Aplicação de nanopartículas ferromagnéticas a inversão de molhabilidade para aumento do fator de recuperação de hidrocarbonetos: uma revisão

Abstract

O petróleo é um dos recursos de maior valor para humanidade na era moderna, isto pois é responsável por diversos produtos diretos e matérias primas indiretas. Desde combustíveis para automóveis até sacolas plásticas, o petróleo vem sendo responsável por sustentar o ritmo e estrutura da sociedade. Atualmente, diversas técnicas estão sendo utilizadas para otimizar os processos conhecidos pelo homem para explotação de hidrocarbonetos, seja onshore ou offshore, por meio de técnicas de recuperação secundárias e avançadas, representadas pelos grupos de metodologias IOR (Improved Oil Recovery) e EOR (Enhanced Oil Recovery). Concomitantemente, desde a década de 70, um ramo do conhecimento tem ganhado cada vez mais espaço no meio de desenvolvimento tecnológico, a nanociência. Esta já possui expressiva presença em nossas tecnologias modernas, sendo aplicada em diferentes frentes: biomedicina, metalurgia, mecânica, física, farmácia, química, entre outros. Este trabalho, por meio de uma revisão bibliográfica buscou sintetizar informações e avaliar métodos de síntese de nanofluidos baseados em SPIONs (superparamagnetic iron oxide nanoparticles) funcionalizadas com quitosana (Fe3O4@SiO2@quitosana), com aplicação em inversão da molhabilidade, isto com a finalidade de contribuir para o desenvolvimento de uma nova técnica de recuperação especial (EOR). Por meio da compilação de informações foi-se possível reconhecer os diversos fatores que governam a síntese de NPs, e a influência que a taxa de injeção pode desenvolver sob o sucesso da operação. Em suma, por meio do estudo de caso apresentado e da teoria que circunda o nanofluido desenhado, foi identificado que quanto maior a concentração e menor a taxa de injeção de nanopartículas no meio, melhor o desenvolvimento da inversão de molhabilidade (contanto que ambos os parâmetros estejam dentro dos limites aceitados para as rochas).

Oil is one of the most valuable resources for humanity in the modern era, because it is responsible for several direct products and indirect raw materials. From fuel for automobiles to plastic particles for syringes, oil has been responsible for sustaining the pace and structure of society. Currently, several techniques are being used to optimize processes known to man for the exploitation of hydrocarbons, whether onshore or offshore, through secondary and advanced recovery techniques, represented by the groups of methodologies IOR (Improved Oil Recovery) and EOR (Enhanced Oil Recovery). Recovery). Concomitantly, since the 1970s, a new branch of knowledge has gained more and more space in academia, nanoscience. This already has a significant presence in our modern technologies, being applied on different fronts: biomedicine, metallurgy, mechanics, physics, pharmacy, chemistry, among others. This work, through a bibliographic review, seek to synthesize information and evaluate methods of synthesis and characterization of nanofluids based on SPIONs (superparamagnetic iron oxide nanoparticles) functionalized with chitosan (Fe3O4@SiO2@chitosan), with application in wettability inversion, this with the aim of contributing to the development of a new special recovery technique (EOR). Through the compilation of information, it was possible to recognize the different factors that govern the synthesis of NPs, and the influence that the injection rate can have on the success of the operation. In short, through the case study presented and the theory surrounding the designed nanofluid, we identified that the higher the concentration and the lower the rate of injection of nanoparticles into the medium, the better the development of the wettability inversion (as long as both parameters are within accepted limits for rocks).