A indústria do petróleo no Brasil e no Mundo: Resíduos gerados - Engenharia do Petroleo

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Equipe: 
Josinorma S. de Oliveira
Juscély Santos Carvalho
Kuelson R. D. Maciel
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - UFBA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
ENGF 50 TEEQ - ENGENHARIA DE PETRÓLEO
Professor: Dr. Luiz Carlos Lobato dos Santos 
A indústria do petróleo no Brasil e no Mundo: Resíduos gerados
1
Estrutura do Trabalho
2
 1.Introdução
 O petróleo é um óleo de origem fóssil que se encontra na natureza ocupando os vazios em rochas sedimentares que leva milhões de anos para ser formado, em áreas marítimas e terrestres (PETROBRAS, 2017).
 De acordo com Thomas (2004) o petróleo é constituinte, basicamente, por uma mistura de compostos químicos orgânicos (hidrocarbonetos). Quando a mistura contém uma maior porcentagem de moléculas pequenas seu estado físico é gasoso e quando mistura contém moléculas maiores seu estado físico é liquido, nas condições normais de temperatura e pressão
O petróleo
 De acordo com Thomas(2004) o Petróleo ao longo tempo vem se impondo como fonte de energia e com o advento da Petroquímica, além de produzir combustível, produz centenas de novos compostos, sendo muitos deles diariamente utilizados como plástico, borrachas sintéticas, tintas, solventes, detergentes, cosméticos e entre outros. 
 Com isso, o Petróleo, passou a ser imprescindível as facilidades e comodidades da vida moderna. Dessa forma podemos observar a alta necessidade de exploração do Petróleo e consequentemente alta geração de resíduos.
 1.Introdução
O petróleo
Exploração de petróleo - Onshore
 1.Introdução
Exploração de petróleo - Onshore
 1.Introdução
7
 2. Industria do Petróleo no Brasil e no Mundo
0,5 milhões de barris (0,03%)
2016
2017
1,697 trilhão de barris
1,696 trilhão de barris
MUNDO
OPEP
1,4 milhões de barris (0,11%)
2016
2017
1,218 trilhão de barris
NÃO OPEP
1,8 milhões de barris (-0,39%)
2016
2017
0,4778 trilhões de barris
1,217 trilhão de barris
0,4796 trilhões de barris
 2.1 Industria do Petróleo – Reservas Mundiais
As reservas provadas sao aquelas que, com base na analise de dados geologicos e de engenharia, se estima recuperar comercialmente de reservatorios descobertos e avaliados, com elevado grau de certeza, e cuja estimativa considere as condicoes economicas vigentes, os metodos operacionais usualmente viaveis e os regulamentos instituidos pela legislacaopetrolifera e tributaria brasileiras.
8
PAÍSES
RESERVA / BARRIS
% MUNDIAL
1º - Venezuela
303,2 bilhões de barris
17,9%
2º - Arábia Saudita
266,2 bilhões de barris
12,9%
15º - Brasil
12,8 bilhões de barris
0,9%
 2.1 Industria do Petróleo – Reservas Mundiais
* ultrapassou a Arabia Saudita em 2010 como maior Reserva de Petróleo no mundo.
9
Na America do Norte, caiu 0,7%, totalizando 226,1 bilhões de barris (13,3% do total mundial). 
Na região que compreende Europa e Eurasia, houve crescimento de 0,2%, somando 158,2 bilhões de barris (9,3% do total mundial). 
Por sua vez, as reservas da África registraram queda de 0,1%, atingindo 126,5 bilhões de barris (7,5% do total mundial). 
E as reservas da região Asia-Pacifico registraram queda de 0,5%, totalizando 48 bilhões de barris (2,8% do total).
Por fim, as reservas das Américas Central e do Sul tiveram acréscimo de 0,4%, somando 330,1 bilhões de barris (19,5% do total mundial). 
 2.1 Industria do Petróleo – Reservas Mundiais
10
 As reservas totais de petróleo do Brasil foram contabilizadas em 23,6 bilhões de barris, volume 4,1% maior que em 2016.
 
 Por sua vez, as reservas provadas totalizaram 12,8 bilhões de barris, aumento de 1,3% em relação a 2016, das quais 597 milhões em Onshore e 12,2 bilhões de barris em Offshore (95%).
 O Brasil ficou na 15a posição no ranking mundial de reservas provadas de petróleo, com um volume de 12,8 bilhões de barris subindo uma posição em relação ao ano de 2016.
 2.1.1 Industria do Petróleo – Reservas no Brasil
 2.2 Industria do Petróleo – Produção Mundial
625,4 mil de barris/dia (0,7%)
2016
2017
92 milhões de barris/dia
92,6 milhões de barris/dia
MUNDO
OPEP
163,3 mil de barris/dia (0,4%)
2016
2017
NÃO OPEP
790,6 mil de barris/dia (1,5%)
2016
2017
12
 2.2 Industria do Petróleo – Produção Mundial
PAÍSES
PRODUÇÃO / DIA
% MUNDIAL
1º - Estados Unidos
13,1 milhões de barris
14,1%
2º - Arábia Saudita
12 milhões de barris
12,9%
10º - Brasil
2,7 milhões de barris
3%
13
14
3,2 % 
 2,1% 
 5 % 
 2.2 Industria do Petróleo – Produção Mundial
O Brasil ficou na 10a colocação do ranking mundial 
957 milhões de barris (media de 2,6 milhões de barris).
