Estudo em colunas da percolação de óleo bruto, água de produção e efluente tratado de petróleo em solos naturais do Rio Grande do Norte e do Ceará

Abstract

Este trabalho estudou o comportamento da percolação de óleo bruto, água de produção e efluente tratado da água de produção, em solos naturais arenosos, sendo, tanto os líquidos como os solos, provenientes de áreas de exploração de petróleo nos estados do Rio Grande do Norte e Ceará (UO-RNCE). As amostras de solo foram coletadas em sete diferentes áreas do campo de petróleo, e as utilizadas neste trabalho são designadas como: 1A, 1B, 3A, 4A, 4B, 6A e 7A. Foi feita a percolação de água de produção (AP) nos solos 1A, 3A, 4A, 4B, 6A e 7A; de efluente tratado (ET) no solo 6A e de óleo bruto no solo 1B. Os ensaios de laboratório permitiram a obtenção das curvas de retenção (drenagem e umedecimento), permeabilidade saturada, e dos parâmetros de transporte: fator de retardo (Rd), coeficiente de dispersão hidrodinâmica (Dh) e coeficiente de dispersividade longitudinal (αL). As curvas de retenção no ramo de drenagem foram determinadas por ensaios de vaporização e técnica de tensiometria. As curvas de retenção no ramo de umedecimento foram obtidas durante o regime transiente, em colunas de percolação, utilizando um par de sensores (umidade e sucção). Quanto aos parâmetros de transporte, foram obtidos por meio dos ensaios em colunas em amostras indeformadas dos solos, onde também se avaliou o fluxo de hidrocarbonetos, medido por meio do parâmetro HTP. Essa medida foi substituída pela medida da condutividade elétrica, após ser demonstrado, experimentalmente, que esses dois parâmetros foram correlacionados. Na percolação da água de produção (AP) e do efluente tratado (ET), as curvas de chegada foram ajustadas com modelo analítico, encontrando-se os resultados à seguir. O fator de retardo (Rd) ficou próximo de 1,0 nas seis amostras (1A, 3A, 4A, 4B, 6A e 7A), devido à baixa interação dos solutos com a matriz porosa. Os valores do coeficiente de dispersividade longitudinal (αL), de 1 a 22 cm; do coeficiente de dispersão hidrodinâmica (Dh), de 10-3 a 10-2 cm²/s; e do número de Peclet, de 0,16 a 76,30, indicaram mecanismos de transporte advectivo e dispersivo na percolação dos fluidos de interesse (AP e ET). A percolação do óleo bruto nas três amostras da área 1B apresentou limitações na execução, tendo-se avaliado apenas a profundidade de penetração (de 5 a 17 cm), com períodos distintos de percolação (de 8 dias a um ano)