Este trabalho discute vários mecanismos que podem levar à formação de incrustações de sulfureto de ferro, técnicas que podem ser usadas para prevenir a sua formação e métodos para removê-lo. A escala de sulfureto de ferro está presente em poços produtores de petróleo e gás, poços de injecção de água e poços de abastecimento. Existem vários mecanismos que podem levar à formação de sulfureto de ferro. No entanto, todos estes mecanismos requerem fontes de sulfureto de hidrogénio e de ferro. O sulfureto de hidrogénio pode resultar de bactérias redutoras de sulfato, decomposição térmica do sulfato, ou ser introduzido no poço como em operações de elevação de gás. O ferro pode ser produzido a partir da formação, especialmente em reservatórios de arenito e também está presente no fundo do poço como resultado de vários processos de corrosão. A combinação de sulfureto de hidrogénio e ferro irá causar a formação de várias espécies de sulfureto de ferro. A relação ferro/sulfeto nestas espécies depende da temperatura, pressão, pH e concentração de sulfeto de hidrogênio. Esta relação desempenha um papel fundamental na determinação do melhor método para remover escalas de sulfureto de ferro. O ácido clorídrico pode ser usado para dissolver espécies de sulfureto de ferro que contenham ferro e enxofre em uma razão molar próxima à unidade. Fórmulas não-ácidas podem ser usadas para remover a escala de sulfato de ferro, no entanto, sua capacidade de dissolver sulfato de ferro depende da razão molar do ferro em relação ao sulfato. Para prevenir a formação de sulfureto de ferro, os tratamentos de espremer para a formação foram considerados muito eficazes. Este trabalho discute vários mecanismos que podem levar à formação de sulfeto de ferro, métodos químicos e mecânicos para removê-lo e tratamentos químicos de espremer para prevenir sua formação e/ou deposição.
Resultados, Conclusões
Trabalho de campo extenso foi conduzido para identificar o tipo de escala de sulfeto de ferro presente, e os mecanismos que levam à sua formação. As espécies de sulfureto de ferro estavam presentes nos poços de gás, petróleo e água de abastecimento. As características químicas e físicas da escala de sulfeto de ferro foram encontradas em função da temperatura, pressão, pH e da idade da escala. Outras propriedades da escala, densidade e espessura, foram encontradas para variar com a profundidade e idade da escala. Vários tratamentos mecânicos e químicos para remover a escala de sulfureto de ferro foram examinados em detalhe. Vantagens e desvantagens de cada método foram identificadas. O melhor método para lidar com a escala de sulfureto de ferro é evitar a sua formação em primeiro lugar. Os tratamentos químicos de espremedura foram considerados eficazes neste aspecto. Uma vez formada a escala de sulfato de ferro, então é recomendado remover a escala usando lavagens ácidas com aditivos apropriados. Recomenda-se a utilização de meios mecânicos para as escamas antigas de sulfato de ferro, que têm baixa solubilidade ácida.
Área de interesse
Escala de sulfato de ferro está presente em poços de petróleo e gás ácidos e injetores contaminados com bactérias redutoras de sulfato (SRB). Aumenta a taxa de corrosão dos tubos do fundo do poço, e afeta negativamente o desempenho de vários poços. Reduz a eficiência da separação óleo/água em vários GOSPs. A remoção da escala de sulfureto de ferro é um processo complexo, especialmente em condições de fundo de poço. A otimização deste processo exigirá o entendimento completo de várias interações químicas.
Espécies de sulfureto de ferro são conhecidas por causar problemas operacionais na indústria petrolífera. A presença de partículas de sulfeto de ferro na água injetada pode causar perda de injetividade em injetores de água1-3 e poços de descarte de água.4 A acumulação de sulfeto de ferro e biomassa ao redor de peneiras e perfurações no fundo do poço pode causar perda de produtividade dos poços de abastecimento de água.5 A incorporação de escala de sulfeto de ferro na tubulação pode criar problemas durante o trabalho com fio e pode reduzir a capacidade de entrega do poço. 6-7 A presença de partículas finas de sulfeto de ferro no petróleo bruto produzido pode causar muitos problemas operacionais nas plantas de separação de óleo/gás (GOSPs). 8 Recentemente, Nasr-El-Din et al.9 descobriram que a escala de sulfeto de ferro depositada nos bicos dos mandris de gás reduziu a produtividade dos poços de abastecimento de água com o elevador de gás.