rocha de 1, 1.5 ou 2 polegadas de diâmetro e até 30cm de comprimento.

 

 

 

• Estufa de coreflood com RAIO-X

                Condições de operação: amostras de rocha até 1m de comprimento e 1, 1,5 ou 2 polegadas de diâmetro; pressões até 10.000 psia e temperaturas até 150°C.

 

• Microtomógrafo de Raios-X computadorizado – TESCAN CoreTom

       O CoreTOM é um equipamento de multi-resolução, que utiliza fonte de raio X, e realiza microtomografias em 3D otimizadas para alta resolução, imageamento de testemunhos de rochas até micro plugues. Seu desenvolvido foi voltado para aplicações em geologia e ciências da terra, ideal para imageamento de amostras de reservatório, combinando informações desde escala de poro até escala de testemunho. A versão adquirida pelo LRAP permite estudos 4D (habilidade de realizar microtomografias dinâmicas, durante experimentos de injeção de fluxo, por exemplo).    

• Analisador da forma da gota (DSA – Drop Shape Analyzer)

                O analisador da forma da gota (DSA) permite a medição do ângulo de contato para estudos de molhabilidade em condições de reservatório, usando rocha, óleo e salmoura nas condições de pressão e temperatura do reservatório.

• Centrífuga Automatizada de Ultra-alta Velocidade

                ACES-300 Sistema de Centrífuga Automatizada de Ultra-Alta Velocidade, consiste em estroboscópio montado em centrífuga modificado que acomoda uma câmera montada em centrífuga com módulo de controle ligado ao Sistema operacional centrífugo.

• Porosímetro e permeâmetro a gás

                Propriedades petrofísicas básicas (obtidas em amostras secas por expansão de gás, nitrogênio e hélio) tais como volume de sólidos e de poros, densidade, porosidade e permeabilidade.

• Cromatógrafo Gasoso

                O GC 7890B está equipado com 2 entradas de amostra: Inlet Frontal (com divisor / sem divisor de fluxo)  com capacidade para introdução de amostras liquidas através de um amostrados automático com bandeja para 16 vials  e o Inlet Posterior que possui         válvulas de amostragem (dispositivos mecânicos) que introduzem amostras gasosas no      fluxo de gás carreador.

• Cromatógrafo de íons

                Equipamento com sistema compacto para análise de ânions, cátions e substâncias polares na gama de μg/L a g/L. Pode ser combinado com todos os tipos de detecção: condutividade, UV / VIS, amperometria.

• Célula PVT

                Instrumento composto por um cilindro com pistão, controladores de temperatura e bombas para variações da pressão.

• Slimtube apparatus

                O slimtube apparatus permite a medição da mínima pressão de miscibilidade (MMP) entre o óleo e o gás injetado (i.e. CO2) na temperatura do reservatório. O equipamento permite a identificação das faixas de pressão para o deslocamento miscível no processo WAG.

Professores envolvidos

Professor Responsável

Prof. Paulo Couto - PEC

Docentes

Prof. José Luis Drummond Alves - PEC

Prof. Paulo Laranjeira da Cunha Lage - PEQ

Prof. Tiago Albertini Balbino - PENT

Profa. Ana Mehl – EQ

Pesquisadores

Agatha Densy Francisco, D.Sc.

Anete Coelho, M.Sc.

Austin Joseph Boyd, D.Sc.

Claudia Cristina dos Santos, M.Sc. – QSMS

Daniela Costa, M.Sc.

Denise Nunes, D.Sc.

Edmilson Helton Rios, D.Sc.

Elizabeth May Braga Dulley Pontedeiro, D.Sc.

Felipe Eler, M.Sc.

Fernanda Oliveira Hoerlle, M.Sc.

Haimon Lopes Diniz Alves, D.Sc.

Jordana Colman, D.Sc.

Paulo Moreira, D. Sc.

Shayane de Magalhães, D.Sc.

 

 

Técnicos e administrativos

André Luis Moreira – SMS

Arthur Warlen

Carlos Cordeiro Jr.

Carlos Vinícius dos Santos

Heitor Silva Leite

Ingrid Parreiras Gama

Leandro de Almeida Cavadas

Marcelo Antunes Mello

Mônica de Almeida de Santanna

Thiago Pereira - TI