fluido de perfuração

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO PROFESSOR: ALCIDES WANDERLEY

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Page 1: Fluido de perfuração

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

FLUIDOS DE

PERFURAÇÃO

PROFESSOR:

ALCIDES WANDERLEY

Page 2: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoDefinição

Fluidos de perfuração são misturas complexas de

sólidos, líquidos, e algumas vezes, gases. Do ponto

de vista químico, os fluidos podem assumir aspectos

de suspensão, dispersão coloidal ou emulsão,

dependendo do estado físico dos componentes. Eles

devem ser especificados de forma a garantir uma

perfuração rápida e segura.

Page 3: Fluido de perfuração

Fluido armazenado no tanque

Page 4: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoCaracterísticas Desejáveis

ser estável quimicamente;

ser facilmente separado dos cascalhos na superfície;

não causar danos às formações produtoras;

aceitar qualquer tratamento, físico e químico;

ser bombeável;

ter baixo grau de corrosão e abrasão;

facilitar interpretações geológicas:

– cascalhos

– perfilagem

ter baixo custo.

Page 5: Fluido de perfuração

Controlar pressões de subsuperfície;

Remover os cascalhos para a superfície;

Limpar, resfriar e lubrificar a coluna de perfuração e a

broca;

Evitar desmoronamento das paredes do poço;

Manter os cascalhos em suspensão quando não houver

circulação;

Transmitir potência hidráulica a broca;

Reduzir os esforços na torre pelo efeito da flutuação.

Funções do Fluido de

Perfuração

Page 6: Fluido de perfuração

Trajetória do Fluido de

Perfuração

SUPERFÍCIE

FUNDO DO POÇO

SUPERFÍCIE

Page 7: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 8: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 9: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 10: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 11: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 12: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 13: Fluido de perfuração

X

X X

Top DriveStand Pipe

Stand Pipe Manifold

Mud Pumps

Shale Shaker

Header Tank Active Pit System

Reserve Pit System

Annulus

Blow out Preventors

Various Casing Points

Open Hole

Sand Trap

Rig Floor

Drill Pipe

Page 14: Fluido de perfuração

Sistema de Circulação

do Fluido de Perfuração

BOMBAS DE LAMA TANQUES DE LAMA

Page 15: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoPropriedades Físicas e Químicas

As propriedades físicas são mais genéricas e são

medidas em qualquer tipo de fluido;

As propriedades químicas são mais específicas e

são determinadas para distinguir certos tipos de fluidos;

Propriedades físicas mais freqüentemente medidas:

densidade, parâmetros reológicos, forças géis,

parâmetros de filtração, teor de sólidos, coeficiente de

lubricidade, resistividade e estabilidade elétrica;

Propriedades químicas mais freqüentemente

medidas: pH, teores de cloreto e de bentonita,

alcalinidade, excesso de cal, teor de cálcio e de

magnésio, concentração de H2S, concentração de

potássio.

Page 16: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de

PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Massa Específica (Conhecida no campo como “ PESO ESPECÍFICO”)

M – Massa da Amostra

V – Volume da AmostraVM

Equivalência entre as Unidades:

1g/cm³ = 1kg/ l = 8,34 lb/ gal = 62,4 lb/ pe³

Viscosidade

A resistência interna que o fluido oferece ao fluxo.

Maior viscosidade maior pressão de bombeamento.

Page 17: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de

PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Densidade:

– Seu valor é definido em função da pressão de poros

(pressão do fluido que se encontra nos poros da rocha),

e pela pressão de fratura das formações expostas. Para

aumentar a densidade adiciona-se normalmente

baritina, BaSO4, que tem densidade de 4,25, enquanto

a densidade dos sólidos perfurados é em média de 2,6.

– Para reduzir a densidade dos fluidos à base água,

dilui-se com água (densidade 1).

Page 18: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Balança para medição da densidade:

– Mede o peso aparente, pois não elimina totalmente o ar

incorporado ao fluido.

