Na produção do pré-sal brasileiro, os elevados teores de dióxido de carbono (CO2) no gás associado e a alta salinidade da água, e os elevados teores de íons de cálcio ocasionam problemas relacionados tanto à corrosão como incrustação. O acúmulo desses produtos na parede interna das tubulações reduz o diâmetro interno e pode impactar na garantia do fluxo de produção. Para os reservatórios do pré-sal brasileiro, o estudo e conhecimento sobre incrustações de carbonato de cálcio (CaCO3) tornam-se temas de crucial importância para garantir o escoamento neste processo de produção, levando em consideração os longos caminhos percorridos pelos fluidos e a difícil acessibilidade. Parâmetros relacionados tanto ao substrato quanto ao meio podem influenciar nos mecanismos de precipitação de CaCO3 e podem impactar tanto no desenvolvimento e seleção dos inibidores químicos de incrustação, como na utilização dos métodos mecânicos e químicos de remoção. Neste estudo, é avaliado o efeito da rugosidade da superfície do aço-carbono na incrustação de carbonato de cálcio em solução aquosa de alta salinidade contendo bicarbonato de sódio (NaHCO3) e cloreto de cálcio (CaCl2), simulando água produzida do pré-sal sob condições de fluxo. Uma célula eletroquímica é proposta e desenvolvida para este estudo. A incrustação depositada é analisada utilizando técnicas como Espectrometria de Emissão Óptica de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Espectroscopia de Raios-X de Dispersão de Energia (EDS), medidas de ângulo de contato e medidas eletroquímicas. Considerando a solução de teste e o equipamento adotado para simular condições de fluxo, este estudo demonstra que a rugosidade da superfície influencia na formação de incrustações de carbonato de cálcio, além de influenciar nos polimorfos de carbonato de cálcio, associados com o processo de corrosão.

In brazilian pre-salt production, high levels of carbon dioxide (CO2) in the associated gas and high salinity in the water, and the high levels of calcium ions, cause problems related to corrosion and scale. The build-up of these products in the internal wall pipes reduces the internal diameter and can impact the production flow guarantee. For brazilian pre-salt reservoirs, the study and knowledge of calcium carbonate (CaCO3) scales become topics of crucial importance to guarantee the flow in the process production, taking into account the long paths flowed by the fluids and the accessibility difficult. Parameters related both to substrate and the environment can influence CaCO3 precipitation mechanisms and can impact both to development and selection of chemical scale inhibitors, as well as the use of mechanical and chemical removal methods. In this study, the effect of steel surface roughness on calcium carbonate scale has been studied in a high salinity brine containing sodium bicarbonate (NaHCO3) and calcium chloride (CaCl2), simulating pre-salt produced water and under flow conditions. An electrochemical cell is proposed and developed for this study. The scale build-up was analysed by using techniques such as Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion X-ray Spectroscopy (EDS) contact angle and electrochemical measurements. Considering the test solution and the equipment adopted to simulate flow conditions, this study demonstrates that surface roughness influences the calcium carbonate scale formation and affects the calcium carbonate polymorphs associated with the corrosion process.