Um pouco sobre Fluidos de Perfuração

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Histórico

No início das atividades de
exploração e produção, o fluido de perfuração era uma mistura lamacenta de água
e argila que era bombeada no poço. Embora ainda sejam chamados de lamas de
perfuração, são constituídos por diversos outros componentes que lhe conferem
propriedades e características que atendem às especificações de perfuração.

A utilização de fluidos de
perfuração antecede o surgimento da indústria de petróleo, pois são definidos
como um material empregado para auxiliar a ação de ferramentas de corte. É dito
que a água foi o primeiro a ser utilizado, removendo resíduos de poços de 20
pés de profundidade em minas oriundos da perfuração por brocas rotatórias
controladas manualmente. Ao ser adicionada a estes poços, ajudava a amolecer a
formação rochosa e a remover os cascalhos.

Foi a partir do século XIX que se
começou a pensar na circulação da lama de perfuração pelo poço de petróleo para
auxiliar na remoção dos cascalhos. O método de Sweeney, consolidado em 1866, contava com um equipamento de
perfuração rotatória, denominada stone
drill
e consistia em barras que eram giradas dentro da cavidade enquanto a
água bombeada através dessas barras era a encarregada de carrear as partículas
para a superfície.

Nesse período, materiais com
propriedades de plasticidade e maleabilidade passaram a ser adicionados para
atribuir a função de selagem ao fluido, estabilizando e conferindo resistência
ao desmoronamento das paredes do poço. Um dos resultados desse incremento é o aumento
de sua densidade e, para tal, a partir de 1922, o uso da barita se popularizou.

Funções dos fluidos de perfuração

Como visto, o propósito primordial
do fluido de perfuração era auxiliar na remoção de cascalhos do poço, contudo,
o mesmo apresenta diversas aplicações atualmente. As principais estão listadas
a seguir:

  • Carrear os cascalhos gerados pela broca, transportá-los
    pelo anular até a superfície, onde deve permitir sua separação.
  • Resfriar e limpar a broca.
  • Manter estáveis as seções não revestidas do poço.
  • Reduzir o atrito da coluna de perfuração com as
    laterais do poço.
  • Em rochas permeáveis, impedir a entrada de
    fluidos (óleo, gás ou água) no poço.
  • Formar um fino reboco de baixa permeabilidade
    para selagem dos poros das formações penetradas.
  • Auxiliar na coleta de informações e sua
    interpretação por meio dos cascalhos, testemunhos e perfis elétricos. Nos dois
    primeiros casos, é importante que o fluido não altere as propriedades das
    amostras, e, no caso de perfis elétricos/geofísicos, pode ser que o comportamento
    da propriedade medida difira dependendo do fluido utilizado para perfurar.

Quanto às suas especificações, o
fluido de perfuração deve ser estável e permitir qualquer tratamento físico e
químico, manter os sólidos em suspensão quando estiver em repouso, ser inerte
em relação a danos às rochas produtoras, ser bombeável e apresentar baixo grau
de corrosão e abrasão da coluna e perfuração e demais equipamentos do sistema
de circulação da sonda.

Além de exigir que o fluido de
perfuração esteja de acordo com as especificações para prover os resultados
esperados, a operação requer cuidados quanto à sua utilização para não fazer
mal ao pessoal de perfuração e ao meio ambiente.

A verdade é que o sucesso da completação de um
poço depende amplamente das propriedades do fluido de perfuração e, embora seu
custo seja baixo em relação aos custos totais do poço, estes últimos são
fortemente influenciados pela correta escolha dessas propriedades. Por exemplo,
o fluido afeta a avaliação da formação perfurada e a produtividade do poço.
Além disso, como o mesmo afeta a
taxa de penetração da broca e pode provocar ou permitir perda de circulação,
prisão de tubos e desmoronamento, o número de dias de plataforma necessários
para se perfurar pode aumentar.

 

Lucas
Goulart

Diretoria
de Projetos do Portal do Petroleiro

Graduando
em Engenharia de Petróleo

Referências

IRAMINA, Wilson Siguemasa. Fluidos
de Perfuração. 
São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São
Paulo, 2016. 30 slides, color.

CAENN, Ryen; DARLEY, H. C. H.; GRAY, George R.. Fluidos
de Perfuração e Completação. 
6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011.
691 p. Tradução de Jorge de Almeida Rodrigues Junior.

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