[en] BUBBLE BREAK WITH COMPLEX INTERFACE FLOWING THROUGH A PORE THROAT

[pt] QUEBRA DE BOLHAS COM INTERFACE COMPLEXA NO ESCOAMENTO ATRAVÉS DE UMA GARGANTA DE PORO

[pt] MATEUS AGUIAR RODRIGUES DE LIMA

[pt] BOLHA

[pt] ESPESSURA DO FILME

[pt] LIMITE DE QUEBRAS

[pt] TEMPO DE QUEBRA

[pt] SNAP OFF

[pt] INTERFACES COMPLEXAS

[en] BUBBLE

[en] THIN FILM

[en] BREAK LIMITS

[en] BREAK UP TIME

[en] SNAP OFF

[en] COMPLEX INTERFACES

[pt] Um dos grandes focos de estudos voltados para área de energia do mundo é o escoamento bifásico, que está relacionado com a recuperação de óleo na indústria. No entanto, apesar do enorme número de estudos sobre o assunto, ainda existe uma gama de dúvidas acerca desse processo. Exemplo disso é a compreensão acerca da formação de espumas, ou emulsões, em reservatórios que podem causar inconveniências operacionais, necessitando assim de inovações tecnológicas para reduzir esse tipo de problema. Este trabalho de conclusão de curso buscou analisar um dos mecanismos que podem explicar a formação de espumas, ou emulsões, em um meio poroso durante um escoamento bifásico. Dependendo das condições, quando um fluido não molhante escoa através de uma garganta de poro analogamente à um fluido molhante à parede desse meio, há o acumulo desse segundo fluido até gerar instabilidades e consequentemente, descontinuidades na interface entre os mesmos, quebrando a bolha/gota. Na literatura esse mecanismo é chamado de snap-off. Os experimentos desses trabalho consistiam em mapear as condições desse mecanismo para interfaces puras e complexas, cuja interação entre as substâncias que atuam na interface é mais anfigúrico que as simples. Para esse estudo, fabricou-se dispositivos microfluídicos que proporcionassem uma visualização adequada do comportamento da interface. Comparou-se misturas com polímero e surfactante, a fim de obter um mapa de número de capilar para as quebras e o perfil de espessura da fase não molhante para essas diferentes interfaces. Para a realização desses experimentos foram necessários caracterizar os fluidos recebidos no laboratório para analisar as influências dos seus parâmetros (como a tensão interfacial) no sucesso do snap-off e a diferença no tempo de quebra para as interfaces simples e complexas.

[en] One of the major focuses of studies addressing the world s energy area is the multiphase flow, which is related to oil recovery in the industry. However, despite the huge number of studies on the subject, there is still a range of doubts about this process. An example of this is the research for the formation of foams, or emulsions, in reservoirs that can cause operational inconveniences, thus requiring technological innovations to reduce this kind of problem. This work aimed to analyze one of the mechanisms that may explain the formation of foams, or emulsions, in a porous media during a biphasic flow. Depending on the conditions, when a non-wetting fluid flows through a pore throat analogously to a fluid taht wets the wall of that media, there is an accumulation of the wetting fluid causing instabilities and consequently, discontinuities at the interface therebetween, breaking the bubble / droplet . In the literature this mechanism is called snap-off The experiments of this work consisted in mapping the conditions of this mechanism to pure and complex interfaces, whose interaction between the substances that work at the interface is more amphiguric than the simple ones. For this study, a microfluidic device was fabricated wich provided an adequate visualization of the behavior of the interface. Mixtures with polymer and surfactant were compared in order to obtain a capillary number map for the breaks and the non-wet phase thickness profile for these different interfaces. In order to perform these experiments, it was necessary to characterize the fluids received in the laboratory, analyzing the influence of their parameters (such as interfacial tension) on the success of the snap-off and the difference in the break-up time for simple and complex interfaces.

MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO

PAULO HOYER DA SILVA COSTA

2021-04-07

[pt] TEXTO

application/pdf

PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52086@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52086@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.52086