Dados da Submissão

Título

AVALIAÇÃO DA MOLHABILIDADE EM MINERAIS CARBONÁTICOS UTILIZANDO POTENCIAL DE CARGA ZERO - UMA REVISÃO

Texto do resumo

A molhabilidade de rochas e minerais carbonáticos tem grande relevância na indústria do petróleo e gás, principalmente no que se refere ao processo de recuperação avançada de petróleo (EOR). No escoamento multifásico em meios porosos, a molhabilidade desempenha um papel fundamental para definir o fluido que terá mais facilidade de escoar e consequentemente ser produzido. Surfactantes são geralmente utilizados como métodos químicos EOR para inverter molhabilidades que sejam desfavoráveis à produção dos hidrocarbonetos. Em minerais carbonáticos, a molhabilidade pode variar de fortemente hidrofílica a fortemente oleofílica, sendo influenciada por diversos fatores químicos e físicos. Neste contexto, uma das técnicas que tem sido amplamente utilizadas para avaliação da molhabilidade é o potencial de carga zero (PCZ). Assim, o presente trabalho tem como objetivo revisar de forma sistemática a utilização do PCZ para avaliar a inversão da molhabilidade e suas implicações nos processos EOR. A metodologia adotada envolveu uma pesquisa bibliográfica extensiva, bem como a análise crítica de artigos científicos e estudos de caso publicados nas últimas duas décadas, a fim de compilar e sintetizar o estado da arte sobre o tema. Estudos experimentais e teóricos foram examinados para compreender como as variáveis temperatura, pH, salinidade, tipo de íon e presença de surfactantes afetam o PCZ e, consequentemente, a molhabilidade dos minerais carbonáticos. Foi evidenciado que, a presença de impurezas como argilas, matéria orgânica ou quartzo, promovem um PCZ mais negativo. Novos dados mostraram que carbonatos polimórficos apresentam comportamento diferente para o PCZ, mesmo apresentando pequenos volumes dessas impurezas. A variação do pH pode ocasionar a adsorção de diferentes íons na superfície do mineral. Quando o pH é ácido (abaixo do PCZ), a superfície do mineral tende a ser carregada positivamente, aumentando a afinidade da superfície por água; em pH alcalino (acima do PCZ), a carga do mineral é negativa e a adsorção de óleo é favorecida. Com o aumento da temperatura, a energia cinética das moléculas aumenta, o que pode levar a uma maior adsorção de íons e, consequentemente, a uma superfície mais hidrofílica ou oleofílica, dependendo da composição da solução e da natureza dos íons presentes. Cátions bivalentes geralmente aumentam a oleofilicidade da superfície, enquanto ânions podem aumentar ou diminuir a hidrofilicidade. Adicionalmente, dados experimentais mostraram que a manipulação do PCZ pode ser uma estratégia eficaz para controlar a retenção de óleo no interior do meio poroso, impactando diretamente a eficiência dos processos químicos EOR. Portanto, o presente estudo buscou contribuir para o avanço do conhecimento na interface entre química de superfície e exploração de hidrocarbonetos, demonstrando que os conceitos de PCZ e molhabilidade, quando trabalhados em conjunto, podem levar a um aumento significativo na eficiência da recuperação de petróleo, proporcionando benefícios operacionais e econômicos.

Palavras Chave

Potencial zeta; mineralogia de carbonatos; recuperação avançada de petróleo; química de superfície.