Produção de petróleo: Filtração e produção eficiente de petróleo

Ken Sutherland analisa a importância dos filtros na produção de petróleo bruto, tanto onshore quanto offshore.

A produção de óleo de petróleo é basicamente um processo muito simples - um buraco é perfurado na crosta terrestre (em terra ou no mar) até que uma formação rochosa contendo óleo seja alcançada, após o que o óleo é forçado a subir pelo buraco perfurado até o superfície. O conseqüente "esguicho" é uma visão familiar para leitores de revistas ou cinéfilos. O processo real é bem mais complexo do que isso, mas o primeiro estágio da produção de petróleo pode ser considerado dessa maneira simples, com a pressão natural do sendo a zona subterrânea suficiente para forçar o petróleo para a superfície, na chamada fase primária de produção. Eventualmente, a pressão cai à medida que o óleo é extraído e a taxa de produção começa a cair. Neste ponto, a descarga de óleo é impulsionada pelo uso de bombas de fundo de poço, embora tais bombas (como o conhecido "burro nodding") geralmente tenham sido instaladas e possam ter sido usadas desde o início da operação. Quanto mais profunda a formação de petróleo, mais provável que alguma forma de elevação artificial seja necessária. da fase de produção primária. A quantidade de óleo produzida nesta fase primária pode ser tão pequena quanto 10% do conteúdo total do reservatório e até 30%. Para a maioria dos poços produtores, o óleo é recuperado como uma mistura com água, e essa “água produzida” pode ser até cinco vezes, ou mais, o volume do óleo recuperado. Um importante processo de cabeça de poço é a separação do óleo da água produzida que o acompanha. À medida que as taxas de produção bombeadas começam a cair, o processo de produção de petróleo pode passar para uma fase secundária, na qual um fluido é injetado no reservatório para repressurizá-lo e forçar a saída de mais óleo contido. Isso pode ser feito por injeção de água ou por injeção de gás. Na inundação de água, água filtrada limpa é injetada na camada rochosa por meio de poços de injeção especialmente perfurados (ou através de poços de produção desativados), para empurrar o óleo residual para os poços operacionais. Uma injeção de gás na tampa de gás acima da formação alcança o mesmo efeito. A produção primária e secundária juntas podem recuperar um total de 15 a 40% do óleo original no reservatório. ) – embora isso ainda seja usado apenas em uma minoria de casos. O EOR pode empregar injeção de gás específica ou métodos térmicos, como injeção cíclica de vapor ou inundação de vapor, ou mesmo, em casos extremos, combustão in situ. Entre os processos específicos de injeção de gás está o uso de dióxido de carbono, que oferece um meio muito valioso de sequestro de carbono. A injeção microbiana, embora ainda seja apenas um método em desenvolvimento, mostra uma promessa considerável para o futuro. Com o uso de EOR, a recuperação total de uma formação rochosa com óleo pode ser aumentada para 30 a 60% ou mais. Este processo de produção em três estágios se aplica ao óleo líquido preso abaixo do solo, que pode ser bombeado para a superfície. Uma proporção significativa das reservas mundiais totais de combustíveis de hidrocarbonetos (alguns dizem novamente tanto quanto as atuais reservas provadas de petróleo líquido) existem como areias betuminosas, na forma de uma mistura de petróleo pesado e betume com areia. Enormes depósitos desse material estão no Canadá, e a produção de petróleo bruto "sintético" a partir deles é agora um processo bem estabelecido. Se os depósitos estiverem na superfície ou perto dela, então a mineração a céu aberto é usada, seguida de processamento com água quente e flotação para liberar o óleo. Para depósitos subterrâneos, a recuperação é feita por injeção de água quente.

Grandes fluxos de líquidos e gases de vários tipos estão envolvidos na produção de petróleo, mas antes de olhar para as necessidades de filtração desses fluxos, uma breve menção deve ser feita às suspensões líquidas usadas no processo original de perfuração, uma vez que o petróleo não pode ser produzido no subsolo. até que um poço perfurado esteja disponível através do qual ela possa passar. À medida que a broca se move para baixo, ela é cercada por uma suspensão líquida espessa de materiais semelhantes a argila - a lama de perfuração - cujas finalidades incluem:• resfriar e lubrificar a broca,• transportar os fragmentos de rocha para a superfície, • aplicar pressão nas paredes do furo perfurado para evitar o colapso e • minimizar a perda de fluido através de formações rochosas permeáveis, formando uma torta de filtro sobre as superfícies dessas formações. Embora não esteja especificamente envolvido na recuperação de petróleo , as lamas de perfuração são uma parte vital do processo geral de produção de petróleo e têm aplicações importantes para filtração – em sua formulação inicial e em sua reciclagem, para remover fragmentos de rocha. As lamas de perfuração são uma mistura complexa e, portanto, caras no primeiro custo, por isso faz sentido do ponto de vista econômico reciclá-las sempre que possível, o que cria uma tarefa bastante exigente para o filtro de reciclagem de lama - remover o máximo do conteúdo de fragmentos de rocha de a lama devolvida, alterando a composição básica o mínimo possível.