voorspelling en experimentele bepaling van de oplosbaarheid van exotische schalen bij hoge temperaturen – zinksulfide
de aanwezigheid van “exotische” schalen zoals zinksulfide (ZnS), Loodsulfide (PbS) en ijzersulfide (FeS) in HP/HT-reservoirs is vastgesteld. “Exotische” schaal materialen komen als een nieuwe uitdaging in HP / HT reservoirs. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van meer geavanceerde tools om hun gedrag te voorspellen onder extreme omstandigheden. Het doel van dit werk is om ZnS op te nemen in de groep van schaalmaterialen die kunnen worden gemodelleerd met het uitgebreide UNIQUAC-model.
Oplosbaarheidsgegevens voor ZnS zijn schaars in de open literatuur. Om de beschikbare gegevens te verbeteren, bestuderen we het experimentele gedrag van ZNS-oplosbaarheid bij hoge temperaturen. De bepaling van de oplosbaarheid van ZnS wordt uitgevoerd bij temperaturen tot 250°C. zinksulfide (99,99%) en ultrazuiver water worden in een flacon in een zuurstofarme atmosfeer geplaatst. Het monster wordt in een gecontroleerd bad geplaatst en geroerd totdat het evenwicht is bereikt. De suspensie wordt bij dezelfde Procestemperatuur gefilterd en onmiddellijk verdund. Daarna wordt de waterige oplossing geanalyseerd met behulp van inductief gekoppelde Plasma Optische Emissie spectroscopie (ICP-OES) als analytische techniek. De concentraties van Zn2+ en S2-ionen worden geanalyseerd. De experimentele gegevens worden gebruikt voor parameterschatting in het uitgebreide UNIQUAC-model dat wordt gepresenteerd door Villafafila et al. (2005); (2006).
de vaste-vloeibare fase-evenwichten van het systeem worden weergegeven met behulp van het uitgebreide UNIQUAC-model. Dit model is gekozen vanwege zijn veelzijdigheid en minder aantal parameters (twee parameters per soort plus twee parameters per soort paar) te schatten in vergelijking met andere modellen (Pitzer ‘ s model). Er wordt opgemerkt dat de oplosbaarheid van ZnS toeneemt met het verhogen van de temperatuur. Deze temperatuurafhankelijkheid wordt zeer goed weergegeven door het uitgebreide UNIQUAC-model. Het model kan experimentele gegevens voorspellen binnen de experimentele fout.
De overeenkomst tussen experimentele gegevens en het uitgebreide UNIQUAC-model toont aan dat dit thermodynamische model een veelbelovend instrument is om het voorkomen van ZNS-schaling in HP/HT-reservoirs te bepalen. Deze methodologie kan worden uitgebreid naar andere schalen materialen (PbS, FeS), waardoor het uitgebreide UNIQUAC model een toonaangevend model in het voorspellen van schalen in HP/HT reservoirs.