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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36661Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Queiroz Neto, José Cavalcante de | - |
| dc.date.accessioned | 2025-11-27T10:54:33Z | - |
| dc.date.available | 2025-06-13 | - |
| dc.date.available | 2025-11-27T10:54:33Z | - |
| dc.date.issued | 2025-02-27 | - |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36661 | - |
| dc.description.abstract | The use of drilling fluids is essential for pressure control, formation stabilization, cuttings transport, and operational safety, particularly in high-pressure and high-temperature environments. Although oil-based fluids are effective under these conditions, environmental concerns and health risks have encouraged the search for more sustainable alternatives. This study proposed the development of emulsified drilling fluids formulated with vegetable oils and a surfactant derived from coconut oil, aiming to reduce environmental impact while meeting API specifications for high-pressure and high-temperature applications. The surfactant used, saponified coconut oil (SCO), was obtained from coconut oil with a saponification index of 267.47 ± 1.72 mg KOH/g. Four emulsions (E1 to E4) were developed with varying proportions of aqueous, surfactant, and oil phases: 75/15/10 (E1 and E2) and 90/5/5 (E3 and E4). The formulations differed by oil type (pine oil in E1 and E2; coconut oil in E3 and E4) and aqueous phase composition (distilled water in E1 and E3; glycerol solution in E2 and E4). All emulsions exhibited high stability, with negative zeta potentials below -25 mV and surface tensions under 39.3 mN/m. The emulsions were converted into drilling fluids (F1 to F4) through the addition of specific additives: calcium carbonate and carboxymethylcellulose for filtrate control, xanthan gum and bentonite as rheological modifiers, barite as a weighting agent, and sodium chloride as an electrolyte. These additives were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic light scattering (DLS), and zeta potential analysis, and were used in standardized concentrations across all formulations. The fluids were adjusted to a pH range of 10-11 and a density of 1.0 g/cm3. The fluids were evaluated according to API standards, through rheology and filtration tests under low-pressure and low-temperature (LPLT) conditions, dynamic aging at 66 °C for 16 hours, and high-pressure and hightemperature conditions. Under LPLT conditions, the fluids followed the Herschel-Bulkley rheological model, with coefficients of determination above 0.988 and flow behavior indices below 0.54. The presence of glycerol increased apparent viscosity and yield stress, while plastic viscosity remained constant due to the uniform solid composition. F1 and F2 showed superior filtration performance under LPLT, with filtrate volumes below 0.3 mL and thinner filter cakes. After aging, the fluids without glycerol exhibited more significant changes. F3 and F4 showed an increase in gel strength and a reduction in apparent viscosity, plastic viscosity, and yield stress. Under high-pressure and high-temperature conditions, F1 and F2 experienced a marked reduction in rheological properties due to the increased pressure and temperature, whereas F4 maintained good performance, forming a filter cake with a thickness of 1.45 mm and a filtrate volume of 5.5 mL. The results indicate that F3 and F4 are promising and environmentally viable alternatives to conventional oil-based fluids for use under extreme conditions. | pt_BR |
| dc.description.provenance | Submitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2025-11-27T10:54:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) JoséCavalcanteDeQueirozNeto_Dissert.pdf: 13380023 bytes, checksum: 508bf6166981ea74f92ed633b51019d8 (MD5) | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2025-11-27T10:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) JoséCavalcanteDeQueirozNeto_Dissert.pdf: 13380023 bytes, checksum: 508bf6166981ea74f92ed633b51019d8 (MD5) Previous issue date: 2025-02-27 | en |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQ | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal da Paraíba | pt_BR |
| dc.rights | Acesso aberto | pt_BR |
| dc.rights | Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Fluido de perfuração | pt_BR |
| dc.subject | Emulsão | pt_BR |
