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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17325
metadata.dc.type: | Dissertação |
Issue Date: | 29-May-2023 |
metadata.dc.creator: | SOUZA, Felipe Pereira de |
metadata.dc.contributor.advisor1: | AUM, Pedro Tupã Pandava |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | LUCAS, Cláudio Regis dos Santos |
Title: | Estudo das alterações petrofísicas e mineralógicas em amostras de calcita e dolomita decorrentes da interação com água carbonatada e CO2 supercrítico |
Other Titles: | Study of petrophysical and mineralogical changes in calcite and dolomite samples resulting from interaction with carbonate water and supercritical CO2 |
metadata.dc.description.sponsorship: | FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas |
Citation: | SOUZA, Felipe Pereira de. Estudo das alterações petrofísicas e mineralógicas em amostras de calcita e dolomita decorrentes da interação com água carbonatada e Co2 supercrítico. Orientador: Pedro Tupã Pandava Aum. 2023. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17325. Acesso em:. |
metadata.dc.description.resumo: | As técnicas de captura, utilização e armazenamento de CO2, conhecidas pela sigla CCUS (do inglês: Carbon capture, utilization, and storage), têm sido estudadas como ferramentas primordiais para que sejam alcançadas as metas de descarbonização, estipuladas para desaceleração da elevação da temperatura média da terra. Neste contexto, o armazenamento geológico, consiste na injeção de CO2 na formação rochosa, para que fique aprisionado em aquíferos salinos, jazidas de carvão mineral ou reservatórios de petróleo. A injeção de CO2 já é realizada, por exemplo, nos campos do Pré-sal brasileiro, onde o óleo produzido apresenta elevada concentração de CO2 em sua composição. Espera-se que outras estruturas geológicas possam ser utilizadas para o armazenamento geológico de carbono. Contudo, os locais geológicos devem ser cuidadosamente selecionados, sendo um dos pontos chaves a estabilidade geoquímica em decorrência do contato do CO2 com a formação rochosa. Assim, este projeto visou estudar o processo de interação do CO2 com formações de rochas carbonáticas, de forma a aumentar o conhecimento fundamental relativo aos processos de interação rocha-fluido no armazenamento geológico de CO2. A metodologia incluiu a análise das propriedades petrofísicas de rochas carbonáticas comerciais (Indiana Limestone e Silurian Dolomite) e da amostra de carbonato dolomítico da Formação Itaituba, antes e após a exposição ao CO2 na forma de água carbonatada e na forma supercrítica. Também utilizamos a microtomografia de raios-X para estudar a estrutura porosa das amostras em diferentes escalas. Os resultados mostraram que as amostras das rochas Indiana apresentam porosidade distribuída, sendo essencialmente formada por estruturas compostas predominantemente por paletes, grãos esqueléticos, oóides e fragmentos de conchas. As amostras de Silurian Dolomite, apresentaram uma estrutura formada, por menos poros, contudo maiores e mais concentrados. As amostras de rocha da formação Itaituba, apresentaram baixíssima porosidade e permeabilidade. As propriedades petrofísicas tiveram evolução após o contato com CO2. Os estudos de interação rocha-fluido apresentarão mudança nas matrizes das rochas decorrente do processo de dissolução/ou expansão de poros. A técnica de microtomografia de raios-X foi utilizada no imageamento das amostras para visualizar a mudança da morfologia das rochas, a técnica permitiu a comparação de antes e pós ataque de CO2. As análises de DRX e FRX apresentaram resultados positivos quanto a composição mineral das amostras utilizadas. Os resultados deste trabalho irão contribuir com a redução de incertezas relacionadas aos processos e mecanismos do armazenamento geológico de CO2. |
Abstract: | CO2 capture, utilization, and storage techniques, known by the acronym CCUS (Carbon capture, utilization, and storage), have been studied as primary tools for achieving the decarbonization targets, stipulated to slow down the rise in temperature earth average. In this context, geological storage consists of injecting CO2 into the rock formation, so that it is trapped in saline aquifers, coal deposits or oil reservoirs. CO2 injection is already carried out, for example, in the Brazilian pre-salt fields, where the oil produced has a high concentration of CO2 in its composition. It is expected that other geological structures can be used for geological carbon storage. However, the geological sites must be carefully selected, one of the key points being the geochemical stability due to the contact of CO2 with the rock formation. Thus, this project aimed to study the process of interaction of CO2 with formations of carbonate rocks, to increase the fundamental knowledge regarding the processes of rock-fluid interaction in the geological storage of CO2. The methodology included the analysis of the petrophysical properties of commercial carbonate rocks (Indiana Limestone and Silurian Dolomite) and of the dolomitic carbonate sample from the Itaituba Formation, before and after exposure to CO2 in the form of carbonated water and in the supercritical form. We also used X-ray microtomography to study the porous structure of samples at different scales. The results showed that the Indiana rock samples present distributed porosity, being essentially formed by structures predominantly composed of pallets, skeletal grains, ooids and shell fragments. The samples of Silurian Dolomite presented a structure formed by less pores, however larger and more concentrated. The rock samples from the Itaituba formation showed very low porosity and permeability. The petrophysical properties evolved after contact with CO2. Rock-fluid interaction studies will show changes in rock matrices resulting from the dissolution/or expansion process. The microtomography technique of x-ray was used in the imaging of the samples to visualize the change in the morphology of the rocks, the technique allowed the comparison of before and after CO2 attack. The DRX and FRX analyzes showed positive results regarding the mineral composition of the samples used. The results of this work will contribute to the reduction of uncertainties related to the processes and mechanisms of the geological storage of CO2. |
Keywords: | Interação rocha-fluido Armazenamento geológico CO2 Micro CT Rock-fluid interaction Geological storage |
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: | DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS |
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: | ENGENHARIA DE PROCESSOS ORGÂNICOS |
metadata.dc.subject.cnpq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal do Pará |
metadata.dc.publisher.initials: | UFPA |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Tecnologia |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.source.uri: | Disponível na internet via correio eletrônico:bibliotecaitec@ufpa.br |
Appears in Collections: | Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC |
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