Adsorção competitiva de inibidor de corrosão usado em poços de perfuração de petróleo sobre aço, esmectita e arenito

Abstract

Recebido em 19/2/08; aceito em 10/7/08; publicado na web em 27/11/08 COMPETITIVE ADSORPTION OF WELLBORES CORROSION INHIBITOR ONTO STEEL, ESMECTITE AND SANDSTONE.A commercial corrosion inhibitor used in petroleum production was characterized by means of infrared spectroscopy and energy dispersive spectroscopy (EDS). Predicting the adsorption behavior of corrosion inhibitor onto steel, sandstone and esmectite is the key to improve working conditions. In this study, the adsorption kinetics of inhibitor formulations in HCl 15% or in Mud Acid (HCl 13,5% and ammonium bifluoride) onto steel, sandstone and esmectite was determined by means of spectrophotometry. Kinetic parameters indicated that adsorption of inhibitor in the presence of bifluoride was favored. Moreover, the adsorption constant rate was the largest when the substrate was esmectite.Keywords: corrosion inhibitor; adsorption; acidification.introdução Acidificação é uma técnica que tem sido usada extensivamente nos últimos 80 anos em poços de petróleo na dissolução de minerais, resíduos do fluido de perfuração e outros materiais presentes nos poros dessa rocha, visando com isso recuperar ou aumentar a produtividade ou injetividade. Essa acidificação consiste na injeção de um volume de uma solução ácida na rocha produtora ou injetora, usando uma pressão inferior à pressão de fratura da rocha. As formulações ácidas mais usadas são à base de ácido clorídrico (HCl), ácidos orgânicos ou a mistura do HCl com bifluoreto de amônio (NH 4 F.HF), comumente chamada de Mud Acid. Essas formulações ácidas requerem sempre o uso de um inibidor de corrosão para evitar o desgaste prematuro do revestimento de produção pelo ataque ácido, 1-6 bem como são adicionados também outros aditivos à formulação, cada um com finalidade específica, como descrito a seguir. O solvente mútuo (o mais usado é o butil glicol) reduz a adsorção do inibidor de corrosão sobre partículas de argila não-dissolvidas que estabilizam emulsões formadas entre a mistura ácida e o óleo da formação, aumenta a solubilidade e compatibilidade de inibidores e os quebradores de emulsão e outros aditivos, além de prevenir a inversão de molhabilidade sobre a superfície da rocha, que poderia reduzir a produtividade do poço. Seqüestradores de ferro previnem a precipitação de hidróxidos ferrosos e férricos, evitando a formação de borras por estes íons. Tensoativos não-iônicos são utilizados para estabilizar as emulsões e inibir a formação de borras. O inibidor de corrosão é escolhido de acordo com o tipo de ácido, temperatura de formação e características do metal. Um dos inibidores muito utilizado nas operações de exploração de petróleo é o ácido pentametilfosfônico dietilenotriamina (DETPMP), cuja estrutura química está representada na Figura 1S (material suplementar).1,2 Entretanto, produtos regionais modificados, como o óleo de coco saponificado, tem se mostrado eficientes como inibidores de corrosão. 7O arenito é o reservatório de petróleo mais comum nas bacias petroleiras brasileiras e quando se requer acidificá-lo...