Uma nova proposta de fluidos de perfuração aquosos à base de polímeros vinílicos e bentonita para poços de alta temperatura e pressão

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Câmara, Paulo César França da
• Orientador(a): Balaban, Rosângela de Carvalho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fluido de perfuração; Reologia; Polímeros vinílicos; Estabilidade térmica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21036

O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.