ESTUDO DO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO BASE ÁGUA: EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE NaCl

Abstract

RESUMOOs fluidos de perfuração são definidos como fluidos de circulação utilizados para auxiliar a operação de perfuração de poços. Especialmente, os fluidos base água apresentam uma série de características ambientalmente mais favoráveis, visto que seus descartes são aceitáveis pelos órgãos ambientais. Porém, a contaminação do fluido com sal originado das formações é um fator crítico para o uso do fluido base água, pois durante o processo de perfuração, o fluido pode sofrer a contaminação salina provocando um aumento repentino na taxa de penetração, na floculação e na viscosidade do fluido. Com isso, este trabalho teve o objetivo estudar a influência da concentração do sal (NaCl) na reologia de fluidos de perfuração base água. Com isso, foram formulados dois fluidos: FP1, com concentrações de NaCl de 2, 61, 2,87,3,12,3,37,3,62, 4,0 % em massa e FP2, com suspensão de bentonita previamente hidratada e 4% em massa de NaCl. Verificou--se que, o aumento da concentração de NaCl provocou um aumento em quase todos os parâmetros reológicos do FP1 (viscosidade aparente, forças géis iniciais e finais), causando a sedimentação das partículas sólidas do fluido na concentração de 4,0 % de NaCl, devido à sensibilidade da argila bentonita aos íons de sódio inibindo sua hidratação. Para o FP2, o uso da argila hidratada promoveu uma redução dos parâmetros reológicos, quando comparado ao FP1 com 4% de NaCl, evitando a sedimentação das partículas sólidas e garantindo, assim, sua estabilidade e seu uso em aplicações petrolíferas.PALAVRAS--CHAVE: fluidos de perfuração, reologia, Cloreto de sódio (NaCl). RHEOLOGICAL BEHAVIOR STUDY OF DRILLING WATER BASED FLUIDS: EFFECT OF CONCENTRATION NaCl ABSTRACTDrilling fluids are defined as circulation fluids used to aid the drilling of wells. Especially, water--based fluids have a number of more environmentally friendly characteristics, as their discards are acceptable to environmental agencies. However, the contamination of the salt fluid from the formations is a critical factor for the use of the water--based fluid, because during the drilling process the fluid can suffer saline contamination causing a sudden increase in the rate of penetration, flocculation and viscosity of the fluid. This study aimed to develop and study the influence of salt concentration (NaCl) on the rheology of water--based drilling fluids. Thus, two fluids were formulated: FP1, with NaCl concentrations of 2. 61, 2.87, 3.12, 3.37, 3.62, 4.0 mass% and FP2, with suspension of bentonite previously hydrated and 4% by mass of NaCl. It was verified that the increase of the NaCl concentration caused an increase in almost all rheological parameters of FP1 (apparent viscosity, initial and final gels), causing sedimentation of the solid particles of the fluid in the concentration of 4.0% NaCl, due to the sensitivity of the bentonite clay to the sodium ions inhibiting its hydration. For FP2, the use of the hydrated clay promoted a reduction of the rheological parameters when compared to FP1 with 4% of NaCl, avoiding the sediment...

Avaliação Da Influência De Aditivos Em Fluido De Perfuração a Base De Água Com Aplicabilidade Em Folhelhos Da Formação Calumbi

“…Dados experimentais para medições de densidade de fluido mostraram boa repetibilidade (9,00 ± 0,07 lb gal -1 ). Esse valor está de acordo com os valores encontrados na literatura (Vale et al, 2017;Petrobras N-2604Petrobras N- , 1998.…”

“…Vale ressaltar que a viscosidade aparente de um fluido não newtoniano é, por definição, a viscosidade do fluido como se ele se comportasse como fluido newtoniano, sendo obtida juntando-se qualquer ponto da curva à origem em um reograma. Já a viscosidade plástica é uma medida do atrito resultante da colisão das partículas entre si, ou seja, a resistência interna do fluido ao escoamento, resultante da interação dos sólidos presentes (Vale et al, 2017). É possível observar que o valor de 6,61 cP para a viscosidade aparente está abaixo do valor mínimo de 15 cP.…”

“…Estudos usando cátions de lítio (Li + ), sódio (Na + ) e potássio (K + ) mostraram bom desempenho nas propriedades reológicas e de filtração de fluidos ao serem empregados em argilas bentonitas brasileiras (Silva et al, 2018). No entanto, o uso de altas concentrações de sais, como o cloreto de sódio (NaCl), à medida que proporciona um aumento nos parâmetros reológicos, leva a uma maior resistência inicial para colocar o fluido em movimento e/ou reiniciar seu escoamento após um certo tempo de repouso (Vale, Curbelo, Braga, & Garnica, 2017). No mesmo sentido, o uso de elevadas concentrações de aditivos poliméricos, a exemplo da carboximetilcelulose (CMC), pode influenciar também o comportamento reológico e de filtração, já que influencia o grau polimerização do fluido (Nobrega & Amorim, 2015).…”