research article

Emulsões de petróleo bruto: efeito do conteúdo aquoso e da adição de sistemas auto-organizáveis com surfactante

Abstract

Water-in-oil emulsions of crude oil can present high viscosity, requiring techniques to viabilize their exploration and flow. As an alternative, oil-in-water microemulsions can be added on petroleum emulsions. Microemulsions are thermodynamically stable systems that modify the curvature of the water/oil interfacial fim, changing the stability and viscosity of these systems. Thus, the objectives of this work was to evaluate the effect of aqueous solution contente and of the self-assembly  systems incorporation on crude oil emulsions properties. Initially, crude oil was cheracterized by density measurements in diferent temperatures. Crude oil emulsions were produced with diferent conentrations (10-50% w/w) of brine solutions (27,870 ppm). According to the results of droplet size and kinetic stability, phase inversion from W/O to O/W ocurred at 30% (v/v) of brine solution. All emulsions showed lognormal droplet size distribution and Newtonian behavior, with viscosity ranging from 25.6 to 46.0 mPa.s. Subsequently, microemulsion formation was observed on 42% of pseudo-thernary driagram composed of water, xylene, and surfactant/co-surfactant (Triton/butanol). Microemulsion composed by 10% (w/w) water, 81%(w/w) Triton/butanol and 9% (w/w) xylene and surfactant solution conposed by 10% (w/w) water and 90% (w/w) Triton/butanol were added on W/O emulsion composed by crude oil and 20 % (w/w) of brine solution. No viscosity reduction was observed. However, droplet size decreased, showing the effect of self-assembly system use on crude oil emulsion microstructure.Emulsões de petróleo do tipo água-em-óleo (A/O) podem apresentar viscosidade elevada, sendo necessário técnicas que viabilizem sua exploração e escoamento. Como alternativa, propõe-se a adição de microemulsões óleo-em-água (O/A) em emulsões de petróleo A/O. Microemulsões são sistemas termodinamicamente estáveis capazes de alterar a curvatura do filme interfacial da região água/óleo, modificando a estabilidade e viscosidade do sistema. Assim, os objetivos deste trabalho foram a avaliar o efeito do conteúdo aquoso e da incorporação de sistemas auto-organizáveis nas propriedades das emulsões de petróleo bruto. Inicialmente o petróleo foi caracterizado quanto à densidade em diferentes temperaturas. Emulsões de petróleo, com diferentes concentrações (10-50% m/m) de salmoura (27.870 ppm NaCl) foram produzidas e caracterizadas. De acordo com os resultados de tamanho de gotas e de estabilidade cinética, a inversão de fases de emulsão A/O para O/A ocorreu na concentração de 30% (v/v) de salmoura. Todas as emulsões de petróleo apresentaram distribuição do tamanho de gotas do tipo lognormal e comportamento Newtoniano, com viscosidade variando de 25,6 a 46,0 mPa.s. Posteriormente foi avaliada a formação de microemulsão em 42% do diagrama pseudo-ternário composto por água, xileno e surfactante/co-surfactante (Triton/butanol). Microemulsão formada por 10% (m/m) água, 81% (m/m) Triton/butanol e 9% (m/m) xileno e solução de surfactante formada por 10% (m/m) água e 90% (m/m) Triton/butanol foram adicionadas à emulsão A/O de petróleo com 20% (v/v) de salmoura. Observou-se que não houve redução significativa na viscosidade, porém houve redução do tamanho das gotas das emulsões do óleo mostrando o efeito da adição de sistemas auto-organizáveis na microestrutura de emulsões de petróleo

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