– Calibração é feita com água (8,33 lb/gal).

Page 19: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Parâmetros Reológicos:

– Define o comportamento do escoamento de um fluido.

– Estes parâmetros influem diretamente no cálculo das perdas de

cargas dentro da tubulação e no anular, e no cálculo da

velocidade de carreamento de cascalhos. Os parâmetros

normalmente calculados são: viscosidade aparente, viscosidade

plástica, limite de escoamento.

Page 20: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Viscosímetro Marsh:

– Serve somente como indicativo da viscosidade do fluido e

não pode ser usado para cálculo da perda de carga.

– Mede o tempo (em seg) de escoamento de 946 ml do fluido.

– Calibração: água -> t=26 seg a 70°F

Page 21: Fluido de perfuração

Modelos Reológicos

Modelo Newtoniano

viscosidade aparente (μ)

Modelo Binghamiano

viscosidade plástica (VP)

limite de escoamento (LE)

Modelo Potência

índice de comportamento (n’)

índice de consistência (k’)

Page 22: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Viscosímetro Fann

Page 23: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Forças Géis:

– Alguns fluidos são tixotrópicos, ou seja, adquirem um estado

semi-rígido quando estão em repouso e voltam a adquirir um

estado de fluidez quando estão em movimento. A força gel é

um parâmetro também de natureza reológica que indica o

grau de gelificação devido à interação elétrica entre as

partículas dispersas.

– A força gel inicial mede a resistência inicial para colocar o

fluido em fluxo.

– A força gel final mede a resistência do fluido para reiniciar o

fluxo após um certo tempo em repouso. A diferença entre eles

indica o grau de tixotropia do fluido.

Page 24: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Parâmetros de filtração:

– A capacidade do fluido de perfuração em formar um reboco

(camada de partículas sólidas e úmidas) sobre as rochas

permeáveis é fundamental na execução de um poço.

– Para formar este reboco, é necessário um influxo da fase líquida

do fluido do poço para a formação. Este processo é a filtração. É

essencial que o fluido tenha um percentual de partículas sólidas

com dimensões adequadas para obstruir os poros rapidamente,

fazendo que somente a fase líquida do fluido, o filtrado, invada a

rocha. O filtrado e a espessura do reboco são dois parâmetros

medidos rotineiramente para definir o comportamento do fluido

quanto à filtração.

Page 25: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Filtro Prensa:

– Medição de filtrado e reboco

Page 26: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Filtro Prensa HTHP

Page 27: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Teor de sólidos:

– Este valor deve ser mantido o mínimo possível, pois o seu

aumento implica em aumento de várias outras propriedades,

tais como densidade, viscosidade e forças géis, além de

aumentar a probabilidade de ocorrência de problemas como

desgaste dos equipamentos, fratura das formações, prisão

da coluna e redução da taxa de penetração. O tratamento

do fluido para redução do teor de sólidos pode ser

preventivo ou corretivo. O primeiro consiste em inibir o

fluido, física ou quimicamente, evitando a dispersão dos

sólidos perfurados. O segundo faz uso dos equipamentos de

extração de sólidos, tais como tanques de decantação,

peneiras, hidrociclones e centrífugas, ou através da diluição

do fluido.

Page 28: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

SISTEMA DE EXTRAÇÃO DE SÓLIIDOS

PENEIRAS DE LAMADESGASEIFICADOR DESAREADOR

MUD CLEANER

DESSILTADOR

CENTRÍFUGA

Page 29: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Retorta:

– Sistema de aquecimento e condensação

– Resultados: % óleo, % água e % sólidos (em volume)

Page 30: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Teor de areia:

– Peneira de 200 mesh

– Resultados: % areia (em volume)

Page 31: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES FÍSICAS

Estabilidade Elétrica:

– Avaliar a estabilidade da emulsão e a reserva de agente

emulsificante.

