AVALIAÇÃO E MODELAGEM REOLÓGICA
DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO BASE ÁGUA
Mestranda: Klismeryane Costa de Melo
Orientador: Prof Dr Eduardo Lins de Barros Neto.
Co-Orientador: Prof Dr Afonso Avelino Dantas
Natal, Agosto de 2008
INTRODUÇÃO
Perfuração de poços de petróleo - Estabilidade do poço
Fluido de Perfuração
Classificação – Fase dispersante
-Base óleo, Base gás, Base água.
OBJETIVOS
Geral
O presente trabalho tem como objetivo principal
estudar a influencia de viscosificantes utilizados em
fluidos de perfuração (Bentonita, Goma Xantana e
CMC),
em
parâmetros
reológicos,
estabilidade do sistema fluido.
de
filtração
e
JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA
A aplicação dos fluidos de perfuração, atualmente, na
indústria do petróleo é muito mais baseada em dados
práticos, como habilidades e observações obtidas pelos
operadores no campo, do que em dados científicos, o que
dificulta o desenvolvimento e a melhoria para otimização
do processo.
ASPECTOS TEÓRICOS
Fluido de Perfuração
Conceito
“Misturas de sólidos, líquidos e aditivos químicos”
Funções


Carrear os cascalhos.
Lubrificar a broca.
Características




Estabilizar as paredes do poço mecânica e quimicamente.
Controle de pressões existentes nas camadas perfuradas.
Aceitar tratamento de ordem física química e biológica.
Apresentar custo compatível com a operação.
ASPECTOS TEÓRICOS
Fluido de Perfuração
Propriedade
 Densidade
 Parâmetros reológicos e Forças Géis
 Parâmetros de filtração
 Teor de sólidos
 Concentração Hidrogeniônica – pH
 Alcalinidades
 Teor de cloretos ou salinidade
 Teor de bentonita ou de sólidos ativos
MATERIAIS E MÉTODOS
• Formulações de Fluido
Para a preparação do fluido utilizaremos
um aparelho de dispersão (Hamilton Beach-
Fann).
 Reagentes de estudo : CMC ADS, Goma
Xantana e Bentonita.
 Hidratação do polímero/argila – 24 Horas
Figura 1. Agitador Hamilton
Beach-Fann
MATERIAIS E MÉTODOS
• Ensaios Reológicos
 Sistema com sensores de cilindros
coaxiais.
 Reômetro operando no modo CR
(taxa controlada).
 Resposta – curvas de fluxo (tensão
x taxa de cisalhamento).
Figura 2. Reômetro MARS
MATERIAIS E MÉTODOS
• Ensaio de Filtração
 Célula de Filtração HPHT .
 Pressão do sistema 100 psi.
 Tempo de filtração – 6 horas
Figura 3. Célula de filtração HPHT
MATERIAIS E MÉTODOS
• Ensaios de estabilidade

Curvas de estabilidade em função da
concentração e dos aditivos de estudo.
Figura 4. Lumisizer
RESULTADOS
(A)
A
3.5
Tixotropia - GX 0.8 g
‚ = f (Á)
ƒ = f (Á)
3.0
500
B (B) 60
450
55
50
400
45
2.5
350
1.5
1.0
0
32
64
Á [1/s]
96
128
[P a ]
30
200
25
150
20
100
15
50
10
0.5
0
35
‚
[cP ]
ƒ
250
‚
[P a ]
40
300
2.0
Tixotropia - GX 6.0 g
‚ = f (Á)
5
0
160
0
32
64
96
128
160
Á [1/s]
HAAKE RheoWin 3.50.0012
HAAKE RheoWin 3.50.0012
Figura 5 . Curvas de fluxo em relação a taxa de cisalhamento ou histerese para o fluido preparado com (A) 0.8 g/cm3 GX
e (B) 6.0 g/cm3
CONCLUSÃO
Um estudo detalhado sobre a influência de cada
aditivo dentro de sistemas utilizados como fluido
de perfuração permitiu otimizar formulações de
fluido, reduzindo custos e melhorar propriedades
de fundamental importância para o bom
desenvolvimento da perfuração de um poço de
petróleo.
CRONOGRAMA
ATIVIDADES
TRIMESTRES
2007
2006
3ª
Curso de
disciplinas
Pesquisa
bibliográfica
Construção da
célula de filtração
Espera pelo
recebimento de
aditivos
Realização de
experimentos em
laboratório
Qualificação
Defesa da tese de
mestrado
4ª
1ª
2ª
3ª
4ª
2008
1ª
2ª
3ª
4ª
AGRADECIMENTOS
Deus!!!