Caracterização de rejeitos de mineração para uso como propante em poços de petróleo e gás
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Luiz Claudio Monteiro Montenegro
Michel Melo de Oliveira
Michel Melo de Oliveira
Resumo
O presente trabalho buscou realizar a caracterização tecnológica de materiais provenientes de barragens de rejeito de minério de ferro e realizar testes padronizados da Norma API 19C, que visa definir se materiais podem ser utilizados como propantes em processos de fraturamento hidráulico. A caracterização tecnológica dos materiais foi realizada em termos de análise granulométrica e análise química via FRX. O trabalho foi divido em duas etapas. Etapa 1, que se refere aos materiais denominados Areia A1, A1 Não Magnética Rougher e V1 na granulometria bitolada entre – 180 + 150 µm; e Etapa 2, referente aos materiais denominados de Areia A1 e V1, na granulometria bitolada entre -212 + 106 µm. Os procedimentos se diferenciam em cada uma das etapas devido à ausência de parte dos equipamentos em cada uma das fases. Devido ao fato de a Norma API 19C não definir procedimentos específicos de testes para os materiais de granulometria bitolada entre – 180 + 150 µm (Etapa 1), existe certa dificuldade de avaliar o desempenho do material. No caso dos materiais testados na granulometria bitolada entre -212 + 106 µm (Etapa 2), os materiais atingiram parcialmente as especificações esperadas para propantes de areia natural, com análise granulométrica, solubilidade em ácido e resistência ao esmagamento, apresentando valores aceitáveis para propantes de areia natural comercializáveis, embora os resultados tenham que ser considerados com cautela devido à alterações realizadas nos procedimentos. Testes requeridos pela Norma, como: densidade absoluta, densidade aparente e turbidez devem ser realizados para resultados mais conclusivos. Embora haja ressalvas técnicas, os resultados apresentam valores aceitáveis para propantes naturais de areia e apresentam relevância na utilização de rejeito de minério de ferro como coprodutos.
Abstract
This study intended to do the technological characterization of materials from iron ore tailings dams and carry out tests based on the API 19C Standard, which aims to define whether the materials can be used as proppants in hydraulic fracturing processes. The technological characterization was done in terms of size-by-size analysis and chemical analysis via XRF. The study was divided in two stages. Stage 1, which refers to the materials named Sand A1, A1 Non-Magnetic Rougher and V1 in size between – 180 + 150 µm; and Stage 2, referring to materials called Sand A1 and V1, in size between -212 + 106 µm. The procedures differ in each of the stages due to the absence of part of the equipment required by API 19 C. Due to the fact that the API 19C Standard does not define specific testing procedures for materials of particle in sizes between – 180 + 150 µm (Stage 1), there is some difficulty in evaluating the performance of the material. In the case of the materials tested in the particle size range between -212 + 106 µm (Step 2), they partially reached the expected specifications for natural sand proppants, where particle size analysis, acid solubility and crushing
resistance tests presenting acceptable values for proppants of natural sand, although the results have to be considered with caution due to changes made to the procedures due to the partial absence of equipment. Tests required by the API such as: absolute density, apparent density and turbidity must be carried out for more conclusive results. Although there are technical issues, the results present
acceptable values for natural sand proppants and are relevant in the use of iron ore waste as coproducts.
Assunto
Engenharia de minas, Tecnologia mineral, Barragens de rejeitos, Minérios de ferro - Reaproveitamento, Poços de petróleo - Perfuração
Palavras-chave
Caracterização, Rejeitos de mineração, Fraturamento hidráulico, Propante