Page 32: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Concentração hidrogeniônica - pH:

– É medido através de papeis indicadores ou de

potenciômetros, e é geralmente mantido no intervalo

alcalino baixo, entre 7 e 10. O objetivo principal é reduzir a

taxa de corrosão dos equipamentos e evitar a dispersão das

formações argilosas.

0 7 14pH

Ácido Neutro Alcalino

Page 33: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Medidores de pH

Papel Potenciômetro

Page 34: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Alcalinidades:

-– O pH determina apenas a alcalinidade ou acidez relativa à

concentração de H+, empregando métodos comparativos. A

determinação das alcalinidades por métodos diretos de

titulação volumétrica de neutralização considera as espécies

carbonatos CO3 e bicarbonatos HCO3 dissolvidos no fluido,

além dos íons hidroxilas OH- dissolvidos e não dissolvidos.

– Nos testes de rotina são registrados os seguintes tipos de

alcalinidades: alcalinidade parcial do filtrado, alcalinidade da

lama e alcalinidade total do filtrado.

Page 35: Fluido de perfuração

Tipos de Alcalinidades nos Fluidos

Pf – alcalinidade parcial do filtrado

(pH de viragem 8,3, com fenolftaleina)

Pm – alcalinidade parcial do fluido

(pH de viragem 8,3, com fenolftaleina)

Mf – alcalinidade total do filtrado

(pH de viragem 4,3, com metilorange)

Page 36: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Teor de cloretos ou salinidade:

– O teste de salinidade é também uma análise volumétrica de

precipitação feita por titulação dos íons cloretos. É expressa

em mg/l de cloretos, mg/l de NaCl ou ppm de NaCl

equivalente. O resultado do teste de salinidade é usado para

identificar o teor salino da água de preparo do fluido, controlar

a salinidade de fluidos inibidos com sal, identificar influxo de

água salgada e identificar a perfuração de uma rocha ou

domo salino.

Page 37: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Método:

– Volumetria de precipitação ( AgCl), com nitrato de prata, em presença

de cromato de potássio.

– Condutivímetro ou salinômetro

Cl-, mg/l = 1000 x (Vol. de AgNO3 N/35,5, em cm3)

NaCl, mg/l = 1,65 (1000) (Vol. de AgNO3 N/35,5, em cm3)

mg/l de NaCl p.p.m de NaCl

Obs.: Para conc. de NaCl < 40.000 mg/l

Salinidade, ppm = Sal., em mg/l

densidade da solução

Page 38: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Concentração de sais no fluido

– os sais são incorporados ao fluido como aditivos ou contaminantes.

O aumento da salinidade – floculação maior viscosidade, maior força gel.

Conceito e cálculos de pressão

Definição: pressão é a força (F) aplicada por unidade de área (A)

AFP

Unidades: kgf / cm², lbf /pol² (psi)

1Kg / cm² = 14,22psi

Page 39: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Dureza [Ca++ + Mg++]

Conceito: Concentração total de Cálcio e Magnésio

Aplicação: – Controle de rendimento de aditivos

(polímeros, surfactantes, etc.)

– Identificação de contaminantes

(cimento, gesso, etc.)

Método: Volumetria de completação com EDTA

Page 40: Fluido de perfuração

Ação da dureza sobre aditivos de fluidos de

perfuração

CMC-Na

Carboximetilcelulose

de sódio

Ca++, Mg++

Dureza da

água

+ CMC-(Ca++,Mg++)

pptº de carboximetilcelulose

de cálcio e/ou magnésio

+ Na+

2RCOO-Na+ + Ca++, Mg++

Sabão de sódio

(RCOO)-2Ca++,Mg++

pptº sabão de cálcio e magnésio

+ Na+

Page 41: Fluido de perfuração

Propriedades do Fluido de PerfuraçãoPROPRIEDADES QUÍMICAS

Teor de bentonita ou de sólidos ativos:

– O teste do azul de metileno ou MBT é uma análise

volumétrica por adsorção, que serve como indicador da

quantidade de sólidos ativos ou bentoníticos no fluido de

perfuração. Ele mede a capacidade de troca de cátion das

argilas e sólidos ativos presentes.

