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Sobre a problemática da acumulação de ceras parafínicas contidas no petróleo bruto em pipelines, e o que se sabe ou ainda não se sabe sobre o assunto


Sob certas condições ambientais, a produção de petróleo bruto parafínico inclui lidar com fenómenos de deposição de cera. À medida que a temperatura dentro do poço diminui abaixo do ponto de turvação (tal ponto é a temperatura abaixo da qual a cera se forma com aparência turva) ou temperatura de aparição de cera (WAT), ocorrerá precipitação de cera. Esse fenómeno restringe o fluxo, induzindo um comportamento não newtoniano e aumentando as viscosidades efetivas, à medida que a temperatura de um petróleo ceroso atinge o ponto de fluidez (a temperatura abaixo da qual o líquido se torna semi-sólido e perde suas características de escoamento). Assim, uma camada heterogênea de ceras de parafina recém-precipitadas pegajosas se desenvolve perto da parede do tubo ou das bordas do poço. Com o tempo, as partículas de cera cristalizada se agregam e formam um depósito de parafina que pode continuar crescendo, levando à redução da seção disponível de fluxo.

(...) Os mecanismos que regem a deposição e remoção de cera sólida devem ser incorporados em modelos globais de simulação. A questão principal é: quais são os mecanismos relevantes para a deposição de cera? As investigações estão em andamento há décadas. Essa questão foi intensamente estudada desde 1955. De lá para cá, diversos estudos foram desenvolvidos para melhor compreender o fenómeno.

(...) Apesar do amplo consenso sobre a importância da difusão molecular como principal mecanismo de deposição de cera, há evidências abundantes de que muitos resultados experimentais não podem ser totalmente explicados apenas por ela. Além disso, ainda existem alguns mecanismos que não são suficientemente estudados, como efeitos de turboforese [22] ou eletroforese [80]. Enquanto a turboforese representa a tendência das partículas serem desviadas em direção à parede do tubo na direção de menor turbulência [81], a eletroforese caracteriza o movimento das partículas devido a forças elétricas. A simulação de coeficientes de difusão usando dinâmica molecular [82] pode ser uma forma meritória de avaliar quais são os melhores mecanismos de deposição de cera para explicar os fenómenos, substituindo testes experimentais quando não for viável ou para posterior avaliação. Aplicando métodos estocásticos,  simulações de Monte-Carlo também podem ser realizadas para avaliar esses fenómenos [83]. Além disso, as formulações atuais destinadas a descrever cada um dos mecanismos de deposição e fenómenos físicos podem ser melhoradas.

(...) Reconhecer a especificidade de cada petróleo bruto, bem como as condições de fluxo, incluindo as tensões de corte [8], permitirá organizar o vasto conhecimento adquirido com décadas de investigação em faixas de validade mais bem definidas para as formulações propostas.

Por outro lado, espera-se que as investigações experimentais ampliem o âmbito de cobertura, expandindo para o tema da deposição de cera em emulsões água-em-óleo ou óleo-em-água, bem como em escoamentos multifásicos, ou mesmo na injeção de CO2.

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Fonte: A.M. Sousa, H.A. Matos, L. Guerreiro, Wax deposition mechanisms and the effect of emulsions and carbon dioxide injection on wax deposition: Critical review, Petroleum 6(3) (2020) 215-225.