“Estudo experimental dos efeitos fluidodinâmicos na incrustação de carbonato de cálcio em sistemas pressurizados na presença de CO2
Nome: LUILA ABIB SAIDLER LIMA
Data de publicação: 21/08/2026
Banca:
Nome |
Papel |
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| ANDRÉ LEIBSOHN MARTINS | Examinador Externo |
| BRUNO VENTURINI LOUREIRO | Coorientador |
| FABIO DE ASSIS RESSEL PEREIRA | Examinador Interno |
| HELGA ELISABETH PINHEIRO SCHLUTER | Examinador Externo |
| RENATO DO NASCIMENTO SIQUEIRA | Presidente |
Páginas
Resumo: A incrustação de carbonato de cálcio (CaCO3) constitui um dos principais desafios para a garantia de escoamento em sistemas de produção de petróleo, podendo ocasionar restrições de vazão, aumento dos custos operacionais e redução da produtividade. Em reservatórios do pré-sal brasileiro, esse fenômeno assume relevância ainda maior, uma vez que as condições de alta pressão, elevada temperatura e presença de CO2 dissolvido favorecem simultaneamente a supersaturação da solução e a precipitação do mineral ao longo dos sistemas de produção. Embora os aspectos termodinâmicos da precipitação de CaCO3 sejam relativamente bem estabelecidos, os mecanismos que governam a formação e a adesão dos depósitos em condições dinâmicas permanecem pouco compreendidos. Nesse contexto, o presente trabalho investiga experimentalmente a influência das condições hidrodinâmicas e da presença de CO2 sobre o fenômeno de incrustação de CaCO3 em condições representativas de sistemas de produção de óleo e gás. Para isso, foi projetada e construída uma unidade experimental pressurizada que permite o controle de pressão, temperatura e regime de escoamento, utilizando soluções aquosas de bicarbonato de sódio (NaHCO3) e cloreto de cálcio (CaCl2) com injeção de CO2. Os experimentos foram conduzidos com variação do número de Reynolds, em temperaturas de 25°C e 40°C, e sob diferentes condições de pressão, incluindo ensaios a 15 e 100 bar, visando avaliar o comportamento da incrustação de CaCO3 ao longo de um trecho reto de tubulação. Os depósitos formados foram caracterizados em termos de massa, morfologia, composição polimórfica e resistência mecânica à adesão. Os resultados demonstram que as condições hidrodinâmicas influenciam não apenas a quantidade de material depositado, mas também a estrutura cristalina e as propriedades de adesão dos depósitos, com implicações diretas sobre os mecanismos de incrustação em sistemas pressurizados contendo CO2. Este estudo contribui para o entendimento integrado entre hidrodinâmica, termodinâmica e adesão na incrustação carbonática, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de estratégias mais eficientes de mitigação em sistemas de produção de petróleo.
Palavras-chave: Incrustação carbonática. Adesão de CaCO3. Escoamento pressurizado. Injeção de CO2 contínua.