Page 42: Fluido de perfuração

Classificação dos Fluido de

Perfuração

Baseia-se no constituinte principal da fase contínua ou

dispersante:

– à base água,

– à base sintética,

– à base de ar ou de gás.

– A natureza das fases dispersante e dispersa, bem como os

componentes básicos e a suas quantidades definem não

apenas o tipo de fluido, mas também as suas características e

propriedades.

Page 43: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

A definição de um fluido à base água considera

principalmente a natureza da água e os aditivos químicos

empregados no preparo do fluido. A sua composição é

fundamental no controle das propriedades do fluido.

A água pode ser doce, dura ou salgada:

– Doce: salinidade inferior a 1000 ppm de NaCl equivalente e não

necessita pré tratamento químico.

– Dura: presença de sais de Ca e Mg dissolvidos que alteram o

desempenho dos aditivos químicos.

– Salgada: salinidade maior que 1000 ppm de NaCl equivalente,

e pode ser água do mar, ou salgada com a adição de sais como

NaCl, KCl ou CaCl2.

Page 44: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

A principal função da água é prover o meio de

dispersão para os materiais coloidais, tais como argila e

polímeros, que controlam viscosidade, limite de

escoamento, forças géis e filtrado.

Na seleção da água devem ser considerados os

seguintes fatores: disponibilidade, custo de transporte e

de tratamento, tipos de formações geológicas a serem

perfuradas, produtos químicos e equipamentos e

técnicas a serem utilizados na avaliação das formações.

Page 45: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

Os sólidos dispersos no meio aquoso podem ser

ativos ou inertes .

– Sólidos ativos: são materiais argilosos (bentonita e

atapulgita), cuja função é aumentar a viscosidade.

– Sólidos inertes: podem se originar da adição de

materiais industrializados ou serem provenientes de

cascalhos finos, normalmente areia, silte e calcário. Baritina

é o sólido inerte mais comum. Outros são calcita e

hematita.

Page 46: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

Produtos químicos adicionados:

– alcalinizantes e controladores de pH: soda cáustica, potassa cáustica

e cal hidratada;

– dispersantes: lignossulfonato, tanino, lignito e fosfatos

– redutores de filtrado: amido;

– floculantes: soda cáustica, cal e cloreto de sódio;

– viscosificante, desfloculante ou redutor de filtrado: polímeros;

– emulsificante e redutor de tensão superficial: surfactantes;

– removedores de Ca e Mg: carbonato e bicarbonato de sódio;

– inibidores de formações ativas: cloreto de potássio, sódio e cálcio;

–bactericidas: paraformaldeído, compostos organiclorados, soda

cáustica e cal.

– outros: anticorrosivos, traçadores químicos, antiespumantes.

Page 47: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

Fluidos não-inibidos:

– perfuração de rochas superficiais compostas na

maioria das vezes de sedimentos inconsolidados.

Fluidos inibidos:– perfuração de rochas com alta atividade química na

presença de água doce, tornando-se plásticas,

expansíveis, dispersíveis ou até mesmo solúveis.

– Adiciona-se inibidores: eletrólitos e/ou polímeros.

– Inibidores físicos: são adsorvidos sobre a superfície

das rochas impedindo o contato direto com a água.

– Inibidores químicos: reduzem a atividade química

da água e podem reagir com a rocha alterando sua

composição (ex.: cal, cloretos de Na, K e Ca).

Exemplo clássico é a rocha salina com alta

solubilidade em água doce. Neste caso usa-se fluido

saturado com NaCl como dispersante.

Page 48: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

Fluidos com baixo teor de sólidos:

– utilizados para aumentar a taxa de penetração.

Fluidos emulsionados com óleo:

– utilizados para reduzir a densidade e evitar perdas de

circulação.