Elevação da produção no pre-sal (26,1% em relação a 2016)
Pré sal - 372,7 milhões de barris em 2016 para 469,9 milhões de barris em 2017
1,3 milhão de barris/dia no ano
49,1% da produção nacional total
68 %
1,8 milhão de barris/dia
 2.2.1 Industria do Petróleo – Produção no Brasil
15
16
A produção em mar correspondeu a 95,2% do total. 
 2.2.1 Industria do Petróleo – Produção no Brasil
17
1,8% (1,7 milhão de barris/dia) 
19,9 milhões de barris/dia 
12,8 milhões de barris/dia 
4,7 milhões de barris/dia 
3 milhões de barris/dia 
 2.3 Industria do Petróleo – Consumo
18
 2.3 Industria do Petróleo – Consumo
19
 2.4 Industria do Petróleo – Refino Mundial
Em 2017, a capacidade efetiva de refino no mundo foi de 97,4 milhões de barris/dia, cerca 0,6% maior que em 2016.
Os Estados Unidos ocupa a 1ª posição
O Brasil ficou em oitavo
20
 2.4 Industria do Petróleo – Refino Mundial
21
 2.4 Industria do Petróleo – Refino Mundial
 O Brasil conta com 17 refinarias
 Treze dessas refinarias pertencem a Petrobras.
As refinarias privadas: Manguinhos (RJ), Riograndense (RS), Univen (SP) e Dax Oil (BA)
 A Replan (SP) é que apresenta maior capacidade cerca 434 mil barris/dia . 
Do petróleo total processado, 91,9% foi de origem nacional e 8,1% importada.
22
 2.4.1 Industria do Petróleo – Refino no Brasil
23
 2.4.1 Industria do Petróleo – Refino no Brasil
24
 3. Resíduos Gerados 
De acordo com Fialho (2012) o volume de cascalho gerado durante a perfuração de um poço é o volume geométrico do cilindro perfurado (chamado volume nominal do poço). 
Mas no cálculo do volume de cascalho produzido é dado um coeficiente de segurança em torno de 20% devido a eventuais desabamentos das formações para dentro do poço, normais durante a perfuração.
O volume médio gerado em perfurações terrestres é de 13m³ para cada 100 m de avanço da perfuração, dependendo do diâmetro do poço
25
 3.1 Resíduos Gerados na perfuração
A perfuração rotativa é realizada por meio de uma sonda de perfuração agrupado a sistema de sustentação de cargas, de geração e transmissão de energia, de movimentação de carga, de rotação, DE CIRCULAÇÃO, de segurança do poço, de monitoração e o sistema de subsuperfície
26
 3.1 Resíduos Gerados na perfuração
 3.1 Resíduos Gerados na perfuração
27
Fonte: Thomas(2004)
28
 3.1 Resíduos Gerados na perfuração
FASES
ZONAS (3 a 4 ) 
PROFUNDIDADE 
Qual o objetivo?
VEDAÇÃO HIDRÁULICA
ADERÊNCIA MECÂNICA AO REVESTIMENTO 
PROTEÇÃO DO REVESTIMENTO CONTRA CORROSÃO E CARGAS DINÂMICAS 
PROTEGER O REVESTIMENTO DE PRESSÕES EXTERNAS
PROTEGER O TUBO DE AÇO DE POSSÍVEIS DANOS CAUSADOS POR ÁGUAS E GASES CORROSIVOS
CIMENTAÇÃO
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
29
30
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
30
31
RESÍDUOS GERADOS NA OPERAÇÃO DE CIMENTAÇÃO
ÁGUA DE LAVAGEM
Gerada na lavagem dos equipamentos de preparação da pasta – Unidade de cimentação ou tanque de mistura
VOLUME MORTO DE ÁGUA DE MISTURA
Oriundo do volume morto não bombeado do tanque – É misturada ao cimento para gerar a pasta
VOLUME MORTO DE COLCHÃO ESPAÇADOR OU LAVADOR
Gerado na unidade de cimentação e utilizado na aplicação da pasta, antecedendo sua descida
para lavagem do poço
PASTA DE CIMENTO
Gerada quando há sobra na pasta gerada para a cimentação
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
Água de lavagem 
Percurso da água de lavagem
Cementing
boxes
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
Colchão espaçador ou lavador 
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
Colchão espaçador ou lavador – Composição e volume 
 Água 
Sulfactantes
 Tensoativos
 Viscosificantes
Adensantes
Antiespumante
Estendedor 
Agente de peso 
Sulfato de bário
Carbonato de cálcio
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
35
Fórmula estrutural do sulfato de bário
Colchão espaçador ou lavador – Sulfato de bário
Tem a sua utilização controlada pelo órgão ambiental Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) 
São realizados testes de ecotoxicidade nas unidade de cimentação 
Fica proibido o uso de lotes de baritina que não atendam aos limites descritos pelo instrução normativa Nº 12 do IBAMA.
