5 – 9 de ago. de 2019
Fuso horário America/Sao_Paulo

Aplicações de Ressonância Magnética Nuclear ao estudo de rochas reservatório utilizando polarização nuclear dinâmica

Não agendado
20m
Doutorado

Palestrante

Alessandro Aguiar de Castro Sá (Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos)

Descrição

O estudo de rochas reservatório é fundamental para a optimização dos métodos e estratégias de produção da indústria de petróleo, a qual sempre procura reduzir seus custos e aumentar a vida útil de seus reservatórios. Nestes estudos, duas questões básicas são investigadas: a quantidade de óleo e gás presentes nas rochas e a dificuldade para sua extração. Para isto, são fundamentais as informações sobre o tamanho e distribuição dos poros de amostras de rocha, além da composição de suas paredes e dos coeficientes de difusão de fluidos das mesmas. A partir de técnicas baseadas na observação das taxas de decaimento dos sinais de RMN devido à relaxação transversal (T2), à longitudinal (T1) ou à descoerência induzida por difusão (1), as técnicas de RMN têm ajudando a obter estas informações quase que desde o início de seu estabelecimento como meio de investigação das interações entre sólidos e fluidos.(2) As principais limitações destas técnicas, no entanto, são a baixa relação sinal/ruído inerente ao fenômeno da RMN e o contraste entre os sinais com diferentes tempos de relaxação provenientes da amostra. Para superar essas limitações, o objetivo deste trabalho é a utilização de técnicas de Polarização Nuclear Dinâmica (PND) para ampliação do sinal de RMN proveniente de amostras de rochas reservatório. A PND (3) consiste na transferência de polarização de spins de elétrons desemparelhados presentes num radical livre para os spins de núcleos próximos, amplificando consideravelmente (até duas ordens de magnitude, no caso de radicais livres dissolvidos em água) o sinal de RMN obtido desses últimos. Neste trabalho, isto é feito por meio da irradiação, na presença de um campo magnético estático B0, de um pulso de radiofrequência na faixa de UHF em uma amostra de rocha saturada com uma solução aquosa contendo o radical livre e a posterior captação do sinal de RMN na frequência de Larmor dos núcleos de 1H presentes na água. Atualmente estão em andamento estudos envolvendo soluções de diferentes concentrações do radical livre TEMPO (2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxil) irradiadas com pulsos de diferentes potências, buscando obter a máxima ampliação possível dos sinais provenientes das amostras, para posterior combinação desta técnica com aquelas de relaxometria e difusometria por RMN.

Referências

1 KIMMICH, R. NMR tomography, diffusometry, relaxometry: a personal retrospective of the last four decades. New York: Springr Science & Business Media, 2012.
2 DUNN, K.-J.; BERGMAN, D. J.; LATORRACA, G. A. Nuclear magnetic resonance: petrophysical and logging applications. Oxford: Elsevier, 2002. (Handbook of geophysical exploration: seismic exploration, v. 32).
3 FRANCK, J. M.; KAUSIK, R.; HAN, S. Overhauser dynamic nuclear polarization-enhanced NMR relaxometry. Microporous Mesoporous Materials, v. 178, p. 113-118, 2013. doi: 10.1016/j.micromeso.2013.04.019.

Subárea Física de Materiais
Apresentação do trabalho acadêmico para o público geral Não

Autor primário

Alessandro Aguiar de Castro Sá (Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos)

Co-autores

Tito Bonagamba (Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos) Elton Montrazzi (Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos)

Materiais de apresentação

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