Desenvolvimento de nanofluidos de alumina para recuperação avançada de petróleo: síntese, estabilização e avaliação em reservatórios areníticos
recuperação avançada de petróleo; g-Al2O3; coprecipitação; nanofluido; estabilidade.
A Recuperação Avançada de Petróleo (Enhanced Oil Recovery – EOR) reúne técnicas destinadas a aumentar a extração de óleo em reservatórios maduros, sendo fundamental diante da crescente demanda energética e da necessidade de otimizar campos de baixa produtividade. Entre as estratégias emergentes, destacam-se os nanofluidos, que combinam fluido base, aditivos e nanopartículas capazes de modificar propriedades críticas do reservatório, como molhabilidade, viscosidade do óleo e tensão interfacial, contribuindo para o aumento do fator de recuperação. Entre os nanomateriais aplicados em EOR, o óxido de alumínio (Al₂O₃) destaca-se pela alta estabilidade, ampla área superficial e versatilidade química, características que favorecem sua interação com fluidos e superfícies rochosas. A coprecipitação é um método amplamente utilizado para sua síntese por gerar partículas homogêneas e de elevada pureza, embora a tendência de aglomeração em meio líquido ainda limite seu desempenho. Para superar esse problema, o uso de polímeros aniônicos, como o poliacrilato de sódio (PAS), tem se mostrado eficiente por reforçar a repulsão eletroestérica entre as partículas e, consequentemente, melhorar a estabilidade coloidal. Este estudo teve como objetivo sintetizar nanopartículas de γ-Al₂O₃ por coprecipitação, estabilizá-las por meio da adição de PAS e avaliar o desempenho dos nanofluidos obtidos em processos de recuperação avançada de petróleo em reservatórios areníticos. As nanopartículas foram caracterizadas por DRX, FRX, FTIR, MEV-FEG e BET, enquanto os nanofluidos foram analisados quanto ao comportamento reológico, potencial zeta, sedimentação, espectroscopia UV-Vis, DLS, tensão interfacial e molhabilidade. Os resultados indicaram a formação inicial de pseudoboemita fibrilar com baixa cristalinidade e alto grau de hidratação, posteriormente convertida em γ-Al₂O₃ nanométrica de alta pureza, com cristalitos de aproximadamente 3,43 nm, morfologia esférica e área superficial de 262,68 m²/g. Os nanofluidos exibiram comportamento pseudoplástico, e a adição de PAS reduziu a viscosidade, aumentou a estabilidade coloidal, promoveu distribuição bimodal de partículas e inverteu a carga superficial. Ensaios de molhabilidade e tensão interfacial mostraram que a combinação entre γ-Al₂O₃ e PAS reduziu a tensão interfacial e transformou a superfície da rocha de oleofílica para fortemente hidrofílica, especialmente em maiores concentrações de alumina, destacando um efeito sinérgico entre polímero e nanopartículas. Dessa forma, os nanofluidos de γ-Al₂O₃ estabilizados com PAS apresentaram propriedades físico-químicas favoráveis, boa estabilidade e capacidade de alterar a molhabilidade, evidenciando seu potencial para aplicações em recuperação avançada de petróleo.