Aplicação combinada das técnicas de intrusão de mercúrio e adsorção de nitrogênio para a caracterização do sistema poroso de rochas selantes
Palavras-chave:
rochas selantes, área superficial específica, distribuição de tamanho de poros, porosimetria por intrusão de mercúrio, adsorção gasosa de nitrogênioResumo
A análise do espaço poroso em rochas selantes é essencial para o conhecimento relacionado ao transporte de fluidos neste material. A permeabilidade e a capilaridade são propriedades importantes que ditam a eficiência de selo dessas rochas e nos dias atuais têm sido usadas no sentido de avaliar a eficiência de selo principalmente na exploração de petróleo ou armazenamento do CO2. O principal objetivo deste artigo é a obtenção de parâmetros que descrevam a microestrutura porosa das rochas selantes e venham a ser correlacionados a modelos empíricos que estimem permeabilidade absoluta. Como as rochas selantes são formadas por uma extensa faixa de tamanho de poros que vão de micro a macroporos (predominando aqueles na ordem dos angstroms), torna-se difícil a obtenção do espectro poroso total nessas rochas. Por isso, no presente estudo, porosimetria de intrusão de mercúrio (PIM) e adsorção gasosa de nitrogênio (AGN2) foram aplicadas em combinação como técnicas complementa-res. A primeira é ideal para a obtenção de meso- e macroporos, enquanto a segunda, associada à teoria BET (Brunauer-Emmett-Teller) (Brunauer et al., 1938), permite determinar a área superficial específica e, se conjugada a um modelo baseado na equação de Kelvin, fornece a distribuição de tamanho de poros na faixa dos micro- e mesoporos. O trabalho foi conduzido em amostras de rochas selantes cedidas pelo Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes), oriundas de diferentes profundidades em quatro formações geológicas brasileiras. A combinação das curvas PIM e AGN2 mostra que a maioria das amostras é similar, apresentando estrutura porosa anisotrópica com curvas de distribuição de tamanho de poros (DTP) polimodais e valores de porosidade entre 0,33% e 10,45%. Os valores de área superficial específica (So) mensurados por AGN2 foram maiores que aqueles calculados por PIM. Isso é explicado uma vez que na maioria das amostras analisadas houve predominância de diâmetro médio de poros entre 20 Å e 1.000 Å, e nos ensaios conduzidos, PIM não acessou a faixa de poros menores que 62 Å, principais responsáveis pelo aumento de So.
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