CENTRO UNIVERSITRIO JORGE AMADOENGENHARIA DE PETRLEO E GS

ALEXANDRO DA SILVAWESLEY DE JESUS SANTANA

FORMULAO DE UM FLUIDO DE PERFURAO BASE-GUA

SALVADOR, 2015ALEXANDRO DA SILVAWESLEY DE JESUS SANTANA

FORMULAO DE UM FLUIDO DE PERFURAO BASE-GUA

Relatrio de Prtica Experimental apresentado disciplina Orientao ao Estgio Supervisionado a contar como parte da nota da Avaliao 01.

Prof. RYUCHI WATANABE

SALVADOR, 2015SUMRIO

1 INTRODUO............................................................................................................04

2 OBJETIVOS.................................................................................................................05

3 MATERIAIS E MTODOS.........................................................................................06

4 RESULTADOS E DISCUSSES................................................................................07

5 CONCLUSES............................................................................................................09

REFERNCIAS..............................................................................................................10

1 INTRODUO

Perfurar poos mais profundos, maiores e mais desafiadores tem sido possvel pelos avanos nas tecnologias de perfurao, incluindo fluidos de perfurao mais eficazes e eficientes. Fluidos de perfurao, tambm conhecido como lamas de perfurao, so adicionados ao poo para facilitar o processo de perfurao atravs da suspenso e carreamento de cascalhos, estabilizao das rochas perfuradas, e resfriamento e lubrificao da broca.

Durante a perfurao, cascalhos so gerados, mas eles geralmente no costumam ser um problema at a parada da perfurao, quando as brocas precisam ser substitudas. Quando isso ocorre e fluidos de perfurao no so usados, os cascalhos tendem a preencher o poo novamente. A lama de perfurao usada justamente como uma ferramenta de suspenso que evita que ocorra essa deposio dos sedimentos.

Os fluidos de perfurao tambm ajudam a controlar a presso do poo, equilibrando as presses dos hidrocarbonetos e das formaes rochosas. Agentes adensantes so adicionados aos fluidos para aumentar sua densidade, assim aumentando tambm a presso exercida nas paredes do poo.

Outra funo importante das lamas de perfurao a estabilizao das rochas. Aditivos especiais so utilizados para assegurar que o fluido no seja absorvido pela formao do poo e que os poros das rochas da formao no sejam obstrudos.

Quanto maior o poo, mais tubos de perfurao so necessrios para perfurar um poo. Essa quantidade de tubos deixa a coluna de perfurao pesada, e a lama, nesse sentido, ajuda adicionando flutuabilidade ao sistema, reduzindo as tenses exercidas. Alm disso, fluidos de perfurao ajudam a reduzir a frico com a formao rochosa, reduzindo a temperatura. Esta propriedade lubrificante e refrigerante ajuda a prolongar a vida til da broca.

Os fluidos de perfurao podem ser a base de gua, leo ou de polmeros sintticos e cada composio prover utilizao em diferentes situaes, dependendo das necessidades especficas de cada poo.

Este relatrio descreve a formulao de uma amostra de fluido de perfurao base-gua realizada experimentalmente em laboratrio.

2 OBJETVOS

Formular e desenvolver uma amostra experimental de fluido de perfurao base-gua, avaliando, posteriormente, a sua viscosidade e servindo de base para futuros estudos comparativos.

3 MATERIAIS E MTODOS

3.1 MATERIAIS NECESSRIOS

Reagentes

a. Sulfato de Brio (Barita) 25g. Agente adensante: aumenta a densidade a fim de controlar presses naturais exercidas pelo poo;b. Hidrxido de sdio 0,5g. Controlador de pH: controla a corroso dos equipamentos de perfurao; c. Cloreto de sdio 9g. Inibidor: reduz o escoamento hidrulico;d. AMC Gel BR (Bentonita) 1,5g. Agente viscosificante: aumenta a viscosidade e melhora os parmetros reolgicos;e. Goma Gel (Goma Xantana) 0,5g. Redutor de filtrado: diminui a invaso de filtrado na formao argilosa;f. gua destilada 300ml. Agente dispersante.

Equipamentos e Utenslios

a. 2 recipientes plsticos adaptados;b. Liquidificador de alta potncia;c. Balana de precisod. Viscosmetro rotativo microprocessado;e. 5 bandejas adaptadas;f. Colher de medio;

3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A amostra de fluido formulada foi concebida adaptando-se um liquidificador de alta potncia. Para preparao do fluido separou-se os 300ml de gua no recipiente plstico improvisado e, por conseguinte, mediu-se com o auxlio da balana de preciso as quantidades dos seguintes componentes: bentonita, cloreto de sdio, hidrxido de sdio, barita e goma xantana; os aditivos foram inseridos no liquidificador j adicionado com a gua e sob agitao intensa, completando assim a composio do fluido. Aps 5 minutos de mistura o fluido foi acondicionado num segundo recipiente plstico improvisado e levado ao viscosmetro rotativo microprocessado, para determinao da viscosidade da amostra. O processo de medio da viscosidade no ser descrito aqui, pois o mesmo encontra-se detalhado no manual do fabricante do equipamento.

