avaliaÇÃo e modelagem reolÓgica de fluidos de perfuraÇÃo base Água mestranda: klismeryane...
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AVALIAÇÃO E MODELAGEM REOLÓGICADE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO BASE ÁGUA
Mestranda: Klismeryane Costa de MeloOrientador: Prof Dr Eduardo Lins de Barros Neto.
Co-Orientador: Prof Dr Afonso Avelino Dantas
Natal, Agosto de 2008
Perfuração de poços de petróleo - Estabilidade do poço
Fluido de Perfuração
Classificação – Fase dispersante
-Base óleo, Base gás, Base água.
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
OBJETIVOSOBJETIVOS
Geral
O presente trabalho tem como objetivo principal
estudar a influencia de viscosificantes utilizados em
fluidos de perfuração (Bentonita, Goma Xantana e
CMC), em parâmetros reológicos, de filtração e
estabilidade do sistema fluido.
A aplicação dos fluidos de perfuração, atualmente, na
indústria do petróleo é muito mais baseada em dados
práticos, como habilidades e observações obtidas pelos
operadores no campo, do que em dados científicos, o que
dificulta o desenvolvimento e a melhoria para otimização
do processo.
JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIAJUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA
ASPECTOS TEÓRICOSASPECTOS TEÓRICOS
“Misturas de sólidos, líquidos e aditivos químicos”
Funções
Carrear os cascalhos. Lubrificar a broca.
Características
Estabilizar as paredes do poço mecânica e quimicamente. Controle de pressões existentes nas camadas perfuradas. Aceitar tratamento de ordem física química e biológica. Apresentar custo compatível com a operação. etc.
Fluido de PerfuraçãoConceito
ASPECTOS TEÓRICOSASPECTOS TEÓRICOS
Densidade
Parâmetros reológicos e Forças Géis
Parâmetros de filtração
Teor de sólidos
Concentração Hidrogeniônica – pH
Alcalinidades
Teor de cloretos ou salinidade
Teor de bentonita ou de sólidos ativos
Fluido de PerfuraçãoPropriedade
MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS
• Formulações de Fluido
Para a preparação do fluido utilizaremos
um aparelho de dispersão (Hamilton Beach-
Fann).
Reagentes de estudo : CMC ADS, Goma
Xantana e Bentonita.
Hidratação do polímero/argila – 24 Horas Figura 1. Agitador Hamilton Beach-Fann
• Ensaios Reológicos
Sistema com sensores de cilindros coaxiais.
Reômetro operando no modo CR (taxa controlada).
Resposta – curvas de fluxo (tensão x taxa de cisalhamento).
MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS
Figura 2. Reômetro MARS
• Ensaio de Filtração
Célula de Filtração HPHT .
Pressão do sistema 100 psi.
Tempo de filtração – 6 horas
MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS
Figura 3. Célula de filtração HPHT
• Ensaios de estabilidade
Curvas de estabilidade em função da concentração e dos aditivos de estudo.
MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS
Figura 4. Lumisizer
Figura 5 . Curvas de fluxo em relação a taxa de cisalhamento ou histerese para o fluido preparado com (A) 0.8 g/cm3 GX e (B) 6.0 g/cm3
RESULTADOS
0 32 64 96 128 160
Á [1/s]
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
‚
[Pa
]
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
ƒ
[cP
]
HAAKE RheoWin 3.50.0012
Tixotropia - GX 0.8 g‚ = f (Á)
ƒ = f (Á)
0 32 64 96 128 160
Á [1/s]
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
‚
[Pa
]HAAKE RheoWin 3.50.0012
Tixotropia - GX 6.0 g‚ = f (Á)
(A) (B)A B
Um estudo detalhado sobre a influência de cada aditivo dentro de sistemas utilizados como fluido de perfuração permitiu otimizar formulações de fluido, reduzindo custos e melhorar propriedades de fundamental importância para o bom desenvolvimento da perfuração de um poço de petróleo.
CONCLUSÃO
CRONOGRAMACRONOGRAMAATIVIDADES TRIMESTRES
2006 2007 2008
3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª
Curso de
disciplinas
Pesquisa
bibliográfica
Construção da
célula de filtração
Espera pelo
recebimento de
aditivos
Realização de
experimentos em
laboratório
Qualificação
Defesa da tese de
mestrado
AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
Deus!!!