Estudo de lubrificantes a base de sistemas microemulsionados para aplicação em fluidos de perfuração
As propriedades físicas são dados por:
densidade, que é determinada através do
limite das pressões de poros e de fratura; os
parâmetros reológicos, que tem o objetivo de
analisar o comportamento de fluxo do fluido;
as forças géis inicial e final, que indicam o
grau de gelificação das partículas dispersas;
os parâmetros de filtração, que determinam
o filtrado e a espessura do reboco; e, por fim,
o teor de sólidos, que deve ser mantido no
mínimo possível, pois o aumento do mesmo
pode ocasionar diversos problemas, dentre
eles a prisão da coluna. As propriedades
químicas mais utilizadas são: pH, que fornece
informações sobre a capacidade do fluido
em promover a corrosão dos equipamentos;
os teores de cloreto e de bentonita; e, a
alcalinidade (THOMAS, 2001).
O processo de perfuração de poços
pode ocorrer de forma percussiva ou rotativa.
A perfuração rotativa é a mais utilizada e
envolve um movimento de rotação de uma
broca, comprimindo a rocha e causando
sua fragmentação. A retirada dos cascalhos
gerados é realizada através do bombeio
do fluido de perfuração através dos tubos
de perfuração, que retorna pelo espaço
anular entre a coluna de perfuração e o poço
perfurado, trazendo consigo os cascalhos
para a superfície.
Com a descoberta dos campos do
pré-sal, em lâminas d’água profundas, foi
necessário o desenvolvimento da perfuração
direcional, que envolve perfuração de poços
com inclinação. Esse tipo de perfuração
requer fluidos de perfuração com elevado
poder de lubricidade. Entretanto, em
sondas com posicionamento dinâmico,
não é recomendado a utilização deste
tipo de fluido, uma vez que pode ocorrer
desconexão súbita, provocando vazamento
de óleo no mar. Portanto, fez-se necessário
o desenvolvimento de fluidos base água que
apresentem alta lubricidade e baixo filtrado,
com alta qualidade de reboco, tendo por
objetivo principal os riscos de prisão por
diferencial (LOMBA et al.,1990).
A prisão da coluna de perfuração
consiste na impossibilidade de continuar o
processo de perfuração devido à prisão da
coluna no interior do poço. Os tubos podem
sofrer prisão mecânica e diferencial. A prisão
mecânica é causada pelo impedimento da
circulação do fluido, ocasionando assim,
o acúmulo de cascalhos no fundo do poço
e, consequentemente, prisão da coluna no
seu interior (APOLINÁRIO; NASCIMENTO;
AMORIM, 2013).
A prisão diferencial é causada por
dois fatores: quando a pressão hidrostática
do fluido de perfuração é maior do que a
pressão da formação e quando há presença de
formações geológicas permeáveis. A prisão
diferencial está relacionada com a presença
de inadequações nos fluidos de perfuração,
sendo assim, o uso correto da lama ocasiona
a redução do problema de prisão da coluna
(APOLINÁRIO; NASCIMENTO; AMORIM,
2013).
Segundo Nascimento et al., (2013), a
adição de lubrificantes reduz o risco de prisão
diferencial, no entanto, pode haver ainda
a prisão de tubos, mas a força necessária
para liberá-los será reduzida. Portanto, os
fluidos de perfuração base água apresentam
alta capacidade de lubrificação quando são
introduzidos aditivos lubrificantes no meio,
com isso, os fluidos podem apresentar
propriedades adequadas de lubricidade
(MEDEIROS;
AMORIM;
NASCIMENTO,
2008a).
O trabalho desenvolvido por Tyldsley
(1979) teve como objetivo principal o
desenvolvimento e a aplicação de um
lubrificante para ser utilizado como aditivo
no fluido de perfuração, com o intuito de
superar os problemas apresentados na etapa
de perfuração. O lubrificante desenvolvido foi
baseado em sistemas microemulsionados,
utilizando tensoativo, água e óleo na sua
elaboração.
As
microemulsões
(ME)
são
sistemas termodinamicamente estáveis,
transparentes ou translúcidos, com baixa
tensão interfacial, e apresentam-se a partir
de uma aparente solubilização espontânea de
dois líquidos imiscíveis (geralmente, água e
óleo) na presença de um ou mais tensoativos
Série Iniciados v. 23
489