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:
- Amostras de rocha com até 1 m de comprimento e diâmetros de 1, 1,5 ou 2 polegadas;
- Pressões de até 10.000 psia;
- 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:
Volume de sólidos e de poros;
Densidade;
Porosidade;
Permeabilidade.
- Cromatógrafo Gasoso
O GC 7890B é equipado com duas entradas de amostra:
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);
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:
Condutividade;
UV/VIS;
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



