AVALIAÇÃO E MODELAGEM REOLÓGICADE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO BASE ÁGUA

Mestranda: Klismeryane Costa de MeloOrientador: Prof Dr Eduardo Lins de Barros Neto.

Co-Orientador: Prof Dr Afonso Avelino Dantas

Natal, Agosto de 2008

Perfuração de poços de petróleo - Estabilidade do poço

Fluido de Perfuração

Classificação – Fase dispersante

-Base óleo, Base gás, Base água.

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

OBJETIVOSOBJETIVOS

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, de filtração e

estabilidade do sistema fluido.

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.

JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIAJUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA

ASPECTOS TEÓRICOSASPECTOS TEÓRICOS

“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. etc.

Fluido de PerfuraçãoConceito

ASPECTOS TEÓRICOSASPECTOS TEÓRICOS

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

Fluido de PerfuraçãoPropriedade

MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS 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

• Ensaios Reológicos

Sistema com sensores de cilindros coaxiais.

Reômetro operando no modo CR (taxa controlada).

Resposta – curvas de fluxo (tensão x taxa de cisalhamento).

MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS

Figura 2. Reômetro MARS

• Ensaio de Filtração

Célula de Filtração HPHT .

Pressão do sistema 100 psi.

Tempo de filtração – 6 horas

MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS

Figura 3. Célula de filtração HPHT

• Ensaios de estabilidade

Curvas de estabilidade em função da concentração e dos aditivos de estudo.

MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS

Figura 4. Lumisizer

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

RESULTADOS

0 32 64 96 128 160

Á [1/s]

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

‚

[Pa

]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

ƒ

[cP

]

HAAKE RheoWin 3.50.0012

Tixotropia - GX 0.8 g‚ = f (Á)

ƒ = f (Á)

0 32 64 96 128 160

Á [1/s]

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

‚

[Pa

]HAAKE RheoWin 3.50.0012

Tixotropia - GX 6.0 g‚ = f (Á)

(A) (B)A B

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.

CONCLUSÃO

CRONOGRAMACRONOGRAMAATIVIDADES TRIMESTRES

2006 2007 2008

3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª

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

AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS

Deus!!!