BR102012023179A2

BR102012023179A2 - Processo termo mecânico para perfuração

Info

Publication number: BR102012023179A2
Application number: BRBR102012023179-4A
Authority: BR
Inventors: Roberto Nunes Szente
Original assignee: Roberto Nunes Szente
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-11-11
Also published as: WO2014040152A1

Abstract

COMPOSIÇÃO SURFACTANTE PARA USO EM FORMULAÇÕES HERBICIDAS CONTENDO GLIFOSATO, FORMULAÇÃO HERBICIDA CONTENDO GLIFOSATO, E, USO DA FORMULAÇÃO HERBICIDA CONTENDO GLIFOSATO. A presente invenção versa sobre uma composição surfactante,para uso em formulações herbicidas contendo glifosato, compreendendo de 5 a 50% em peso de um ou mais surfactantes anfotéricos, diluídos em solventes provenientes do seu processo de síntese, em que os surfactantes apresentam a fórmula geral (1) R¹ - (XR²)m - N+ (R³)(R4) - CH2 - CH(R5) - COO (I) onde R¹ é um hidrogênio ou uma hidrocarbila C1-18; cada X é independentemente uma ligação éter, tioéter, sulfóxido, éster, tioéster ou amida; cada R² é independentemente uma cadeia C3-6; m é um número de O a 8 de tal modo que o número de átomos de carbono em R¹ (XR²)m seja de 8 a 24; R³ e R4 são independentemente hidrogênios ou cadeias C1-4; R5 é um hidrogênio ou uma metila. A composição surfactante é utilizada para aumentar a eficácia agronômica de formulações herbicidas contendo sais de glifosato em altas concentrações. Esta invenção também descreve formulações herbicidas compreendendo esta composição surfactante, bem como o uso das mesmas.

Description

“Processo Termo Mecânico Para Perfuração” Refere-se o presente relatório a um processo termo mecânico, empregando um equipamento adequado, tocha de plasma, para executar perfurações diversas, como para poços de petróleo, ou realizar furos e perfurações industriais.

Tochas de plasma tem sido utilizadas para diversos processos industriais, nas áreas de metalurgia, siderurgia, meio ambiente e materiais principalmente. Essas tochas de plasma são de dois tipos diferentes: de arco transferido e de arco não transferido. A diferença entre essas tochas é que no primeiro tipo um arco elétrico, que aquece o gás e gera o plasma, é mantido entre o catodo e o anodo, eletrodos estes localizados dentro da tocha. No segundo tipo, o arco elétrico é mantido entre um eletrodo da tocha, tipicamente o catodo, e um material que se quer processar, por exemplo, ferro ligas, colocado dentro de um forno, material esse que funciona desta forma como o anodo. Inúmeras geometrias de tochas de plasma existem; maiores detalhes de tochas de plasma podem ser vistas, por exemplo, em Eschenbach, R.C., Barcza, N.A., Reid, K.J., Plasma Technology Metallurgical Proceedings, Ed. J. Feinman, 1987.

Uma tocha de plasma de arco não transferido, gera um jato de plasma que alcança temperaturas de mais de 10.000 °C, podendo ser utilizados diferentes tipos de gases, como ar, argônio, nitrogênio, oxigênio, helio, e outros, dependendo da necessidade. Por outros lado, a perfuração de poços é uma das etapas mais difíceis e custosas da exploração de petróleo, especialmente quando envolve grandes profundidades, formações rochosas com diferentes durezas, terrenos irregulares e outras características. A técnica mais usual para perfuração consiste no uso de brocas especiais rotativas, colocando-se lama especial para ajudar quanto ao atrito da broca e rochas e evitar danos no canal perfurado; essa lama além de custosa, também diminui a velocidade de perfuração.

Alternativas tecnológicas para a técnica usual de perfuração estão sendo estudadas em vários lugares no mundo inteiro; entre essas alternativas incluem-se: térmicas, hidráulicas, fusão e vaporização, meios químicos e jatos de alta pressão, incluindo técnicas como arco elétrico, laser, plasma, ultrasom e outros. E um dos objetivos da presente invenção prover um inovador processo termo-mecânico, realizado com o devido equipamento, tocha de plasma, para efetuar a perfuração de rochas, visando-se a utilização do mesmo em processos de exploração de petróleo e outras aplicações industriais que necessitem de perfuração de blocos, paredes, pedras, fomos e aplicações semelhantes.

Esse e outros objetivos e vantagens da presente invenção são alcançados por um processo que utiliza um equipamento que consiste em uma tocha de plasma de arco não transferido, onde a pressão e temperatura do jato de plasma gerado na tocha são utilizadas para realizar a perfuração de rochas. Devido as altas temperaturas do jato de plasma, de cerca de 10.000 °C, a superfície de rochas para onde o jato de plasma é direcionado, é liquefeita; o jato de plasma, possuindo uma alta pressão, de pelo menos de 0.1 atm/cm e preferencialmente, acima de 1 atm/cm , obtida pela geometria e condições de operação da tocha de plasma de arco não transferido, expulsa da cavidade sendo feita na rocha o material liquefeito, resultando-se dessa operação uma remoção termo-mecânica do material da rocha. O diâmetro do furo é função dos parâmetros operacionais da tocha de plasma, incluindo vazão do gás, pressão de alimentação do gás na tocha de plasma, corrente e voltagem da tocha. O processo de perfuração desta forma sendo aqui descrito consiste na remoção de material de forma térmica (fusão contínua da superfície da rocha) e mecânica (remoção do material fundido pela pressão do jato de plasma). A operação continuada da tocha de plasmas ocasionará uma perfuração da rocha, objetivo principal da presente invenção. É possível imaginar-se um fluxo de ar ou outro tipo de gás auxiliar, formando um ou mais jatos ou similares a esses, pulsantes ou contínuos, passando por dentro ou fora da tocha, e direcionados na região sendo aquecida pelo jato de plasma, para aumentar a quantidade e velocidade de remoção de material liquefeito pelo jato de plasma; esses jatos auxiliares, mesmo frios, mas com grandes pressões, auxiliam na remoção de material fundido da cavidade.

