Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso

The petroleum industry accounts for a significant portion of the clay market share, where they are used in drilling fluids as thixotropic agents. It is responsible for some important physicochemical characteristics, which must be controlled so that the fluid can perform its functions properly. Am...

ver descrição completa

Na minha lista:
Detalhes bibliográficos
Autor principal: Silva, Rhaul Phillypi da
Outros Autores: Barillas, Jennys Lourdes Meneses
Formato: doctoralThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Adsorção
Paligorsquita
Fluido de perfuração
Organofilização
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47047
Tags: Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
id ri-123456789-47047
record_format dspace
institution Repositório Institucional
collection RI - UFRN
language pt_BR
topic Adsorção
Paligorsquita
Fluido de perfuração
Organofilização
spellingShingle Adsorção
Paligorsquita
Fluido de perfuração
Organofilização
Silva, Rhaul Phillypi da
Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
description The petroleum industry accounts for a significant portion of the clay market share, where they are used in drilling fluids as thixotropic agents. It is responsible for some important physicochemical characteristics, which must be controlled so that the fluid can perform its functions properly. Among the important functions of clays in drilling are cooling the bit, waterproofing the geological formation and maintaining solid suspension. In water-sensitive drilling operations, the use of oil-based fluid is often necessary, and in this case, clays lose their thixotropic properties, since their natural state is hydrophilic, they cannot be used without undergoing an organic treatment to make them hydrophobic. Different studies have been carried out to obtain organophilic clays, by different methods, capable of meeting the necessary requirements for their use. In this context, this research aimed to determine the ideal content (maximum point of surfactant adsorption) of palygorskite (Plg) to obtain organophilization using cationic surfactant cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) at different concentrations. The adsorption tests were carried out in a finite bath, varying the content of Plg and CTAB in the solution. In these tests, parameters such as time, temperature, pH and thermodynamic characteristics were observed. To analyze the results, mathematical models for adsorption processes (Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevitch (D-R) and Tempkin) were used. In addition, X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (DRX), Thermogravimetric and differential analysis (TG and DTG), measurement of contact angle, and rheological analysis were performed. The collected data showed that an increase in clay content in the dispersion leads to a decrease in surfactant adsorption on clay. However, it was possible to obtain the ideal clay content for the organophilization of Plg at different concentrations of the CTAB surfactant. The data obtained in the experiments fit well with the Freundlich model. The Dubinin-Radushkevitch and Tempkin isotherms confirmed the chemical adsorption of CTAB on clay Plg. X-ray fluorescence identified the main constituents of the Plg sample. X-ray diffraction showed that organophilization does not change its crystal structure. The thermogravimetric and differential analysis allowed observing the main events associated with thermal degradation of Plg. The contact angle test showed that there was a change in wettability after the adsorption process, which is influenced by pH, as was observed in the results of the rheological analysis, confirming its affinity for oil phase due to the increase in rheological parameters.
author2 Barillas, Jennys Lourdes Meneses
author_facet Barillas, Jennys Lourdes Meneses
Silva, Rhaul Phillypi da
format doctoralThesis
author Silva, Rhaul Phillypi da
author_sort Silva, Rhaul Phillypi da
title Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
title_short Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
title_full Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
title_fullStr Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
title_full_unstemmed Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
title_sort estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso
publisher Universidade Federal do Rio Grande do Norte
publishDate 2022
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47047
work_keys_str_mv AT silvarhaulphillypida estudodaorganofilizacaodaargilapaligorsquitaparausoemfluidodeperfuracaonaoaquoso
_version_ 1773967419346255872
spelling ri-123456789-470472022-04-25T20:21:37Z Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso Silva, Rhaul Phillypi da Barillas, Jennys Lourdes Meneses http://lattes.cnpq.br/1746136432437533 https://orcid.org/ 0000-0002-8307-7462 http://lattes.cnpq.br/4637897380055777 Santanna, Vanessa Cristina https://orcid.org/ 0000-0003-4320-7047 http://lattes.cnpq.br/9445575768909084 Barros Neto, Eduardo Lins de Dantas, Michelle Sinara Gregório Pimentel, Patrícia Mendonça Adsorção Paligorsquita Fluido de perfuração Organofilização The petroleum industry accounts for a significant portion of the clay market share, where they are used in drilling fluids as thixotropic agents. It is responsible for some important physicochemical characteristics, which must be controlled so that the fluid can perform its functions properly. Among the important functions of clays in drilling