Corrosão em dutos multifásicos: o impacto na indústria de óleo e gás. - Silva, Carlos Alberto da (2023)
A pesquisa desenvolvida no presente estudo teve como objetivo avaliar a corrosão induzida por escoamento multifásico em condições que se aproximam das observadas na produção de óleo e gás nos campos do pré-sal. O foco principal foi a corrosão dos tubos rígidos de aço-carbono sem revestimento usados em risers e flowlines de poços que apresentam declínio de produtividade, o que requer aumento da injeção de água e CO2, denominados de poços maduros. Para a condução dos trabalhos experimentais, foi projetado e construído um loop de escoamento multifásico com características que representam melhor as condições de campo, do que os ensaios de corrosão tradicionais de bancada. Os ensaios de corrosão foram realizadas nesse loop. Para representar um ambiente de poço maduro, foi utilizada uma mistura de 80 % de corte de água (water cut), composta por 20 % de óleo leve (10 cP) ou óleo pesado (150 cP) mais 80 % de solução a 15 % de cloreto de sódio em água deionizada. Os ensaios foram realizados a 40 °C sob diferentes pressões parciais de CO2 e H2S balanceadas com N2 para atingir uma pressão total de 2,5 bar. Além da pressão total, a vazão da fase de gás e a da fase de líquido também foram mantidas fixas. Corpos de prova de aço-carbono API 5L X80 foram instalados em posições pré-definidas e as suas taxas de corrosão foram determinadas para diferentes condições de operação do loop. Foi estudada a influência da posição dos corpos de prova no loop (trecho horizontal e inclinada a 45o), a influência da pressão parcial CO2 (sweet regime) e da relação CO2/H2S e, também, do tipo de óleo bruto (leve e pesado) no processo de corrosão. Em paralelo, foi conduzido um estudo investigativo com o objetivo de entender os fenômenos de cavitação, erosão e corrosão. Métodos estatísticos foram utilizados para tratamento dos dados obtidos no loop multifásico, o que possibilitou a obtenção de modelos preditivos para a taxa de corrosão e para as características do escoamento. Considerou-se importante a obtenção dos modelos de previsão, pois eles permitem o planejamento experimental dirigido para novos ensaios no loop de corrosão multifásico. Por fim, estudos para avaliação da formação e da estabilidade da emulsão foram conduzidos para verificar o impacto do processo de emulsificação na corrosão.