A injeção de CO2 no subsolo pode promover a recuperação adicional de petróleo de forma eficiente e sustentável, além de permitir o sequestro geológico deste gás causador do efeito estufa. O CO2 age como um solvente que facilita o escoamento do petróleo nos reservatórios e a injeção alternada com água aumenta a eficiência do processo. Projetos piloto nos EUA e no Brasil demonstram o potencial econômico e ambiental desta técnica.

1. Métodos de Recuperação de Petróleo Injeção Miscível de CO 2

2. Sumário: Conceito de Miscibilidade Pressão e Miscibilidade Dióxido de Carbono Esquemas de Injeção de CO2 Injeção de CO2 Injeção Alternada de CO2 Relevância Ambiental Aplicações Vantagens Desvantagens Implicações Econômicas

3. Conceito de Miscibilidade Holm (1986) descreve a miscibilidade como “a habilidade de duas ou mais substâncias em formar uma fase simples e homogênea quando estão misturadas em todas as suas proporções. Se duas fases são formadas após a mistura, os fluidos são considerados imiscíveis.

4. Conceito de Miscibilidade Injetando um gás no reservatório, neste pode acontecer ora miscibilidade ora imiscibilidade. O deslocamento no modo miscível só é atingido sob específica combinação de condições que são dadas por 4 variáveis Temperatura do reservatório; Pressão do reservatório; Composição do gás injetado; Composição do óleo.

5. Conceito de Miscibilidade O CO 2 é uma substância sem grande complexibilidade com temperatura crítica de apenas 31°C, portanto, quando utilizado para deslocamento miscível em reservatórios este provavelmente se encontrará no seu estado gasoso.

6. Pressão e Miscibilidade O grau de miscibilidade entre o óleo de reservatório e o gás de injeção é às vezes expressado em termos de pressão mínima de miscibilidade (PMM), que é a pressão mínima para a homogeneidade entre gás injetado e o óleo do reservatório.

7. Pressão e Miscibilidade Quanto maior a temperatura do reservatório, maior PMM será requerida Maior quantidade de C 5 a C 30 , menor PMM. A PMM é afetada pelo tipo de hidrocarboneto. Por exemplo, os hidrocarbonetos aromáticos resultam em PMM menores.

8. Pressão e Miscibilidade Figura 1:

9. A injeção deste gás ganhou importância nos últimos anos, devido à possibilidade do sequestro de CO 2 para objetivos ambientais. Dióxido de Carbono Fig. 2: Usina de carvão em Frankfurt - Alemanha Figura 3: www.ibp.com.br

10. O CO2, Dióxido de Carbono, é uma substancia simples, que possui uma forte atração pelo óleo, dissolvendo-se bem no mesmo, causando vaporização e expansão, e conseqüentemente deslocamento do mesmo no interior do reservatório. Sua temperatura crítica e de somente 88°F (31°C), a maioria dos reservatórios tem temperatura superior a esta, o CO2 quando usado pra injeção normalmente se encontra no estado gasoso. Dióxido de Carbono

11. Esquemas de Injeção com CO 2 Injeção contínua de CO 2 Banco de CO 2 deslocado por água Banco de CO 2 deslocado por gás de HC S Banco de CO 2 deslocado por injeção alternada de água e CO 2 Banco de CO 2 deslocado por injeção alternada de água e gás de HC S

12. Injeção Contínua de CO 2 Consiste na injeção contínua de CO 2 no reservatório sem usar outro fluido. Este processo pode ser aplicado em reservatórios horizontais e inclinados. Em reservatórios horizontais a segregação gravitacional , a heterogeneidade e a espessura do poço afetam o processo. Figura 4: IBP, injeção miscível de CO2

13. Injeção Alternada de Água e CO 2 Consiste da injeção de um volume finito de CO 2 seguido de um volume finito de água em forma alterada. O processo tenta combinar a ótima eficiência do deslocamento de gás com a ótima eficiência de varrido da água para reduzir a razão de mobilidade. Figura 5: IBP, injeção miscível de CO2

14. Aplicações Óleos com grau API acima de 25 Intervalo de pressão de 1500 psi a 6000psi Os reservatórios devem estar a uma profundidade e pressão suficientes para que o deslocamento seja miscível, porem, sem fraturar a formação

15. Vantagens O CO2 promove um deslocamento miscível eficiente a baixa pressão para maioria dos reservatórios. A eficiência de deslocamento é alta, sendo a saturação de óleo reduzida para cerca de 5% do volume poroso na região contatada. Sob certas condições de reservatório, a densidade do CO2 é próxima da do óleo e se aproxima da densidade da água, o que minimiza muito os efeitos de segregação gravitacional. O CO2 e de duas e quatro vezes mais viscoso que o metano, o que melhora a eficiencia do varrido.

16. De um modo geral, o CO 2 não está disponível facilmente O CO 2 reage com a água formando ácido carbônico, que é altamente corrosivo. Isso implica na necessidade do uso de ligas metálicas especiais e proteção para as instalações Quando se utiliza a injeção alternada de água e CO 2 são necessários dois sistemas de injeção, um para cada fluido Desvantagens

17. Implicações Econômicas O custo do CO 2 inclui o seu preço base mais o transporte e a compressão até a pressão desejada. Na maioria dos casos o custo de transporte é o mais alto entre todos os custos envolvidos.

18. Projeto Kansas, Captura de Emissões de CO2 Os resíduos de CO2 pela primeira vez de uma usina de etanol tem sido utilizado para recuperação avançada de petróleo. Tal esforço poderia totalizar 600 milhões de barris de petróleo recuperável no campo Hall-Gurney em Kansas central. Recuperar também 6.000 campos de petróleo maduros, no estado podem ser salvos do abandono, para não mencionar os milhares de postos de trabalho criados com a implementação desses projetos. Um projeto de recuperação avançada de petróleo utilizando resíduos industriais de CO2 também "fecha o ciclo de carbono", através da injeção de CO2 no subsolo que poderiam ser ventilado para a atmosfera. ScienceDaily (10 de janeiro de 2005) - Tulsa, Okla

19. Projeto Injeção de CO2: Teste para o Pré-Sal O projeto Injeção de gás CO2 em alta pressão no campo de Miranga, município de Pojuca, na Bahia, prevê a retirada de 370 toneladas de CO2 da atmosfera por dia. Descobertas no pré-sal, revelaram a presença de CO2 natural associado ao petróleo, que será reinjetado nos próprios reservatórios. O CO2 atua como uma espécie de solvente que altera as propriedades do petróleo e facilita o escoamento no sistema poroso da rocha-reservatório. O pico de produção do projeto está previsto para meados de 2012, quando deverá atingir 1.500 barris de petróleo por dia. A recuperação adicional de petróleo esperada é de 5 milhões de barris de petróleo. Planeta Sustentavel Revista Abril edição 01/10/2009

20. Relevância Ambiental Cientistas britânicos advertiram em um congresso sobre mudanças climáticas em Copenhagen, na Dinamarca, que as emissões de dióxido de carbono produzidas pela queima de combustíveis fósseis estão tornando os oceanos mais ácidos, o que pode provocar uma extinção em massa de espécies marinhas. Figura 6: Congresso sobre mudanças climáticas em Copenhagen

21. BIBLIOGRAFIA: Rosa,Adalberto José; Carvalho,Renato de Souza; Xavier,José Augusto Daniel. Engenharia de Reservatório de Petróleo. Planeta Sustentavel Revista Abril Online - injecao co2 sequestro geologico pre-sal. ScienceDaily (10 de janeiro de 2005) - Tulsa, Okla Statoil

22. Por: Alan Ferreira