Análise Experimental do Deslocamento de Líquidos em Meios Porosos Artificiais Por Injeção de Gás: Efeito da Capilaridade, Inércia e Diâmetro Médio dos Grãos

Nome: Ivanor Martins da Silva
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 28/09/2012
Orientador:

Nomeordem crescente Papel
Edson Jose Soares Orientador

Banca:

Nomeordem crescente Papel
Rogério Ramos Examinador Interno
Renato do Nascimento Siqueira Examinador Externo
Marcio Ferreira Martins Coorientador
Edson Jose Soares Orientador

Resumo: O deslocamento de um líquido em meios porosos por injeção de outro fluido é extremamente comum e muito aplicável em processos industriais, como recuperação de óleo em um reservatório petrolífero, limpeza de solos contaminados e seqüestro geológico de carbono (CO2). Atualmente a quantidade de óleo que se consegue retirar de uma jazida é de 15 a 65% do valor existente originalmente, devido à complexidade do processo. Com o contínuo aumento do preço do barril no mercado nas últimas décadas, há uma preocupação da humanidade tanto de se encontrar novas reservas como de aumentar o fator de recuperação daquelas já existentes.
O presente trabalho avalia experimentalmente a fração de massa perdida, ou massa que fica retida em um meio poroso artificial constituído de esferas de vidro, quando ar é injetado no sistema para empurrar um líquido viscoso. Três soluções contendo polietileno glicol (PEG) são usadas como fluido deslocado: uma solução água-PEG mais concentrada (fluido mais viscoso), uma solução água-PEG menos concentrada (fluido menos viscoso) e uma solução de água-PEG e álcool etílico (fluido com baixa tensão superficial). Investiga-se a influência do número de capilaridade , que é a razão entre as forças viscosas e as forças devidas à tensão superficial, e do diâmetro médio das esferas que compõem o leito. Os resultados são comparados com a literatura. Os experimentos são feitos com quatro meios porosos diferentes, com diâmetros médios de 0,73 mm, 1,14 mm, 1,65 mm e 1,91 mm. Conclui-se que a fração de massa perdida não é função só de parâmetros adimensionais como Ca, mas também de grandezas dimensionais, como a tensão superficial, diferentemente do processo em tubo capilar. De forma geral, a fração de massa perdida m aumenta com o aumento de Ca e com a diminuição do diâmetro médio das esferas.

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