Nanotecnologia na exploração do pré-sal

LNLS
21/09/2018

[1]
O Brasil é um país pioneiro na exploração de petróleo em águas profundas e uma grande quantidade desse combustível fóssil se encontra armazenado no espaço poroso de rochas carbonáticas, especialmente na camada do pré-sal. Essas rochas são muito heterogêneas e têm sistemas complexos de poros, o que traz grandes desafios na extração de óleo e gás.

Após a perfuração de um reservatório de petróleo ou gás, a pressão natural de seu interior faz com que o conteúdo flua naturalmente até a superfície, onde esse fluído é coletado e direcionado para um navio-tanque. No entanto, poucos anos após a abertura desse poço, a quantidade de óleo extraído diariamente tende a diminuir devido à queda na pressão interna do poço.

Uma das formas de se manter a exploração é pela injeção de água ou gás, o que auxilia no transporte dos fluidos e aumenta a produção de petróleo, permitindo que o mesmo poço seja explorado por vários anos. Uma outra forma mais eficiente é através da injeção de surfactantes, que funcionam de forma semelhante a um detergente, facilitando a remobilização do petróleo, inclusive em regiões onde a água e o gás não possuem mais nenhum efeito.

Recentemente, Tannaz Pak e colaboradores brasileiros e do Reino Unido investigaram [2] a aplicação de nanopartículas para aprimorar a recuperação avançada de óleo em rochas carbonáticas. Através de microtomografia de raios X com resolução temporal, a pesquisa mostrou pela primeira vez como gotículas de óleo, retidas nos poros de rochas carbonáticas, mudam de forma ao interagirem com as nanopartículas de sílica suspensas em água, tornando-o novamente disponível para a extração.

O grupo demonstrou também que as nanopartículas são efetivas em concentrações muito menores quando comparadas as substâncias comumente utilizadas pela indústria para a remobilização do petróleo, com potencial de baratear os custos de extração.

Segundo Nathaly Lopes Archilha, pesquisadora do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e umas das autoras da pesquisa, os experimentos foram realizados no Reino Unido, mas hoje já é possível realizar o mesmo experimento na linha de luz IMX do LNLS.

Os resultados podem ainda ajudar na remoção de contaminantes a base de hidrocarbonetos em recursos hídricos subterrâneos. Por isso, os pesquisadores já trabalham neste novo projeto no LNLS e se beneficiará imensamente das instalações do Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira, que deve entrar em operação para usuários em 2019.

O novo laboratório terá instalações de microtomografia de raios X capazes de estudar amostras maiores e com maior detalhamento, tanto espacial quanto temporal. Isso será essencial para revelar a física por trás dos processos em estudo e para a investigação de amostras mais representativas dos reservatórios de petróleo e gás e dos recursos hídricos subterrâneos. [3]

[1] Crédito da imagem: Divulgação Petrobras / ABr (Agência Brasil) [CC BY 3.0 br], via Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oil_platform_P-51_(Brazil).jpg.

[2] T Pak et al. The Dynamics of Nanoparticle-enhanced Fluid Displacement in Porous Media – A Pore-scale Study. Scientific Reports 10.1038/s41598-018-29569-2 (2018).

[3] O projeto foi financiado pela Real Academia de Engenharia do Reino Unido através dos fundos de colaboração Newton.

Como citar esta notícia científica: LNLS. Nanotecnologia na exploração do pré-sal. Saense. http://www.saense.com.br/2018/09/nanotecnologia-na-exploracao-do-pre-sal/. Publicado em 21 de setembro (2018).

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O LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron) faz parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC).

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