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Title: Otimização e modelagem de composições de argilas esmectitas do estado da Paraíba para uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo.
Other Titles: Optimization and modeling of smectite clay compositions state of Paraíba for use in well drilling fluids petroleum.
???metadata.dc.creator???: BASTOS, Paulo de Melo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: NEVES, Gelmires de Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: CAMPOS, Liszandra Fernanda Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MENEZES, Romualdo Rodrigues.
???metadata.dc.contributor.referee2???: NASCIMENTO, Renalle Cristina Alves de Medeiros.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SOUSA, Francisco Kegenaldo Alves de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: CARTAXO, Juliana de Melo.
Keywords: Argilas Esmectitícas;Planejamento Experimental;Aditivo;Fluidos de Perfuração;Bentonita;Smectite Clays;Experimental Planning;Additives;Drilling fluids;Bentonite
Issue Date: 12-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BASTOS, Paulo de Melo. Otimização e modelagem de composições de argilas esmectitas do estado da Paraíba para uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo. 2017. 159 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: O Estado da Paraíba possui grandes depósitos de argilas esmectitícas e as principais ocorrências são encontradas no Município de Boa Vista, PB. Recentemente foram descobertos novos depósitos nos Municípios de Cubatí, Pedra Lavrada e Sossego, sendo o mais recente no Município de Olivedos. Estudos preliminares evidenciaram que essas argilas apresentam em sua composição elevados teores de minerais acessórios como caulinita, quartzo e mica, comprometendo em muito seu uso industrial. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar a otimização e modelagem de composições das argilas esmectitícas do Município de Olivedos para uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo. As argilas inicialmente foram submetidas a caracterizações físicas, químicas e mineralógicas por meio das seguintes técnicas: análise granulométrica por difração a laser, capacidade de troca de cátions, área especifica, análise química por fluorescência de raios x, difração de raios x e as análises térmicas. As composições das argilas foram formuladas empregando a metodologia de modelagem de misturas do planejamento experimental. A partir das análises estatísticas, validação experimental de modelos matemáticos encontrados, das superfícies de respostas e otimização gráfica, estudou-se as propriedades de viscosidades aparente (VA), viscosidade plástica (VP) e o volume de filtrado (VF) das dispersões formuladas. Os resultados evidenciaram que as argilas dos novos depósitos do Município de Olivedos, PB, apresentaram em sua composição mineralógica o argilomineral do grupo da esmectita com elevado teores de minerais acessório caulinita, quartzo livre e mica. Em relação as propriedades reológicas e de filtração conclui-se que as argilas de Olivedos apresentaram os melhores resultados para uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo quando as amostras foram aditivadas com Carboximetilcelulose (CMC), em seguida quando misturadas com as argilas de Boa Vista. Os resultados das viscosidades aparente e plástica destas amostras aditivadas com MgO + CaCl2 indicam uma melhora destes parâmetros quando comparado com os resultados da argila in natura, em relação ao volume de filtrado, contudo, não se observa qualquer redução de VF
Abstract: The State of Paraíba has large deposits of smectite clays and the main occurrences are found in the Municipality of Boa Vista, PB. Recently, new deposits were discovered in the municipalities of Cubatí, Pedra Lavrada and Sossego, being the most recent in the Municipality of Olivedos. Preliminary studies have shown that these clays have high levels of accessory minerals such as kaolinite, quartz and mica, compromising in many their industrial use. This work was developed with the objective of studying the optimization and modeling of compositions of the smectite clays of the Municipality of Olivedos for use in drilling fluids of oil wells. The clays were initially submitted to physical, chemicaland mineralogical characterization by means of the following techniques: granulometric analysis by laser diffraction, cation exchange capacity, specific area, chemical analysis by x - ray fluorescence, x - ray diffraction and thermal analysis. The compositions of the clays were formulated using the modeling methodology of experimental planning mixtures. From the statistical analyzes, experimental validation of mathematical models, response surfaces and graphic optimization, the properties of apparent viscosities (VA), plastic viscosity (VP) and filtrate volume (VF) of formulated dispersions were studied. The results showedthat the clays of the new deposits of the Municipality of Olivedos, PB, presented in their mineralogical composition the clayey mineral of the group of the smectite with high contents of minerals accessory kaolinite, free quartz and mica. Regarding the rheological and filtration properties, it is concluded that Olivedos clays presented the best results for use in oil well drilling fluids when the samples were added with Carboxymethylcellulose (CMC), then when mixed with the clays of Boa View. The results of the apparent and plastic viscosities of these samples added with MgO + CaCl 2 indicate an improvement of these parameters when compared to the results of the in natura clay, in relation to the volume of filtrate, however, no reduction of VF is observed.
Keywords: Argilas Esmectitícas
Planejamento Experimental
Aditivo
Fluidos de Perfuração
Bentonita
Smectite Clays
Experimental Planning
Additives
Drilling fluids
Bentonite
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16102
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