Pratica_Fluidos_de_Perfuração_Luiza

7/29/2019 Pratica_Fluidos_de_Perfurao_Luiza

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Universidade de Braslia Faculdade Gama

Laboratrio de Engenharia de Petrleo e Gs

Aula Prtica

Ensaio Reolgico de Viscosidade para Fluidos dePerfurao: Fluido Aquoso Base de Bentonita com Aditivos Industriais

Luiza Conceio de Arajo 10/0054862

Prof.: Maria del Pilar

Janeiro de 2013


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1. IntroduoOs fluidos de perfurao, tambm chamados de lamas, so empregados

para auxiliar o processo de perfurao de poos. Atualmente, esto disponveisdiversos tipos de fluidos de perfurao, podendo-se destacar os fluidos base

de gua e argila. Esses fluidos vm sendo utilizados h mais de uma centena de

anos e so empregados na indstria de extrao de petrleo, tanto em

perfuraes terrestres (on-shore) quanto martimas (off-shore), nas perfuraes

de poos artesianos, bem como em operaes de sondagem. [1]

Os fluidos de perfurao so misturas complexas de slidos, lquidos,

produtos qumicos e por vezes, gases. Do ponto de vista qumico, eles podem

assumir aspectos de suspenso, disperso coloidal ou emulso, dependendo do

estado fsico dos componentes. [2]

Os Fluidos de perfurao devem ser especificados de forma a garantir

uma perfurao rpida e segura. Assim desejvel que o fluido apresente as

seguintes caractersticas: [2]

Ser estvel quimicamente; Estabilizar as paredes do poo, mecnica e quimicamente; Facilitar a separao dos cascalhos na superfcie; Manter os slidos em suspenso quando estiver em repouso; Ser inerte em relao a danos s rochas produtoras; Aceitar qualquer tratamento, fsico e qumico; Ser bambevel; Apresentar baixo grau de corroso e de abraso em relao coluna de

perfurao e demais equipamentos do sistema de circulao.

Facilitar as interpretaes geolgicas do material retirado do poo; e Apresentar custo compatvel com a operao.


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Os fluidos de perfurao possuem, basicamente, as seguintes funes: [2]

Limpar o fundo do poo dos cascalhos gerados pela broca e transport-los at a superfcie;

Exercer presso hidrosttica sobre as formaes, de modo a evitar oinfluxo de fluidos indesejveis e estabilizar as paredes do poo;

Resfriar e lubrificar a coluna de perfurao e a broca.As propriedades de controle dos fluidos podem ser fsicas ou qumicas. As

propriedades fsicas so mais genricas e so medidas em qualquer tipo de

fluido, enquanto que as qumicas so mais especficas e so determinadas para

distinguir certos tipos de fluidos. [2]

As propriedades fsicas mais importantes e frequentemente medidas nas

sondas so a densidade, os parmetros reolgicos, as foras gis (inicial e final),

os parmetros de filtrao e o teor de slidos. Na prtica realizada avaliamos o

desempenho do comportamento reolgico dos fluidos.

2. ObjetivosAvaliar as formulaes de fluidos aquosos contendo aditivos

antiespumante, sendo o seu desempenho avaliado por meio de seu

comportamento reolgico (curvas de fluxo, viscosidades aparente e

plstica, limite de escoamento e fora gel).

3. Materiais Utilizados

1 x viscosmetro rotatrio modelo Fann 35; Fluido de perfurao com antiespumante e sem antiespumante.


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4. Procedimentos Experimentais1. Agita-se o fluido no misturador mecnico durante 5 minutos;2. Transfere-se o fluido para o recipiente do viscosmetro e agit-lo a 600

rpm por 2 minutos, efetuando a leitura ();

3. Muda-se a velocidade do viscosmetro para 300 rpm e realiza-se a leituraaps 15 segundos ();

4. Muda-se a velocidade do viscosmetro para 200 rpm e realiza-se a leituraquando o ponteiro se estabilizar ();



7. Muda-se a velocidade do viscosmetro para 3 rpm e realiza-se a leituraquando o ponteiro se estabilizar ().

Fora Gel:

1. Agita-se o fluido a 600 rpm por 15 segundos;2. Deixa-se o fluido em repouso por 10 segundos;3. Muda-se imediatamente a velocidade do viscosmetro para 3 rpm e

realiza-se a leitura (fora gel inicial);

4. Deixa-se o fluido em repouso por 10 minutos;5. Muda-se imediatamente a velocidade do viscosmetro para 3 rpm e

realiza-se a leitura (fora gel final);

6. Os procedimentos experimentais so realizados para os fluidos deperfurao com e sem antiespumante;


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7. As propriedades dos fluidos de perfurao podem ser obtidas atravs dasseguintes equaes:

Viscosidade Aparente:

Viscosidade Plstica:

Limite de Escoamento:

Fora Gel:

5. Resultados1) Descreva as principais funes dos fluidos de perfurao.

Funes dos fluidos de perfurao:

Transportar os cascalhos formados no fundo do poo pela broca e traz-los para a superfcie;

Manter em suspenso os cascalhos contidos na lama durante aparalisao da perfurao;

Exercer presso hidrosttica sobre as formaes, de modo a evitar aentrada de fluidos indesejveis;

Estabilizar as paredes do poo - aditivos; Lubrificar e refrigerar as brocas de perfurao atrito e aquecimento; Facilitar a realizao de testes de formao, perfilagens, etc.

