Avaliação das propriedades reológicas de um fluido de perfuração com bentonita organofílica e tensoativo

Abstract

Fluidos de perfuração são empregados para circular no poço durante a perfuração para garantir a segurança da operação e dos equipamentos da coluna de perfuração. Esse fluido tende a forma um reboco fino e pouco permeável nas paredes da formação, evitando a troca de fluidos entre o poço e a rocha. Sem a formação dessa proteção, o fluido invadiria descontroladamente a formação, causando um prejuízo econômico com a perda de volume de fluido no poço e danos a formação, como o fraturamento e compactação, além de poder contaminar águas subterrâneas com aditivos químicos, ameaçando a sobrevivência de espécies naturais. A utilização de microemulsões como fase dispersante para fluidos de perfuração promovem uma maior estabilidade, lubricidade e formação de um reboco mais fino, sendo uma opção ambientalmente mais favorável comparado a fluidos a base óleo e mais estável que fluidos a base água. Desta forma, este trabalho desenvolveu um fluido de perfuração utilizando microemulsão, estudando suas propriedades reológicas. Diagramas ternários de sistemas microemulsionados foram avaliados através do processo de titulação de misturas binarias com o terceiro composto do ternário. O sistema que apresentou maior zona de microemulsão foi utilizado para a elaboração de um fluido de perfuração e suas análises foram realizadas seguindo os procedimentos descritos nas normas API 13B-1 e API 13B-2. Forma desenvolvidos três diagramas com óleo de pinho, Tween 80 e três diferentes fases aquosas (água pura, glicerol 20% e glicerol 40%). O sistema com glicerol 40% apresentou uma maior zona microemulsionada e foi utilizado para a formulação do fluido. No ensaio reológico, o fluido apresentou um comportamento não newtoniano pseudoplastico se adequando ao modelo de Herschell-Buckley. Além disso, apresentou viscosidade aparente e plástica de 126 e 74 cp, respectivamente e limite de escoamento e forças géis de 104 e 17 lbf/100ft2. A massa especifica foi determinada como sendo 9,10 lb/gal, a expessura do reboco de 1 mm com filtrado de 1,5 mL e um pH fortemente alcalino de 11,45, com alcalinidade de fluido e filtrado de 0,88 mL e 1,19 mL, respectivamente. Com isso, é notado que o fluido de perfuração desenvolvido com microemulsão apresenta valores satisfatórios para ser empregado durante a perfuração, necessitando apenas de correção em alguns parâmetros durante sua formulação.