Caracterização reológica de suspensões argilosas salinas com goma xantana para fluidos de perfuração de poços de petróleo

Abstract

RESUMO Testes de cisalhamento utilizando um viscosímetro de cilindros coaxiais foram realizados no intuito de se determinar as propriedades reológicas de dispersões de goma xantana com bentonita sódica em presença de diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl) e um valor fixo de concentração de cloreto de cálcio (CaCl2) à temperatura ambiente. A reologia das dispersões com diferentes concentrações de NaCl e bentonita sódica foram preparadas fixando as concentrações de goma xantana e CaCl2 em 0,47% e 0,455% respectivamente (ambas as porcentagens em massa) e utilizando água deionizada como meio dispersivo. As dispersões mostraram um bom ajuste ao modelo reológico de potência modificado (Herschel-Bulkley) através de regressões não lineares. Foi feito um Planejamento Composto Central (PCC) em dois níveis no qual as variáveis independentes foram as concentrações de bentonita sódica e cloreto de sódio e as variáveis dependentes foram o limite de escoamento (τ0), o índice de consistência (k) e o índice de fluxo (n). As amostras foram preparadas sob agitação com 24 horas de antecedência e as medições dos pontos da curva reológica foram obtidas através do viscosímetro Haake. Os resultados da análise mostraram que a tensão limite de escoamento é fortemente influenciada pela concentração de bentonita enquanto que os índices de consistência e fluxo são influenciados tanto pela concentração de bentonita como pela concentração do cloreto de sódio. Esses resultados mostram que é possível melhorar o desempenho de fluidos de perfuração argilosos através da manipulação do teor de sais e argila no mesmo.

Rheological assessment of the interaction between hydrophobic nanoclay and xanthan gum in saline environment, for application in drilling nanofluid

“…To assess the components influence in the mixture, the rheological model most suitable for the system was first evaluated. Considering previous studies [Melo, 2008;Souza, 2016] and the thixotropy provided by NA and XG, the rheological models evaluated were pseudoplastic and Herschel-Bulkley.…”

“…Concentration of XG was determined considering that concentrations greater than 0.2% by mass, where the clay adopts the entangled regime, the rheology of the mixtures is favored by the addition of salt [Wyatt et al, 2011]. The critical concentration of NaCl and CaCl2 were similar to Souza's work [Souza, 2016], with the aim of simulating the average concentration of salts incorporated into the mud during drilling in Brazilian shales.…”

Rheological Characterization of Bentonite Dispersions with Xanthan for Oil Well Drilling Fluids

“…The electrolyte addition causes a change in these structures due to compression of the electrical double layer due to the presence of Na + ions. The addition of salt leads to a decrease of the shear stress for a given range of shear rate 15 . Once the electric double layer forces are related to gel structure formations, a change in the electric double layer reflects in changes in the fluid behavior.…”

Avaliação da utilização de microemulsões a base de óleo de Moringa Oleífera Lam saponificado como fase contínua de fluidos de perfuração: Análise das propriedades reológicas

“…Na exploração de petróleo, umas das principais etapas desenvolvidas é a perfuração de poços com o objetivo de produção de óleo e gás, bem como da injeção de fluidos que auxiliem na recuperação de mais hidrocarbonetos (Souza, Luporini & Rigoli, 2017). A perfuração de poços tem conseguido, por meio dos avanços tecnológicos, alcançar os objetivos pré-determinados em regiões de alta complexidade, principalmente em regiões offshore que oferecem naturamente mais desafios a essa etapa.…”