Estudo da incrustação de carbonato de cálcio sobre aço-carbono em meio simulado de água produzida de petróleo de elevada salinidade.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Angelo, Juliana Francisco de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aço carbono; Calcium carbonate; Carbon steel; Depósitos minerais; Electrochemistry; Pré-sal; Pre-salt; Scale
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-05072023-094631/

Na produção do pré-sal brasileiro, os elevados teores de dióxido de carbono (CO2) no gás associado e a alta salinidade da água, e os elevados teores de íons de cálcio ocasionam problemas relacionados tanto à corrosão como incrustação. O acúmulo desses produtos na parede interna das tubulações reduz o diâmetro interno e pode impactar na garantia do fluxo de produção. Para os reservatórios do pré-sal brasileiro, o estudo e conhecimento sobre incrustações de carbonato de cálcio (CaCO3) tornam-se temas de crucial importância para garantir o escoamento neste processo de produção, levando em consideração os longos caminhos percorridos pelos fluidos e a difícil acessibilidade. Parâmetros relacionados tanto ao substrato quanto ao meio podem influenciar nos mecanismos de precipitação de CaCO3 e podem impactar tanto no desenvolvimento e seleção dos inibidores químicos de incrustação, como na utilização dos métodos mecânicos e químicos de remoção. Neste estudo, é avaliado o efeito da rugosidade da superfície do aço-carbono na incrustação de carbonato de cálcio em solução aquosa de alta salinidade contendo bicarbonato de sódio (NaHCO3) e cloreto de cálcio (CaCl2), simulando água produzida do pré-sal sob condições de fluxo. Uma célula eletroquímica é proposta e desenvolvida para este estudo. A incrustação depositada é analisada utilizando técnicas como Espectrometria de Emissão Óptica de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Espectroscopia de Raios-X de Dispersão de Energia (EDS), medidas de ângulo de contato e medidas eletroquímicas. Considerando a solução de teste e o equipamento adotado para simular condições de fluxo, este estudo demonstra que a rugosidade da superfície influencia na formação de incrustações de carbonato de cálcio, além de influenciar nos polimorfos de carbonato de cálcio, associados com o processo de corrosão.