Tempo 
Muito tempo : Sulfato de bário e carbonato de bário (BaCo3)
Pouco tempo : Cloreto nitrato hidróxido 
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
36
 200 metros 1000 metros 2000 metros 
MODELAGEM COMPUTACIONAL TRIDIMENSIONAL (SILVEIRA, 2016)
Colchão espaçador ou lavador 
Bioacumulação de bário determinadas plantas e alguns organismos aquáticos 
Deposição no leito marinho quando lançados em áreas de menores profundidades
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
Colchão espaçador ou lavador – Geração e descarte 
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
Colchão espaçador ou lavador – Geração e descarte 
40
Água de produção 
Rejeito gerado em plataformas de produção de petróleo
Composição :
 Sais e hidrocarbonetos solúveis, metais pesados, aditivos químicos, sólidos em suspensão e traços de radionuclídeos, apresentando salinidade sempre superior à da água do mar
Alta salinidade; 
Sólidos suspensos; 
Presença de metais pesados; 
Presença de orgânicos insolúveis; 
Presença de orgânicos solúveis; 
Presença de produtos químicos; 
 Radioatividade.
Disposição no solo
Disposição em rios; 
Irrigação; 
Água potável; 
Descarte no mar; 
Descarte no subsolo; 
Água de injeção
Características Problemas associados Possíveis descartes
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
41
Água de produção – água de injeção 
 3.2 Resíduos Gerados na cimentação
42
Refinaria de Petróleo 
Petróleo
Hidrocarbonetos leves:
 Gás natural
Gasolina 
Querosene 
 3.3 Resíduos Gerados no refino
Com o objetivo de melhorar a eficiência no refino do petróleo, para a produção principalmente da gasolina, as refinarias utilizam catalisadores, num processo conhecido como Craqueamento Catalítico.
Devido a necessidade de produção de gasolina em quantidade e qualidade suficientes para atender à crescente demanda desse combustível. 
Até 1913, toda a gasolina produzida era obtida apenas por destilação direta.
O resultado deste processo é a geração de um catalisador residual.
43
 3.3 Resíduos Gerados no refino
44
 3.3 Resíduos Gerados no refino – Catalizador Residual
De acordo Silva (2015), a produção mundial de catalisador residual chegava a 400.000 ton./ano.
No Brasil, estudos mostram uma produção de 40.000 ton./ano. 
45
 3.3 Resíduos Gerados no refino – Catalizador Residual
Resíduo rico em sílica e alumina 
Estudos vem sendo realizados para aplicação desses resíduos na construção civil. 
46
Argamassas 
Concretos 
Blocos 
 3. Aplicações dos resíduos
Colocar aplicações dos resíduos de perfuração, cimentação e produção 
47
 3. Resíduos Gerados 
 CAMPOS, L. F.; JÚNIOR, J. L.; TELLES, W. R.; RODRIGUES, P. P. G. W. STUDY OF WASTE GENERATION IN THE DRILLING AND CEMENTING OPERATIONS DURING CONSTRUCTION OF OFF SHORE OIL AND GAS WELLS. Research Gate, Nº 12016, 119-138, 2016.
FELIX, J. R. B.; MAIA, E. Y. M.; ESTUDO DA GESTÃO DE RESÍDUOS: SISTEMÁTICA DE CLASSIFICAÇÃO ALTERNATIVA PARA OS RESÍDUOS DA INDÚSTRIA PETROLÍFERA. Xxxvi Encontro Nacional de Engenharia de Producão, João Pessoa/ PA, Brasil, 2016.
SILVEIRA, W. M. MODELAGEM COMPUTACIONAL TRIDIMENSIONAL DO DESCARTE DE RESÍDUOS DE FLUIDOS COMPLEMENTARES DE CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO. Programa De Pós-graduação Em Engenharia Ambiental Mestrado Em Engenharia Ambiental, Macaé/RJ, Brasil, 2016.
GALLY, C. R. POTENCIALIDADE DO USO DE RESÍDUO CATALÍTICO GERADO EM REFINARIA DE PETRÓLEO PARA PRODUÇÃO DE MATERIAIS CIMENTÍCEOS DE BAIXO IMPACTO AMBIENTAL. 2012. 113 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Ambiental Urbana, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2012.
SILVA, F. G. S. ESTUDO DO USO DE RESÍDUO CATALÍTICO DO REFINO DE PETRÓLEO NA CONSTRUÇÃO CIVIL. 2015. 217 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-graduação em Energia e Ambiente, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2015.
48
 Referências 
48
Agradecemos a Atenção!