Resumo:
As incrustações de carbonato de cálcio (CaCO3) em dutos de extração de petróleo acarretam significativas perdas financeiras sendo proposto a aplicação de campos magnéticos como uma solução eficiente em sua mitigação, um método de baixo custo econômico/ambiental. Este estudo objetiva investigar o impacto do campo magnético quando aplicado em escoamentos reativos de soluções salinas, representativas de um poço do pré-sal brasileiro, variando sua supersaturação em presença de CO2. Um reator ISDER foi utilizado induzindo a precipitação de CaCO3 onde um campo magnético de até 2,2 Tesla foi aplicado para observar suas influências. As partículas formadas foram analisadas quanto à massa formada, aderência, características morfológicas e cristalinas. Os resultados mostraram que o campo magnético aumenta a taxa de nucleação, resultando em partículas menores e uma maior predominância de aragonita, menos propensa à incrustação. Uma redução na massa de partículas aderidas nas superfícies internas do reator, com o campo magnético promovendo uma nucleação mais rápida e eficiente, especialmente em condições de menor supersaturação. Em conclusão, a aplicação de campos magnéticos em escoamentos reativos mostra-se promissora para prolongar a operação de extração de petróleo, reduzindo a formação de incrustações de CaCO3, atuando nos fenômenos de cristalização.
Abstract:
Calcium carbonate (CaCO3) scaling in oil extraction pipelines causes significant financial losses. The application of magnetic fields has been proposed as an efficient mitigation solution, offering economic and environmental benefits. This study aims to investigate the impact of magnetic fields on reactive flow of saline solutions representative of a Brazilian pre-salt oil well, varying their supersaturation in the presence of CO2. An ISDER reactor was used to induce CaCO3 precipitation, where a magnetic field of up to 2.2 Tesla was applied to observe its influences. The formed particles were analyzed in terms of mass, adherence, morphological, and crystalline characteristics. The results showed that the magnetic field increases the nucleation rate, resulting in smaller particles and a greater predominance of aragonite, which is less prone to scaling. There was a reduction in the mass of particles adhered to the reactor’s internal surfaces, with the magnetic field promoting faster and more efficient nucleation, especially under lower supersaturation conditions. In conclusion, the application of magnetic fields in reactive flows is promising for prolonging oil extraction operations, reducing the formation of CaCO3 scales, and influencing crystallization phenomena.
Referência:
ALDEIA, Wagner; LOURENÇO, Vitória Silva; MATIAS JUNIOR, Sergio Pereira; SCHLUTER, Helga Elisabeth Pinheiro; MARTINS, André Leibsohn. Ação do campo magnético em sistema de escoamento reativo: nucleação e fases do carbonato de cálcio. CONGRESSO BRASILEIRO DE SISTEMAS PARTICULADOS, 41, 2024, São Cristóvão. Palestra… 10 slides.
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