are cooling the bit, waterproofing the geological formation and maintaining solid suspension. In water-sensitive drilling operations, the use of oil-based fluid is often necessary, and in this case, clays lose their thixotropic properties, since their natural state is hydrophilic, they cannot be used without undergoing an organic treatment to make them hydrophobic. Different studies have been carried out to obtain organophilic clays, by different methods, capable of meeting the necessary requirements for their use. In this context, this research aimed to determine the ideal content (maximum point of surfactant adsorption) of palygorskite (Plg) to obtain organophilization using cationic surfactant cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) at different concentrations. The adsorption tests were carried out in a finite bath, varying the content of Plg and CTAB in the solution. In these tests, parameters such as time, temperature, pH and thermodynamic characteristics were observed. To analyze the results, mathematical models for adsorption processes (Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevitch (D-R) and Tempkin) were used. In addition, X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (DRX), Thermogravimetric and differential analysis (TG and DTG), measurement of contact angle, and rheological analysis were performed. The collected data showed that an increase in clay content in the dispersion leads to a decrease in surfactant adsorption on clay. However, it was possible to obtain the ideal clay content for the organophilization of Plg at different concentrations of the CTAB surfactant. The data obtained in the experiments fit well with the Freundlich model. The Dubinin-Radushkevitch and Tempkin isotherms confirmed the chemical adsorption of CTAB on clay Plg. X-ray fluorescence identified the main constituents of the Plg sample. X-ray diffraction showed that organophilization does not change its crystal structure. The thermogravimetric and differential analysis allowed observing the main events associated with thermal degradation of Plg. The contact angle test showed that there was a change in wettability after the adsorption process, which is influenced by pH, as was observed in the results of the rheological analysis, confirming its affinity for oil phase due to the increase in rheological parameters. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A indústria do petróleo é responsável por uma parcela significativa da participação no mercado de argila, as quais são utilizadas em fluidos de perfuração como agentes tixotrópicos. A argila é responsável por algumas características físico-químicas importantes, que devem ser controladas para que o fluido possa exercer suas funções de maneira adequada. Entre as funções importantes das argilas na perfuração estão o resfriamento da broca, impermeabilização da formação geológica e manutenção da suspensão sólida. Em operações de perfuração sensíveis à água, o uso de fluido à base de óleo é frequentemente necessário, e neste caso, as argilas perdem suas propriedades tixotrópicas, uma vez que seu estado natural é hidrofílico, não podem ser utilizadas sem passar por um tratamento orgânico prévio para torná-las hidrofóbicas. Diferentes estudos têm sido realizados no sentido de obter argilas organofílicas, por diferentes métodos, capazes de atender as exigências necessárias para seu uso. Neste contexto, esta pesquisa se propôs a determinar a quantidade ideal (ponto máximo de adsorção de tensoativo) de paligorsquita (Plg) para obter organofilização, utilizando tensoativo catiônico brometo de cetiltrimetil amônio (CTAB) em diferentes concentrações. Os ensaios de adsorção foram realizados em banho finito, variando a massa de Plg e CTAB na solução. Nesses ensaios, parâmetros como tempo, temperatura, pH e características termodinâmicas foram observados. Para analisar os resultados, foram utilizados modelos matemáticos para processos de adsorção (Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevitch (DR) e Tempkin). Além disso, foram realizados ensaios de Fluorescência de raios-X (FRX), Difração de raios-X (DRX), Análise termogravimétrica (TG/DTG), medição do ângulo de contato e análise reológica. Os dados coletados mostram que um aumento do teor de argila na dispersão leva a uma diminuição na adsorção de tensoativo na argila. Porém, foi possível obter o teor ideal de argila para a organofilização do Plg em diferentes concentrações do tensoativo CTAB. Os dados obtidos nos experimentos se ajustaram bem ao modelo de Freundlich. As isotermas Dubinin-Radushkevitch e Tempkin confirmaram a adsorção química de CTAB na argila Plg. A fluorescência de raios-X identificou os principais constituintes da amostra de Plg. A Difração de raios-X mostrou que a organofilização não altera sua estrutura cristalina. Já a análise termogravimétrica e diferencial permitiu observar os principais eventos associados a degradação térmica da Plg. O ensaio de ângulo de contato mostrou que houve mudança na molhabilidade após o processo de adsorção, o qual é influenciado pelo pH, assim como foi observado nos resultados da análise reológica, confirmando sua afinidade pela fase óleo em virtude do aumento dos parâmetros reológicos. 2022-04-25T20:20:51Z 2022-04-25T20:20:51Z 2022-01-12 doctoralThesis SILVA, Rhaul Phillypi da. Estudo da organofilização da argila paligorsquita para uso em fluido de perfuração não aquoso. 2022. 96f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47047 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO

Registros relacionados