Desta forma, a tocha de plasma a ser utilizada nesta invenção, de alta performance, gerará jatos de plasmas de altas temperaturas e pressões; esse jato de plasma será então utilizado para efetuar a fusão parcial de rochas localizadas na frente do jato, sendo esse material parcialmente fundido removido continuamente, da cavidade sendo feita, pelo próprio jato de plasma e tendo ou não jatos auxiliares de ar ou outro tipo de gás que auxiliam na remoção de material fundido.

Esse processo de perfuração termo-mecânico, utilizando tochas de plasma de arco não transferido, em princípio podería ser utilizado continuamente para perfuração, sem a necessidade de paradas para substituição de brocas, por exemplo, como ocorre no processo de perfuração tradicional.

Esse processo de perfuração termo-mecânico, utilizando uma tocha de plasma de arco não transferido de alta performance, que gera jatos de plasma de alta temperatura e pressão, tendo ou não jatos auxiliares, é inovador e permitirá as seguintes vantagens em relação aos processos tradicionais de perfuração, principalmente brocas perfuradoras: i) maior rapidez; ii) sem desgaste do equipamento; iii) possibilidade de se perfurar qualquer tipo de rocha; iv) flexibilidade de operação; v) custos menores; vi) sem necessidade de adicionar lamas ou outros materiais para lubrificação, resultando em significativamente menor impacto ambiental. A seguir a presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos, no qual a Figura 1 representa uma rocha sendo perfurada por uma tocha de plasma de arco não transferido, que gera jatos de plasma de alta temperatura e pressão, para realizar a perfuração de rochas e materiais semelhantes. A Figura 2 representa as mesmas condições que as descritas na Figura 1, com a diferença da injeção de jatos auxiliares.

De acordo com a Figura 1, que apresenta uma realização preferida, não limitativa, o processo de perfuração de rochas é levado a efeito com uma tocha de plasma 1 que contem um catodo 2, feito preferencialmente de cobre; um anodo 3, feito preferencialmente de cobre contendo uma geometria, como no exemplo, para geração de alta pressão do jato de plasma; uma câmara 4 para injeção do gás de plasma, preferencialmente ar; bobinas 5 para efetuar a rotação do arco elétrico 6 e diminuir a erosão dos eletrodos. A superfície 7 da rocha 8 é aquecida a temperaturas suficientes para a sua fusão, sendo material fundido 9 expulso da rocha pela alta pressão do jato de plasma 10, resultando dessa operação um furo 11 na rocha.

De acordo com a Figura 2, que apresenta uma realização preferida, não limitativa, o processo de perfuração de rochas é levado a efeito com uma tocha de plasma 1 que contem um catodo 2, feito preferencialmente de cobre; um anodo 3, feito preferencialmente de cobre contendo uma geometria, como no exemplo, para geração de alta pressão do jato de plasma; uma câmara 4 para injeção do gás de plasma, preferencialmente ar; bobinas 5 para efetuar a rotação do arco elétrico 6 e diminuir a erosão dos eletrodos. A superfície 7 da rocha 8 é aquecida a temperaturas suficientes para a sua fusão, sendo material fundido 9 expulso da rocha pela alta pressão do jato de plasma 10, resultando dessa operação um furo 11 na rocha. Jatos 12 externos à tocha de plasma auxiliam na remoção de material da cavidade. Evidentemente a invenção não está restrita a esta forma de utilização, naturalmente são imagináveis inúmeras outras formas de realização, por exemplo mediante o uso de equipamentos com função semelhante, que estão incluídas no escopo da proteção requerida pelas reivindicações.

Claims

1 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: utilizar uma tocha de plasma de arco não transferido 1, contendo um catodo 2, um anodo 3, uma câmara de injeção de gás 4, bobinas 5 para movimentação de um arco elétrico 6 para, colocando-se ar como gás de plasma, gerar um jato de plasma 10 de altas temperaturas de cerca de 10.000 C, e pressões, acima de latm/cm ; direcionar esse jato de plasma 10 para a superfície 7 da rocha 8 que se deseja perfurar; pelo uso do jato de plasma 10, aquecer a superfície 7 da rocha 8 até liquefaze-la e expulsar continuamente o material fundido 9 para fora da cavidade 11 sendo feita na rocha 8, pela alta pressão do jato de plasma, resultando em uma cavidade 11 cada vez mais profunda na rocha e desta forma realizando uma perfuração da rocha.

2 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura do jato de plasma esteja entre 5.000 e 50.000 °C;

3 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão do jato de plasma esteja entre 0.1 e 100 atm/cm2 ;

4 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material expulso pelo jato de plasma seja recolhido por sucção e retirado da cavidade;

5 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo seja utilizado para efetuar perfurações em outros materiais que não rochas;

6 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que utiliza-se outro tipo de gás de plasma que não ar.

7 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tocha de plasma de arco não transferido não possua bobinas;

8 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tocha de plasma de arco não transferido não possua uma câmara de injeção de gás de plasma.

9 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tocha de plasma possua mais de um catodo ou anodo;

10 - “PROCESSO TERMO MECÂNICO PARA PERFURAÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que existe um ou mais fluxos de ar ou outro tipo de gás, como jatos ou similares a esses, pulsantes ou contínuos, por fora ou dentro da tocha, direcionados na região sendo aquecida pelo jato de plasma, auxiliando a remoção de material fundido pelo jato de plasma.