Laboratorio de Recuperación Avanzada de Petróleo - LRAP
Profesor responsable
Descripción
El objetivo de LRAP es estudiar técnicas que ayuden a aumentar la producción de petróleo, especialmente en los yacimientos presalinos de Brasil. La investigación de LRAP se centra en técnicas de inyección de CO2 alternadas con agua de baja salinidad en la zona petrolífera.
La inyección alterna de agua y gas es una técnica de EOR muy utilizada en la industria del petróleo y el gas. Sin embargo, el éxito en el desarrollo de un esquema de inyección WAG no está garantizado, y depende de muchas variables, muchas de las cuales son específicas de las características del yacimiento. Éstas pueden incluir la composición del gas inyectado, la composición del agua inyectada, la proporción de gas inyectado y agua inyectada, entre muchas otras. La modificación de estos parámetros de diseño puede dar lugar a un esquema WAG que proporcione una mejora significativa en la recuperación de petróleo respecto a un esquema tradicional de inyección de agua.
La inyección de agua de baja salinidad en lugar de agua de alta salinidad (como el agua de mar o el agua producida) ha sido un área de investigación activa en los últimos años como medio de aumentar la producción total de petróleo.
Se cree que la baja salinidad del agua inyectada permite la movilización controlada de los materiales finos del yacimiento, reduciendo la permeabilidad en las zonas del yacimiento que ya han sido barridas con agua. Por tanto, el agua de barrido se redirige a la zona con menor permeabilidad inicial, que por otra parte puede no haber sido barrida. Mejorando así la eficacia de barrido de la inyección de agua en su conjunto.
Estas técnicas tienen un gran potencial para aumentar la recuperación de petróleo. Como ejemplo, podemos mencionar el yacimiento de Libra, el primer yacimiento subastado según la regla de reparto de la producción en el presal, que tiene un volumen de petróleo recuperable estimado por la ANP de entre 8.000 y 14.000 millones de barriles. Si tomamos la estimación más conservadora (8.000 millones) y conseguimos un incremento del 1%, la investigación realizada en LRAP aumentará los ingresos brutos del consorcio en 4.000 millones de USD. Este tipo de técnica aplicada a yacimientos de arenisca en el Mar del Norte ya ha demostrado aumentar la producción hasta un 7%.
Infraestructura
El LRAP dispone de la infraestructura experimental y computacional para desarrollar tecnologías capaces de aumentar el factor de recuperación de los yacimientos nacionales, más concretamente mediante la inyección alternada de agua y gas (WAG) aplicada a los yacimientos carbonatados presalinos.
La infraestructura existente en LRAP/COPPE/UFRJ ha permitido realizar estudios completos e integrados que incluyen interacciones entre roca, fluido, roca-fluido y fluido-fluido, situando a LRAP y a Brasil en una posición destacada a nivel mundial en el área de la Recuperación Avanzada de Petróleo, siendo uno de los pocos centros especializados en yacimientos carbonatados.
Además, la localización de esta infraestructura en las instalaciones del LRAP, COPPE CT-2, en Ilha do Fundão (Río de Janeiro/RJ) es de interés estratégico para la UFRJ, por su proximidad a los grandes centros de investigación y a importantes empresas del sector del petróleo y del gas en Brasil, dentro del mayor centro de investigación y enseñanza de ingeniería de América Latina, COPPE/UFRJ.
Equipo principal
- Invernaderos Coreflood
Los hornos Coreflood se utilizan en pruebas de laboratorio en las que se inyecta un fluido o una combinación de fluidos en muestras de roca con diámetros de 1, 1,5 o 2 pulgadas y longitudes de hasta 30 cm.
- Horno Coreflood con rayos X
Condiciones de funcionamiento:
- Muestras de roca de hasta 1 metro de longitud y con diámetros de 1, 1,5 ó 2 pulgadas;
- Presiones de hasta 10.000 psia;
- Temperaturas de hasta 150 °C.
- Microtomógrafo computerizado de rayos X – TESCAN CoreTom
CoreTom es un dispositivo multirresolución que utiliza una fuente de rayos X y realiza microtomografías 3D optimizadas para alta resolución, lo que le permite obtener imágenes de todo tipo, desde núcleos de roca hasta microtapones.
Desarrollado para aplicaciones en geología y ciencias de la Tierra, el equipo es ideal para obtener imágenes de muestras de yacimientos, integrando información desde la escala de los poros hasta la escala del núcleo. La versión adquirida por LRAP permite realizar estudios en 4D, posibilitando la microtomografía dinámica durante los experimentos, como las pruebas de inyección de flujo.
- Analizador de forma de gota (DSA)
El analizador de forma de gotas permite medir el ángulo de contacto para estudios de mojabilidad en condiciones de yacimiento, utilizando roca, petróleo y salmuera a presión y temperatura representativas del yacimiento.
- Centrifugadora automática de alta velocidad
El ACES-300 – Sistema Automatizado de Centrifugado de Ultra Alta Velocidad consiste en un estroboscopio montado en una centrifugadora modificada, que aloja una cámara acoplada a la centrifugadora, con un módulo de control integrado en el sistema operativo del equipo.
- Porosímetro y permeámetro de gas
Equipo diseñado para determinar las propiedades petrofísicas básicas en muestras secadas por expansión de gas (nitrógeno y helio), como:
Volumen de sólidos y poros;
Densidad;
Porosidad;
Permeabilidad.
- Cromatógrafo de gases
El GC 7890B está equipado con dos entradas de muestra:
Entrada frontal (con divisor de flujo y sin él), con capacidad para introducir muestras líquidas mediante un muestreador automático con bandeja para 16 viales;
Entrada posterior, que contiene válvulas mecánicas de muestreo para introducir muestras gaseosas en el flujo de gas portador.
- Cromatógrafo iónico
Equipo con un sistema compacto para analizar aniones, cationes y sustancias polares en concentraciones comprendidas entre μg/L y g/L. Puede combinarse con distintos tipos de detección, incluyendo:
Conductividad;
UV/VIS;
Amperometría.
- Célula PVT
Instrumento formado por un cilindro con pistón, reguladores de temperatura y bombas, que permite controlar la presión y la variación en estudios de las propiedades VT de los fluidos.
- Aparato Slimtube
El aparato slimtube permite medir la presión mínima de miscibilidad (PMM) entre el petróleo y el gas inyectado (por ejemplo, CO₂) a la temperatura del yacimiento. El aparato permite identificar los rangos de presión para el desplazamiento miscible en el proceso WAG.
Profesores
Investigadores
Alex Vinicius Lopes Machado, M.Sc.
Agatha Densy Francisco, D.Sc.
Anete Coelho, M.Sc.
Austin Joseph Boyd, Doctor en Ciencias
Carlos Roberto Cordeiro Jr.
Caroline Henrique Dias, Doctora en Ciencias.
Eddy Ruidiaz Muñoz, Doctor en Ciencias.
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, Doctor en Ciencias.
Isaque da Silva Gonçalves, B.Sc.
Jordana Colman, Doctora en Ciencias
Lauren Schlatter Fernandes, M.Sc.
Paulo Moreira, D. Sc.
Rivando Grismino Souza, B.Sc.
Shayane de Magalhães, Doctora en Ciencias.
Personal técnico y administrativo
Asistencia técnica y sistema de calidad
- Adelaida Possi Gomes
- Danielle da Silva Borbón Guanabara
- Flavia da Cruz Pinto Fernandes
- Marcia Malheiros Ehmann
Técnicos de investigación/laboratorio
- Adriano Dias Oliveira Dos Santos
- André Luis Moreira – Gestión QHSE
- 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



