En tant qu'outil puissant d'analyse des matériaux, XRD a également une large gamme d'applications dans l'industrie pétrolière : analyse des minéraux et des roches entières, analyse type et quantitative de l'argile, caractérisation des catalyseurs, analyse des produits de tartre et de corrosion. Cet article présente comment utiliser le diffractomètre à rayons X Bruker D2 Phaser pour la phase qualitative etanalyse quantitative d'échelle sédimentaire.

1. Introduction à la mise à l'échelle :

Le tartre est un dépôt solide dans une solution ou une suspension. Les conditions de formation de tartre sont complexes et sont déterminées par une série de variables, notamment le gaz dissous, le type et la concentration d'ions, la température, la pression, le pH et la salinité.

Du point de vue de la production, l’entartrage et l’encrassement constituent un problème important pour l’industrie pétrolière, car ces dépôts peuvent entraîner une baisse rapide du débit des oléoducs et le colmatage des vannes et des ports de forage. La figure 1 montre deux épaisseurs différentes de tartre de dépôt, qui entraînent toutes deux une capacité réduite du pipeline.

Certains produits représentatifs du tartre industriel et de la corrosion, tels que le carbonate de calcium et le sulfate de baryum, sont répertoriés dans le tableau 1. La phase de formation du tartre est souvent liée aux conditions de formation et au lieu d'origine.

Pour les dépôts de tartre ou de produits de corrosion, le but ultime de leur caractérisation est de développer un processus de traitement raisonnable pour éliminer ou empêcher leur production, réduisant ainsi les coûts et le temps de maintenance. Dans ce rapport, les échantillons de structure sédimentaire ont été analysés qualitativement et quantitativement parDiffraction des rayons Xméthode.

2. Partie expérimentale

Tout d’abord, les échantillons collectés sont broyés en particules plus grossières, qui sont ensuite broyées dans un mortier d’agate pour obtenir une poudre fine de moins de 325 mesh. Si le volume de l'échantillon est important, il peut être traité avec un équipement de broyage mécanique tel qu'un broyeur ou un broyeur vibrant. L'analyse des échantillons peut être effectuée à l'aide d'undiffractomètre à poudre de banc.

3. Résultats expérimentaux

Il existe de nombreux types de matériaux incrustés déposés et il est important de déterminer la composition des phases de chaque échantillon, de déterminer la cause du dépôt et de proposer des options de traitement ou d'empêcher sa formation. Les méthodes de traitement du tartre des dépôts racinaires sont les suivantes : (1) traitement par liquide acide ; (2) liaison des ions par chélation ; (3) Méthodes physiques telles que le rinçage à l'eau ou le broyage.

La forme polycristalline du carbonate de calcium est prise comme exemple pour illustrer les teneurs ci-dessus. Le CaCO3 a deux formes cristallines, la calcite et l'aragonite, qui se forment dans des environnements locaux différents.

LediffractionLes schémas de plusieurs échantillons de sédiments contenant du calcium sont présentés à la figure 3. Après avoir compris la composition des phases, le mécanisme de formation du tartre sédimentaire peut être analysé et des méthodes de traitement ciblées peuvent être développées davantage.

Pour un mélange de plusieurs phases, la quantité de chaque phase peut être déterminée par la structure de chaque composition minérale, comme le montre la figure 4 (un échantillon d'un sédiment contenant principalement du sulfate de calcium). Le pourcentage massique relatif de chaque phase est indiqué sur la figure 5.

4. Conclusion

XRD est un outil puissant pour l’analyse de phase qualitative et quantitative des sédiments industriels et des produits de corrosion. La diffraction des rayons X est souvent utilisée comme moyen auxiliaire d'analyse élémentaire pour fournir une caractérisation plus détaillée de l'analyse des matériaux, en particulier pour distinguer les phases ayant une composition chimique similaire.DRXest largement utilisé dans l’industrie pétrolière.