2) Classifique os fluidos de perfurao de acordo com o seu constituinteprincipal da fase contnua (ou dispersante).

Os fluidos de perfurao podem ser classificados em:

- Fluidos base de gua (fase dispersante: gua doce, dura ou salgada);


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- Fluidos base de leo (fase dispersante: leo diesel, mineral, parafinas

lineares);

- Fluidos base de ar ou gs (ar comprimido ou gs, ar comprimido com

nvoa, espuma);

3) Quais so os problemas que normalmente acarretam os fluidos aquososem formaes ativas como folhelhos?

O uso de fluidos a base gua em formaes ativas como folhelhos,

normalmente acarretam em problemas de instabilidade de poos. Asincidncias destes problemas aumentam com as novas tcnicas de

perfurao de poos inclinados e se manifestam em grande parte atravs

de perda de circulao, aprisionamento da coluna, instabilidade da

parede do poo, provocando um alargamento deste e o dano da

formao com reduo no desempenho do reservatrio. A soluo desses

problemas implica em tempo ocioso na perfurao e o conseqente

aumento de custos para a indstria do petrleo. [3]

4) Determine as propriedades dos fluidos de perfurao (com e semantiespumante) e confeccione um grfico com as curvas de fluxo do fluido

de perfurao ( ):

Para realizao dos grficos, levaram-se em base as medidas

obtidas para a velocidade (Vi) e leitura (Li) na prtica realizada nolaboratrio.


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Grfico para Fluido de perfurao com antiespumante:

Dados:

Tabela 5.1 Tenso de Cisalhamento e Taxa de Cisalhamento.*

*Onde:

Tenso de Cisalhamento:

Taxa de Cisalhamento:

Grfico 5.1 Tenso de Cisalhamento versus taxa de cisalhamento para o fluido deperfurao com antiespumante.

Tensao de Cisalhamento Taxa de Cisalhamento28,05 1021,8

17,85 510,9

16,575 340,6

8,925 170,3

5,1 10,218

4,59 5,109

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30

Grfico para Fluido de perfuraao comAntiespumante

Tensao de Cisalhamento

Taxa de Cisalhamento


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Grfico para Fluido de perfurao com antiespumante:

Dados:

Tabela 5.2 Tenso de Cisalhamento e Taxa de Cisalhamento.*

*Onde:

Tenso de Cisalhamento:

Taxa de Cisalhamento:

Grfico 5.2 Tenso de Cisalhamento versus taxa de cisalhamento para ofluido de perfurao sem antiespumante.

Tensao de Cisalhamento Taxa de Cisalhamento19,125 1021,8

10,2 510,9

8,925 340,6

7,65 170,3

5,1 10,218

4,59 5,109

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25

Grfico para Fluido de perfuraao semAntiespumanteTensao de Cisalhamento


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Fluido Base de gua com Aditivos Industriais com antiespumante:Velocidade - (rpm) Leitura -

600 50 ~ 60

300 30 ~ 40

200 30 ~ 35

100 15 ~ 20

6 103 9

Fora Gel:

Velocidade - (rpm) Leitura -

3 7 a 8

3 6 a 7

Clculos:

Para a realizao dos clculos foram utilizadas as mdias das leiturasrealizadas.

= 55/2 = 27,5

55 30 = 25

35 25 = 10

7,5 7 = 0,5

Fluido Base de gua com Aditivos Industriais sem antiespumante:Velocidade - (rpm) Leitura -

600 35 ~ 40

300 20200 15 ~ 20

100 10 ~ 20

6 9 ~ 113 8 ~ 10


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Fora Gel:

Velocidade - (rpm) Leitura -

3 5 a 6

3 4 a 5

Clculos:

Para a realizao dos clculos foram utilizadas as mdias das leiturasrealizadas.

37,5 / 2 = 18,75

37,5 20 = 17,5

20 17,5 = 2,5

5,5 5 = 0,5

6. ConclusoAvaliamos o desempenho do fluido de perfurao na presena ou no do

antiespumante por meio do seu comportamento reolgico, para isso

calcularam-se as curvas de fluxo, viscosidades aparente e plstica, limite de

escoamento e fora gel.

Nas curvas de fluxo, verificou-se pelos grficos 5.1 e 5.2, que as taxas de

cisalhamento obtidas foram iguais para ambos os fluidos, j que trabalhamoscom a mesma velocidade. Notamos que as tenses de cisalhamento obtidas

variaram, sendo maior para o fluido com antiespumante.

As viscosidades aparente e plstica calculadas, obtiveram um maior

resultado para o fluido com antiespumante, assim como o limite de

escoamento. Portanto, o fluido com antiespumante mais viscoso e possui um

maior limite de escoamento quando comparado com o fluido sem

antiespumante. J a fora gel permaneceu a mesma para ambos os fluidos.


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7. Bibliografia[1] UNITBR Fluidos de Perfurao I Introduo aos Fluidos de

Perfurao; Curso de Fluidos de Perfurao e Completao; 1 Edio;

Universidade Integrada do Brasil.

[2] THOMAZ, J. E. Fundamentos de Engenharia de Petrleo; Petrobras -

2 Edio; Editora Intercincia; Rio de Janeiro, 2001.

[3] Farias, K. V.; Amorim, L. V.; Lira, H. L. Desenvolvimento de Fluidos

Aquosos para Aplicao em Perfurao de Poos de Petrleo Parte 1;

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