Laboratório de Recuperação Avançada de Petróleo - LRAP

Professor Responsável

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%.

Infraestrutura

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

A infraestrutura existente no LRAP/COPPE/UFRJ tem possibilitado estudos completos e integrados envolvendo rocha, fluido, interações rocha–fluido e fluido–fluido, colocando o LRAP e o Brasil em posição de destaque mundial na área de Recuperação Avançada de Petróleo, sendo um dos poucos centros especializados em reservatórios carbonáticos.

Além disso, a localização dessa infraestrutura nas dependências do LRAP, COPPE CT-2, na Ilha do Fundão (Rio de Janeiro/RJ) possui interesse estratégico para a UFRJ, devido à proximidade com grandes centros de pesquisa e importantes empresas do setor de óleo e gás no Brasil, inserida no maior centro de pesquisa e ensino em engenharia da América Latina, a COPPE/UFRJ.

 


Principais Equipamentos
  • Estufas de Coreflood

As estufas de coreflood são utilizadas em testes de laboratório nos quais um fluido ou uma combinação de fluidos é injetado em amostras de rocha com diâmetros de 1, 1,5 ou 2 polegadas e comprimento de até 30 cm.


  • Estufa de Coreflood com Raios X

Condições de operação:

  1. Amostras de rocha com até 1 m de comprimento e diâmetros de 1, 1,5 ou 2 polegadas;
  2. Pressões de até 10.000 psia;
  3. Temperaturas de até 150 °C.

  • Microtomógrafo de Raios X Computadorizado – TESCAN CoreTom

O CoreTom é um equipamento de multi-resolução que utiliza fonte de raios X e realiza microtomografias 3D otimizadas para alta resolução, permitindo o imageamento desde testemunhos de rochas até microplugues.

Desenvolvido para aplicações em geologia e ciências da Terra, o equipamento é ideal para imageamento de amostras de reservatórios, integrando informações desde a escala de poro até a escala de testemunho. A versão adquirida pelo LRAP possibilita estudos 4D, permitindo microtomografias dinâmicas durante experimentos, como ensaios de injeção de fluxo.


  • Analisador da Forma da Gota (DSA – Drop Shape Analyzer)

O analisador da forma da gota permite a medição do ângulo de contato para estudos de molhabilidade em condições de reservatório, utilizando rocha, óleo e salmoura sob pressão e temperatura representativas do reservatório.


  • Centrífuga Automatizada de Ultra-Alta Velocidade

O ACES-300 – Sistema de Centrífuga Automatizada de Ultra-Alta Velocidade consiste em um estroboscópio montado em centrífuga modificada, que acomoda uma câmera acoplada à centrífuga, com módulo de controle integrado ao sistema operacional do equipamento.


  • Porosímetro e Permeâmetro a Gás

Equipamentos destinados à determinação de propriedades petrofísicas básicas em amostras secas por expansão de gás (nitrogênio e hélio), tais como:

  1. Volume de sólidos e de poros;

  2. Densidade;

  3. Porosidade;

  4. Permeabilidade.


  • Cromatógrafo Gasoso

O GC 7890B é equipado com duas entradas de amostra:

  1. Inlet frontal (com divisor e sem divisor de fluxo), com capacidade para introdução de amostras líquidas por meio de amostrador automático com bandeja para 16 frascos (vials);

  2. Inlet posterior, contendo válvulas de amostragem mecânicas para introdução de amostras gasosas no fluxo de gás carreador.


  • Cromatógrafo de Íons

Equipamento com sistema compacto para análise de ânions, cátions e substâncias polares, em concentrações que variam de μg/L a g/L. Pode ser combinado com diferentes tipos de detecção, incluindo:

  1. Condutividade;

  2. UV/VIS;

  3. Amperometria.


  • Célula PVT

Instrumento composto por um cilindro com pistão, controladores de temperatura e bombas, permitindo o controle e variação da pressão em estudos de propriedadesVT de fluidos.


  • Slimtube Apparatus

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

Docentes

Pesquisadores

  • Alex Vinicius Lopes Machado, M.Sc.

  • Agatha Densy Francisco, D.Sc.

  • Anete Coelho, M.Sc.

  • Austin Joseph Boyd, D.Sc.

  • Carlos Roberto Cordeiro Jr., B.Sc.

  • Caroline Henrique Dias, D.Sc.

  • Eddy Ruidiaz Muñoz, D.Sc.

  • Elizabeth May Braga Dulley Pontedeiro, D.Sc.

  • Felipe Eler, M.Sc.

  • Filipe Oliveira da Silva, M.Sc.

  • Flavio da Silva Francisco, D.Sc.

  • Heitor Victor Ribeiro Camargo, D.Sc.

  • Isaque da Silva Gonçalves, B.Sc.

  • Jordana Colman, D.Sc.

  • Lauren Schlatter Fernandes, M.Sc.

  • Paulo Moreira, D. Sc.

  • Rivando Grismino Souza, B.Sc.

  • Shayane de Magalhães, D.Sc.

Técnicos e Administrativos

Suporte Técnico e Sistema da Qualidade

  • Adelaide Possi Gomes
  • Danielle da Silva Bourbon Guanabara
  • Flavia da Cruz Pinto Fernandes
  • Marcia Malheiros Ehmann

 

Técnicos em Pesquisa/Laboratório

  • Adriano Dias Oliveira Dos Santos
  • André Luis Moreira – Gerência de QSMS
  • Andrew Goulart Pinto
  • Arthur Warlen Ramos Heitor
  • Carlos Vinícius Ribeiro dos Santos
  • Cassia Souza Castelo de Araujo
  • Douglas Silva de Almeida
  • Felipe Silva Leite
  • Heitor Silva Leite
  • Jennifer Victória Da Silva Lamas
  • Leandro Braga de Almeida de Araujo
  • Leonardo Cussat de Oliveira
  • Luis Gustavo Benevente de Oliveira
  • Marcelo Antunes Mello
  • Marcos Teixeira Lima
  • Mônica de Almeida de Sant Anna
  • Thiago Maia Fontes Pineiro