4 RESULTADOS E DISCUSSESAps pesquisa bibliogrfica, foi possvel realizar a formulao para o fluido de perfurao base-gua, atravs dos reagentes encontrados no laboratrio, e, favorveis ambientalmente. As quantidades envolvidas so resultado de uma ampla pesquisa que serviu de base para o teste experimental.

Os aditivos utilizados cumpriro as diferentes necessidades de aplicao do fluido de perfurao. So eles: agente adensante, agente viscosificante, controlador de pH, inibidor e redutor de filtrado. Na tabela 1, pode-se verificar os componentes do fluido, funo e descrio de cada aditivo.

Figura 1 Amostra do fluido produzido.

AditivoFunoDescrio

Barita(BaSO4)AgenteAdensantePor apresentar alta densidade frequentemente utilizada na composio dos fluidos de perfurao como agente modificador de densidade. O aumento dessa densidade ajuda na estabilizao da coluna de perfurao e na resistncia s presses hidrostticas a que o poo estar submetido.

Hidrxido de sdio(NaOH)Controladorde pH amplamente utilizado na constituio dos fluidos por possuir a caracterstica de aumentar o pH, o que quase sempre desejvel nas operaes de perfurao, pois reduz a corroso dos equipamentos utilizados e a disperso de formaes argilosas. Nos fluidos de perfurao o pH varia de 7 a 10, classificando-os como alcalino baixo.

Cloreto de sdio(NaCl)InibidorUtilizado como inibidor de expanso ou inchao das argilas, estes apresentam a propriedade de amenizar as trocas ocorridas entre as molculas de gua e os ctions presentes nas argilas, diminuindo assim o risco dos poros do poo serem entupidos e sua permeabilidade ser reduzida.

gua destilada(H2O)AgenteDispersanteSo os sistemas dispersantes e com baixo valor de pH, em torno de 7,0 e 9,5.

Bentonita(Argila)AgenteViscosificanteNos fluidos de perfurao as argilas podem associar-se de diferentes maneiras, influenciando diretamente na qualidade e eficincia dos fluidos. Os quatro efeitos possveis causados pelas diferentes associaes de argila so a agregao, disperso, floculao e defloculao.

Goma Xantana(Polmero)Redutorde filtradoViscosidade baixa, reduz o filtrado, proporcionando melhores condies reolgicas ao fluido.

Tabela 1 Formulao do fluido de perfurao

A partir da leitura do manual disponibilizado pela empresa QUIMIS, fabricante do viscosmetro rotativo microprocessado, foram feitos testes para aferio da viscosidade do fluido de perfurao preparado.

Como no se sabia a viscosidade da amostra, teve-se que testar em todas as velocidades e rotores at encontrar a leitura que mais se aproximou dos 50% da escala. O melhor resultado do teste foi conseguido com o rotor de dimetro 3 na velocidade de 11 rpm, atingindo 49,2% da escala. Nestas condies, chegou-se a uma viscosidade no valor de 4.385,5 mPa.s

Deve-se ressaltar que as condies de operao para desenvolvimento de tal fluido ocorreram de maneira muito imprpria, apresentando muitas interferncias como o improviso de vidrarias de laboratrio, substituio de reagentes especficos por outros semelhantes, falta do equipamento misturador ideal (HAMILTON), erros humanos de aferio e total desprezo pela varivel temperatura, a qual empiricamente sabemos est intimamente relacionada com a viscosidade. Tamanha quantidade de erros e interferncias podem ter causado uma grande distoro e incoerncia no resultado encontrado.

5 CONCLUSESA partir da reviso da literatura percebe-se que a escolha de fluidos de perfurao de poos de petrleo e gs natural, bem como a avaliao do desempenho desses fluidos durante a operao muito importante na fase exploratria e tambm de desenvolvimento do campo.

O procedimento experimental, embora falho, mostrou-se muito satisfatrio, j que conseguiu-se unir ao mximo as informaes necessrias para formulao do fluido de perfurao base-gua com a variedade de reagentes encontrados no laboratrio, que so menos agressivos ao ambiente e que apresentam boa funcionalidade. Posteriormente pretende-se adquirir novas tcnicas de aditivao para melhoramento da eficincia do fluido e ainda mais adiante utilizar a mesma metodologia para se formular e desenvolver outro fluido de perfurao, desta vez base-leo, podendo-se desta forma comparar as propriedades de ambos os fluidos.

REFERNCIAS1. THOMAS, J.E. Fundamentos de Engenharia de Petrleo. Rio de Janeiro: PETROBRAS, 2001.

2. AMORIM, L.V.; FARIAS, K.V.; VIANA, J.D.; BARBOSA, M.I.R; PEREIRA, E.; FRANA, K.B.; LIRA, H.L.; FERREIRA, H.C. Fluidos de perfurao base de gua. UFCG Departamento de Engenharia Qumica. Cermica 51 (2005).

3. GRAY, G.R.; DARLEY, H.C.H.; Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluids, 1985.

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