Estudo de lubrificantes a base de sistemas microemulsionados para aplicação em fluidos de perfuração
e, se necessário, cotensoativos. Quando ocorre a solubilização da fase aquosa ou oleosa no tensoativo, esta desaparece como fase distinta da solução, pois é mais estável dentro da estrutura micelar do que na solução ou na sua fase original. É essa estabilidade que garante a formação espontânea de uma microemulsão( DALTIN, 2011).
As microemulsões se classificam em três grandes categorias: microemulsão água em óleo( A / O), em que o tensoativo utilizado é bastante solúvel em óleo( baixo Balanço hidrofílico-lipofílico- BHL), gerando espaços intramicelares para solubilização micelar da água; microemulsão óleo em água( O / A), em que o tensoativo utilizado é bastante solúvel em água( alto BHL) e, com isso, ocorre a formação de micelas em água, gerando espaços intramicelares para solubilização micelar do óleo; e, sistema bicontínuo, que é uma estrutura na qual ambas as fases formam domínios contínuos interpenetrantes, ou seja, as moléculas, tanto de água quanto de óleo, estão dispersas pela estrutura organizada de tensoativos( DALTIN, 2011).
As microemulsões são estabelecidas graficamente utilizando diagrama de fases, tendo como objetivo demonstrar as regiões de estabilização de cada tipo de fase de agregação das microemulsões e as regiões de limites de transição entre emulsões, fases separadas e microemulsões O / A ou A / O.
Os sistemas microemulsionados podem ser classificados em quatros tipos de sistemas, propostos por Winsor( 1968), em que as microemulsões podem existir em equilíbrio entre fases aquosas ou oleosas, formando sistemas multifásicos, e sendo classificadas como:
• Winsor I( WI)- microemulsão em equilíbrio com a fase oleosa em excesso;
• Winsor II( WII)- microemulsão em equilíbrio com a fase aquosa em excesso;
• Winsor III( WIII)- microemulsão em equilíbrio com a fase oleosa e aquosa, ambas em excesso;
• Winsor IV( WIV) – equilíbrio monofásico de microemulsão.
Neste trabalho, foram desenvolvidos diagramas ternários, constituídos de três componentes: fase aquosa, fase oleosa e tensoativo não iônico. Em seguida, foram realizados a caracterização das microemulsões selecionadas. Por fim, foi determinado o coeficiente de lubricidades das MEs puras e aditivadas no fluido de perfuração aquoso.
Metodologia e análise
Inicialmente, foram escolhidos os reagentes para o desenvolvimento de sistemas microemulsionados, sendo eles: fases aquosas( glicerina, água e NaCl); fase oleosa( óleo vegetal – óleo de pinho); tensoativo não-iônico( Tween 80 – T80). Em seguida, utilizando estes componentes, foram construídos dois diagramas de fases ternários. O desenvolvimento dos diagramas de fases foi feito por titulações volumétricas, com pesagem analítica para a obtenção das proporções mássicas de cada componente e, consequentemente, as delimitações de diferentes regiões de Winsor.
A Figura 1 mostra o esquema de um diagrama de fase ternário para determinar a região da microemulsão. Para construir o diagrama ternário, utilizou-se uma mistura com dois constituintes, com fração de massa conhecida, e a mistura foi titulada com o terceiro constituinte para observar possíveis mudanças de fase.
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