Page 49: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE ÁGUA

Formulação Básica:

– ÁGUA

– ALCALINIZANTE (NaOH, KOH, Ca(OH)2, MgO)

– VISCOSIFICANTE (BENTONITA, CMC,

POLIACRILAMIDA, GOMA XANTANA)

– CONTROLADORES DE FILTRADO (CMC,

POLIACRILATO, AMIDO)

– ESTABILIZADORES DE FORMAÇÃO (KCL, NACl,

POLIACRILAMIDA, POLÍMERO CATIÔNICO)

– ADENSANTE (NACL, CaCl2, FORMIATO, BARITINA,

CaCO3, HEMATITA)

– INIBIDOR DE CORROSÃO (POLIAMINAS)

– BACTERICIDA (TRIAZINA)

Page 50: Fluido de perfuração

Fluido de Perfuração

a Base Água

Inibido

Inibição

Física

Polímeros

Salgado

Saturado

Eletrólitos

Ca++, K+,Na+,NH+4

Emulsiona

do

com óleo

Baixo teor

de sólidos

Óleo

Petróleo

Disperso

Nativo

Comfloculante

Comdispersante

InibiçãoQuímica

Inicial ou

não inibido

Levementetratado

Page 51: Fluido de perfuração

Fluido Inicial Convencional

Características

– Alto poder de carreamento, baixo poder de inibição

Aplicação

– Perfuração de fases iniciais (poço 36 a 17,5 pol.)

Composição Básica de um fluido convencional flo-culado ou

tampão viscoso

– Água industrial

– Argila Ativada 30-40 lb/bbl

– Soda Cáustica 0,5 lb/bbl

Page 52: Fluido de perfuração

Características

– Fluido inibido por polímeros catiônicos e íons Na+ ou K+

Aplicação

– Indicado para a perfuração de folhelhos altamente reativos

Composição Básica

– Água industrial

– Argila ativada 5,0-10,0 lb/bbl

– Polímero catiônico 4,0-6,0 lb/bbl

– CMC AVAS 1,0-1,5 lb/bbl

– Goma xantana 1,0-1,5 lb/bbl

– CMC BVAS 1,0-2,0 lb/bbl

– Surfactante 0,02% v/v

– Soda cáustica para pH = 8,5-9,5

– NaCl ou KCl para salinidade desejada

Fluidos Tratados com Polímero Catiônico

Page 53: Fluido de perfuração

Fluidos Salgados Saturados

Características

– Inibição química fornecida pelos íons dissolvidos.

– Altamente agressivo ao meio ambiente.

Aplicação

– Na perfuração de formações salinas.

Composição Básica

– Água industrial

– Argila ativada 15-30 lb/bbl

– Amido 8-12 lb/bbl

– Soda cáustica 1-1,5 lb/bbl

– NaCl para saturação

Page 54: Fluido de perfuração

Fluidos Emulsionados (Milk Mud)

Características

– Emulsão de fase óleo em água (O/A). Baixa densidade.

Aplicação

– Na perfuração de zonas com possibilidade de perda de circulação.

Composição Básica

– Água industrial 50-90% v/v

– Argila ativada 0,0 a 5,0 lb/bbl

– Soda cáustica 0,5 lb/bbl

– Surfactante 0,5 a 2,0 % v/v

– CMC AVAD 1,0-2,0 lb/bbl

– Fase oleosa 10-50% v/v

Page 55: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

A fase contínua ou dispersante é constituída

por uma fase sintética, geralmente composta

de hidrocarbonetos líquidos.

A fase dispersa é formada por pequenas

gotículas de água ou de solução aquosa.

Alguns sólidos coloidais, de natureza

inorgânica e/ou orgânica, podem também

compor esta fase dispersa.

Estes fluidos podem ser:

– emulsão água / óleo (teor de água menor que

10%).

– emulsão inversa (teor de água de 10% a 45%).

Page 56: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

Fluidos não aquosos são

formulados usando aditivos

componentes de um amplo

grupo de substâncias chamados

tensoativos ou surfactantes.

