Título

CARACTERIZAÇÃO DE LIGAS COM VARIÁVEL TEOR EM NÍQUEL PARA APLICAÇÃO EM DUTOS DE TRANSPORTE DE CO2 PARA EXTRAÇÃO AVANÇADA DE PETRÓLEO

CHARACTERIZATION OF VARIABLE NICKEL CONTENT STEEL ALLOYS FOR CO2 PIPELINES FOR ENHANCED OIL RECOVERY

Autoria

Chrestani, Alexandre Ghidini; Félix, Lorenzo Marzari; Hatwig, Heitor; Antunes, Márcio Ribeiro; Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis

DOI

10.5151/2594-5327-22918

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Resumo

Apesar do sucesso da extração do primeiro óleo do pré-sal, persistem alguns desafios para torná-lo mais competitivo, entre eles está o aumento da produtividade dos poços. Uma das alternativas é a injeção de CO2, no entanto, sendo tal gás nocivo ao ambiente e potencialmente letal, deve-se garantir que sua operação será segura. Com base nisso, busca-se selecionar materiais que mantêm elevada tenacidade e não fraturem de forma frágil mesmo em temperaturas subzero (em caso de descompressão do gás). Este trabalho tem como objetivo determinar as características mecânicas e metalúrgicas de três ligas com 0, 6% e 9% em massa de níquel, visando sua caracterização para um futuro estudo de seu comportamento em fratura. As microestruturas dos materiais foram determinadas por metalografia e difração de raios-X, e as características mecânicas através de dureza Vickers e ensaios de tração. Os resultados obtidos indicaram que o aumento no teor do níquel, além de alterar a morfologia da ferrita e contribuir para o surgimento de uma austenita residual, elevou a resistência mecânica do aço. Tais resultados indicam que as ligas com adição de níquel apresentam propriedades promissoras para a aplicação.

 

Despite the success of the first pre-salt oil extraction, there remain some challenges to make it more competitive, among them is the increase of well productivity, one alternative is the CO2 injection. However, since that gas is harmful to the environment and potentially lethal, operation safety should be ensured. Based on this, it was attempted to select materials that maintain high toughness and non-fragile fracture even in subzero temperatures (in case of gas decompression). This study aims to determine the mechanical and metallurgical properties of three alloys with 0, 6% and 9% weight nickel content, in order to characterize them for a future study on fracture behavior. The materials had their microstructures determined by metallography and X-ray diffraction; in addition, mechanical properties were investigated by Vickers hardness tests and tensile tests. The results indicated that the increase of nickel content not only altered ferrite morphology and contribute to the appearance of a residual austenite, but also increased the mechanical strength of the steel. These results also indicate that the alloys have promising properties for the application.

Palavras-chave

Aços com níquel; Caracterização; Transporte de CO2; Recuperação de petróleo.

Steels with nickel; Characterization; CO2 transportation; Oil recovery.