A indústria de óleo e gás enfrenta grandes desafios na produção offshore, considerando a produção em sistemas submarinos em águas profundas e ultraprofundas, por linhas longas de transporte de fluidos. Este cenário pode resultar em problemas de garantia de escoamento, como deposição de asfaltenos, formação de emulsões e outros, sendo necessário garantir a produção de petróleo do reservatório para a plataforma. Assim, é importante conhecer o comportamento do escoamento multifásico, em sistemas com várias fases (líquido-gás-sólido), dependendo de variáveis como o próprio fluido e suas propriedades, pressão, temperatura e vazões.

Além disso, a complexidade do escoamento multifásico afeta também o desempenho de sistemas de elevação artificial como as Bombas Centrífugas Submersas (BCSs). É fundamental entender como as BCSs funcionam com misturas tão complexas como as emulsões, e como modelar as propriedades termodinâmicas e termofísicas dessas misturas, considerando questões de garantia de escoamento, como alta viscosidade, formação de sólidos, e outros, aumentando assim a eficiência do sistema, e sua segurança.

Como principais resultados desta linha de pesquisa tem-se a redução de incertezas e melhoria dos modelos de predição de deposição de asfaltenos; avançar no entendimento dos efeitos das emulsões no sistema de produção, considerando BCSs; assim como melhorar a metodologia para qualificação de químicos usados como inibidores de problemas de garantia de escoamento na produção de petróleo. Para isso, esta linha de pesquisa está dividida em três subprojetos:

SP1: PVT – Propriedades termodinâmicas e estudos de garantia de escoamento

A SP1 tem como foco estudar as propriedades termodinâmicas de sistemas com óleo vivo, através de medidas como, por exemplo, ponto de bolha, razão gás-óleo (RGO), flash diferencial, liberação de flash, entre outros, e modelagem do comportamento de fluidos em PVT usando Equações de Estado (EoS). Adicionalmente, será realizado estudo do envelope de precipitação de asfaltenos, caracterização e comparação de asfaltenos extraídos por diferentes métodos e efeito de inibidores. A caracterização dos asfaltenos é de extrema importância para entender os mecanismos de agregação, permitindo a proposição de estratégias para mitigar problemas de deposição de asfaltenos na produção de petróleo.

Contato: Paulo de Tarso Vieira e Rosa (prosaiqm@unicamp.br)

SP2: Estudo de sistemas com óleos vivos e químicos de produção.

Na SP2 serão estudadas emulsões água-óleo, com e sem aditivos químicos de produção, em condições de pressão e temperatura representativas de campo (reservatório/sistema de produção). Os aditivos químicos estudados serão: desemulsificantes, inibidores de asfaltenos e ácidos, para estimulação ácida de reservatórios. O objetivo é melhorar a compreensão sobre o processo de formação e separação de emulsões com fluidos vivos, e desenvolver metodologias com as melhores práticas para a escolha de produtos químicos bem como concentrações ótimas para problemas de garantia de escoamento.

Contato: Carlos Eduardo Perles (cperles@unicamp.br)

SP3: Otimização da operação de BCS.

O objetivo da SP3 é otimizar a operação de BCSs e verificar seu impacto em sistemas de produção de petróleo. A SP está dividida em dois módulos. No primeiro módulo (M1) serão feitos estudos experimentais em um circuito de testes com diferentes tipos de emulsões. O desempenho da bomba, em função das propriedades do sistema, será analisado para melhorar a compreensão e os modelos relacionados ao escoamento de emulsões em sistemas de produção. Adicionalmente, será realizado um estudo experimental da degradação de polímeros, usados para EOR/IOR (métodos de recuperação secundária/terciária), dentro da BCS. No segundo módulo (M2) será realizada a análise de um extenso banco de dados do funcionamento de bombas em campo, visando entender as causas de falhas em bombas e desenvolver uma correlação entre os dados e a falha.

Contato (M1): William Monte Verde (wmv@unicamp.br)
Contato (M2): Alberto Luiz Serpa (alserpa@unicamp.br)