| dc.subject | Altas pressões e altas temperaturas | pt_BR |
| dc.subject | Óleo de coco saponificado | pt_BR |
| dc.subject | Óleos vegetais | pt_BR |
| dc.subject | Glicerina | pt_BR |
| dc.subject | Drilling fluid | pt_BR |
| dc.subject | Emulsion | pt_BR |
| dc.subject | High pressure and high temperature | pt_BR |
| dc.subject | Saponified coconut oil | pt_BR |
| dc.subject | Vegetable oils | pt_BR |
| dc.subject | Glycerin | pt_BR |
| dc.title | Fluidos de perfuração emulsionados com óleos vegetais e tensoativo derivado de óleo de coco: uma avaliação para altas pressões e altas temperaturas | pt_BR |
| dc.type | Dissertação | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Curbelo, Fabíola Dias da Silva | - |
| dc.contributor.advisor1Lattes | Lattes não recuperado em 27/11/2025 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Sena, Rennio Felix de | - |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | Lattes não recuperado em 27/11/2025 | pt_BR |
| dc.creator.Lattes | Lattes não recuperado em 27/11/2025 | pt_BR |
| dc.description.resumo | O uso de fluidos de perfuração é essencial para o controle de pressões, estabilização de formações, transporte de cascalhos e segurança operacional, especialmente em ambientes de alta pressão e alta temperatura. Apesar da eficácia dos fluidos de base oleosa nessas condições, preocupações ambientais e riscos à saúde têm incentivado a busca por alternativas mais sustentáveis. Este estudo propôs o desenvolvimento de fluidos de perfuração emulsionados formulados com óleos vegetais e um tensoativo derivado de óleo de coco, visando reduzir o impacto ambiental e atender aos critérios da API para aplicações em altas pressões e altas temperaturas. O tensoativo utilizado, óleo de coco saponificado (OCS), foi obtido a partir de óleo de coco com índice de saponificação de 267,47 ± 1,72 mg de KOH/g. Foram desenvolvidas quatro emulsões (E1 a E4) com diferentes proporções das fases aquosa, tensoativa e oleosa: 75/15/10 (E1 e E2) e 90/5/5 (E3 e E4). As formulações variaram quanto ao tipo de óleo (pinho nas emulsões E1 e E2; coco nas E3 e E4) e à composição da fase aquosa (água destilada nas E1 e E3; solução de glicerina nas E2 e E4). Todas as emulsões demonstraram alta estabilidade, com potenciais zeta negativos inferiores a -25 mV e tensões superficiais abaixo de 39,3 mN/m. As emulsões foram transformadas em fluidos de perfuração (F1 a F4) por meio da adição de aditivos: carbonato de cálcio e carboximetilcelulose para controle de filtrado, goma xantana e bentonita como modificadores reológicos, barita como agente adensante e cloreto de sódio como eletrólito. Esses aditivos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e análise de potencial zeta, sendo mantidos em concentrações constantes entre as formulações. O pH dos fluidos foi ajustado entre 10 e 11, e a massa específica padronizada em 1,0 g/cm3. Os fluidos foram avaliados conforme normas API, em testes de reologia e filtração sob condições de baixa pressão e baixa temperatura (LPLT), envelhecimento dinâmico a 66 °C por 16 horas, e sob condições de altas pressões e altas temperaturas. Em LPLT, os fluidos seguiram o modelo reológico de Herschel-Bulkley, com coeficientes de determinação acima de 0,988 e índices de comportamento inferiores a 0,54. A presença de glicerina elevou a viscosidade aparente e os limites de escoamento, mas a viscosidade plástica permaneceu constante devido à composição uniforme dos sólidos. F1 e F2 apresentaram o melhor desempenho de filtração em LPLT, com volumes de filtrado abaixo de 0,3 mL e tortas de filtro mais finas. Após o envelhecimento, os fluidos sem glicerina sofreram mudanças mais significativas. F3 e F4 mostraram aumento das forças de gel e redução das viscosidades. Em condições de altas pressões e altas temperaturas, F1 e F2 perderam propriedades reológicas devido ao aumento da temperatura e pressão, enquanto F4 manteve bom desempenho e formou torta com espessura de 1,45 mm e volume de filtrado de 5,5 mL. Os resultados destacam F3 e F4 como alternativas promissoras e ambientalmente viáveis aos fluidos oleosos convencionais para aplicações em condições extremas. | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Engenharia Química | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPB | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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