Estes produtos químicos

incluem emulsificantes, sabões

e agentes molhantes. Eles

atuam reduzindo a tensão

interfacial entre dois líquidos ou

entre um líquido e um sólido.

Page 57: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

Principais características:

– alto grau de inibição às rochas ativas

– baixíssima taxa de corrosão

– propriedades controláveis acima de 180°C até

260°C

– alta lubricidade

– largo range de densidade: de 0,89 a 2,4

– baixíssima solubilidade aos sais

– Estabilidade de poço é melhorada

Page 58: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

Normalmente são utilizados em:

– poços HTHP

– formações argilosas

– formações salinas

– arenitos produtores danificáveis por fluidos à base

água

– poços direcionais de grande afastamento

– formações com baixa pressão de poro ou de fratura

Page 59: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

Desvantagens:

– dificuldade de detecção de gás no poço

devido a sua solubilidade na fase contínua

– mais poluente

– interferência com alguns tipos de perfis

– maior custo

Page 60: Fluido de perfuração

Formulação Básica:

– ÓLEO SINTÉTICO

– SALMOURA (NaCl, CaCl2)

–EMULSIFICANTE (ÁCIDOS GRAXOS MODIFICADOS)

– ALCALINIZANTE (CaO, MgO)

– MODIFICADOR REOLÓGICO (RESINA)

– ADENSANTE (BARITINA, HEMATITA)

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE SINTÉTICA

Page 61: Fluido de perfuração

Composição básica ( bacia de Campos )

– Base orgânica 50 a 65 % v/v

– Emulsificante primário 8 – 10 lb/bbl

– Cal hidratada 4 – 5 lb/bbl

– Salmoura de NaCl 30 a 45 % v/v

– Redutor de filtrado 1 – 4 lb/bbl *

– Argila organofílica 2 – 4 lb/bbl

– Modificador reológico 0,25 – 0,5 lb/bbl

– Barita QSP

* Varia em função do filtrado desejado e do tipo de controlador de filtrado.

Composição do Fluido Sintético

Page 62: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE DE AR OU GÁS

O fluido circulante é ar ou gás (N2)

Situações que recomendam este tipo de fluido:

– perfuração de zonas de perdas de circulação severas;

– formações produtoras com pressão muito baixa ou grande

suscetibilidade a danos;

– perfuração de rochas muito duras como o basalto ou o

diabásio;

– regiões com escassez de água;

– regiões glaciais com camadas espessas de gelo.

Page 63: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE DE AR OU GÁS

Perfuração com ar:

– utiliza apenas ar ou nitrogênio como fluido

– limitada a formações que não produzam elevadas quantidades de

água e não contenham Hidrocarbonetos

Perfuração com névoa:

– utiliza uma mistura de água dispersa no ar

– empregada quando são encontradas formações que produzam água

em quantidade suficiente para comprometer a perfuração simplesmente

com ar

Page 64: Fluido de perfuração

Fluidos de PerfuraçãoÀ BASE DE AR OU GÁS

Perfuração com espuma:

– dispersão de gás em líquido, na qual a fase contínua é

constituída por um filme delgado de uma fase líquida,

estabilizada por um tensoativo (espumante)

– empregada quando é necessário eficiência elevada de

carreamento de cascalhos, uma vez que apresenta alta

viscosidade

Perfuração com fluido aerado:

– quando é necessário gradientes de pressão intermediários

entre os fluidos convencionais e as espumas

– injeta-se ar, N2 ou gás natural ao fluxo contínuo do fluido de

perfuração para diminuir a densidade

– recomendada em regiões com perdas de circulação

Page 65: Fluido de perfuração

VALOR MÉDIO (PERCENTUAL)

DO CUSTO DE FLUIDOS NA

PERFURACAO

No mar

– 5,0 a 8,0 % do custo total do poço

Em terra

– 3,0 a 5,0 % do custo total do poço