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SBPC&T 2006 NOVAS TECNOLOGIAS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO Prof. Segen Farid Estefen, COPPE-UFRJ, LTS Dr. Geraldo Spinelli Ribeiro, Petrobras E&P-ENGP/EE Prof. Fernando Almeida França, FEM-UNICAMP, CEPETRO/LabPetro

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NOVAS TECNOLOGIAS

NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

Prof. Segen Farid Estefen, COPPE-UFRJ, LTS

Dr. Geraldo Spinelli Ribeiro, Petrobras E&P-ENGP/EE

Prof. Fernando Almeida França, FEM-UNICAMP, CEPETRO/LabPetro

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O Simpósio:

� Breve Introdução (França)

� Tecnologia Submarina (Segen)

� Três Fronteiras Tecnológicas (Spinelli)

� O Desafio do Óleo Pesado (França)

� Debate

Novas Tecnologias na Produção de Petróleo

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O desafio é a força motriz dos grupos de pesquisa, é a força motivadora do pesquisador;

O desafio, enfrentado de forma planejada e consistente, coloca-nos frente ao estado da arte da ciência e tecnologia;

A superação do desafio rende ao país os dividendos deste enfrentamento, representados pelo domínio da técnica e sua propriedade intelectual e comercial;

Para o pesquisador resulta o que ele mais almeja, a disponibilização continuada e consistente de recursos para pesquisa.

Novas Tecnologias (e Desafios) na Produção de Petróleo no Brasil

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PRODUÇÃO

1.570 x 103 boe/dia (2001)2.000 x 103 boe/dia (2006)

(+ 30%)

CUSTO UNITÁRIO PRODUÇÃO

U$$ 3.30 / boe (2004)

RESERVAS

9,6 x 109 boe (2001)12,5 x 109 boe (2006)

(+ 30%)

Reservas, Produção e Custo

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Produção x Consumo: Evolução

Year

Pro

duct

ion,

boe

/day

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Visão Geral da Bacia de Campos

UN-BC (norte do RJ) – 94% óleo produzidoUN-BC (norte do RJ) – 94% óleo produzidoUN-BC (norte do RJ) – 94% óleo produzidoUN-BC (norte do RJ) – 94% óleo produzido

*Rio

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Bacia de Campos: Oleodutos e Gasodutos

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Exportação de Óleo na Bacia de Campos

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Sistemas de Produção

FPSO

Semi-Submersível

Fixa

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Sistemas de Produção Offshore

Explotação de Petróleo: Sistemas de Produção “Off-Shore”

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Evolução da Profundidade da Lâmina d´Água

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Os Desafios Convencionais

Profundidade crescente- Pressão crescente- Temperatura decrescente - Assistência remota- + Distãncia + Pressão >> mais Potência

Garantia do escoamento- Temperature decrescente >> maior viscosidade- Deposição de parafinas e formação de hidratos- Escoamento multifásico nos dutos

Separação multifásica- Separação na superfície- Separação no fundo- Descarte de água

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Elevação artificial- Novos métodos e equipamentos

Medição- Novos requisitos de medição fiscal e de transferência de custódia

Materiais e Equipamentos- Materiais mais aprimorados- Equipamentos melhor projetados e fabricados- Plataformas mais amplas e seguras

Os Desafios Convencionais

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Os óleos leves (ou convencionais) dominam o cenário de produção:

- os óleos leves são tecnicamente mais fáceis de serem produzidos, a um custo menor;

- do refino dos óleos leves resulta uma maior proporção de produtos com maior valor agregado, GLP, gasolina querosene e diesel;

- há, no mundo e no Brasil, reservas de óleos pesados que superam as de óleo leve;

- jazidas de óleos pesados são encontradas quando, em realidade, procura-se por jazidas de óleos leves;

- há limitações tecnológicas para a produção de óleo pesado.

Do Óleo Leve ao Óleo Pesado

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Reservas Mundiais de Óleo Pesado

Distribuição das reservas de óleo pesado no mundo

434,3Total

13,40,13Rússia

29,60,14Ásia

78,20,12Oriente Médio

4,90,15Europa

7,20,18África

265,70,13América do Sul

35,30,19América do Norte

Reservas (bilhões de barris)Fator de Recuperação

Região

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O Brasil tem (2,9 + 4,0) x 109 boe de óleo pesado:em médio prazo > 40% das reservas

Há uma reserva “in place”, provada,

de 2,0 x 109 boe de óleo ultra-pesado(formação de Membro-Siri, Bacia de Campos)

A reserva brasileira provada

de óleo leve é de 9,0 x 109 boe

Óleo Pesado no Brasil

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Óleo Pesado no Brasil

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12% da produção mundial total (de 25 bilhões de boe)

é de óleo pesado

O Brasil nada produz de óleo pesado

Especialistas afirmam que o atual cenário favorável

no país só será mantido se o país produzir,

em 2010, de 10% a 20% de óleo pesado

O Futuro da Produção de Óleo Pesado

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Mas afinal, o que é o óleo pesado?- óleo pesado é o hidrocarboneto formado por moléculas de alto peso molecular;

- óleo pesado é o hidrocarboneto de grau API < 19º

- isto é, óleo pesado é um hidrocarboneto quase tão pesado quanto a água e muito mais viscoso que ela: ρρρρr > 0,92

µµµµ > 10 a 100 cP (no fundo)

µµµµ > 100 a 10000 cP (na superfície)

Características do Óleo Pesado

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Características do Óleo Pesado Brasileiro

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Densidade (↑): - refino mais complexo, requerendo maior maior quantidade de energia, menor quantidade de produtos de maior valor, presença de asfaltenos, componentes metálicos - níquel, vanádio - e mais enxofre;

Razão Gás-Óleo (↓):- menor proporção de gás no reservatório, menor quantidade de energia autógena, resultando baixo fator de recuperação e baixa produtividade dos poços.

Viscosidade (↑ ): - baixa mobilidade do óleo no reservatório, dificuldade de transporte em dutos, maior consumo de energia.

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Emulsões (↑): - facilidade de emulsionamento, em processo de realimentação (cisalhamento gera emulsão, que aumenta a viscosidade e o cisalhamento, que favorece o emulsionamento). Formação de espuma - emulsão-limítrofe

compressível de gás e líquido. Impactos sobre separação e na medição.

Acidez (↑): - alto teor de acidez orgânica, desafios no refino - precipitação de sais organo-metálicos, deposição nas paredes de equipamentos de processamento.

Reservatório:- os óleos pesados formados por bio-degradação estão em reservatórios rasos, formados por areia não-consolidada – problemas na perfuração, na completação e na produção.

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Referência:

� O. V. Trevisan, F. A. França e A. C. Lisboa (Unicamp)

Programa de Desenvolvimento de Tecnologias para a Produção de Óleos Pesados em Campos do Mar

CTPetro – INT – Finep – MCT, fev. 2006.

Agradecimentos Ao Prof. Ênio Candotti e à Direção da SBPC, pelo convite;

Ao Prof. Álvaro Prata (UFSC), pela intermediação;

Ao Prof. Segen e o Dr Spinelli, por terem interrompido suas férias.

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