Classificação dos fluidos de perfuração


Baseando-se no constituinte principal da fase contínua ou
dispersante dos fluidos de perfuração, é feita uma classificação em fluidos à
base de água, à base de óleo e à base de ar ou gás.

Fluidos à base de
água

A água é a principal fase contínua e principal componente,
podendo ser doce (salinidade < 1000 ppm NaCl equivalente), salgada
(salinidade > 1000 ppm NaCl
equivalente) ou dura (sais de cálcio e magnésio dissolvidas). Dessa forma,
partículas sólidas podem ficar suspensas em água ou salmouras e o óleo
emulsionado em água. Os referidos sólidos consistem em argilas e coloides
orgânicos adicionados para conferir propriedades de filtração e viscosidade, em
minérios pesados (geralmente barita, adicionada para aumento de densidade
quando necessário) e em sólidos provenientes da formação, que se dispersam na
lama durante o processo de perfuração.

Essas partículas sólidas podem ser convenientemente
divididas para desempenhar diferentes papéis. São os coloides, por exemplo, que
conferem propriedades de filtração e viscosidade e são de cerca de 0,005 – 1
mícron. Já o silte e barita (1 – 50 micras), algumas vezes chamados sólidos
inertes, aumentam a densidade e, excetuando esta característica, são
prejudiciais, enquanto a areia (50 – 420 micras) corresponde ao grupo de
partículas sólidas indesejáveis pelo seu caráter abrasivo, embora sejam capazes
de obturar grandes poros em determinadas formações.

Os produtos químicos a serem adicionados aos fluidos podem
ser dispersantes, redutores de filtrado (amido, por exemplo), controladores de
pH, floculantes, surfactantes, inibidores de formações ativas, entre outros
mais específicos como anticorrosivos e antiespumantes.

Pode-se dizer que a principal função da água é
prover o meio de dispersão para os materiais anteriormente citados para lhe
conferir uma boa taxa de remoção de cascalhos e capacidade de estabilização das
paredes do poço. Contudo, cabe aos responsáveis pelo projeto de perfuração
considerar disponibilidade, custo de transporte e de tratamento da água, quais
produtos químicos irão compor a mistura e quais equipamentos e técnicas serão
posteriormente utilizados para avaliar

as formações contatadas pelo fluido.

Exemplo de aplicação para situações especiais: fluidos à
base de água emulsionados com óleo são usados para redução de densidade e
evitar perdas de circulação em zonas de baixa pressão; e fluidos com baixo teor
de sólidos são usados para aumentar a taxa de penetração da broca e,
consequentemente, o custo total do programa de perfuração.

 

Fluidos à base de
óleo

Nestes, as partículas sólidas ficam suspensas em óleo e a
água ou salmoura é emulsionada no mesmo, isto é, a fase contínua é o óleo. As
emulsões podem ser água/óleo (teor de água < 10%) ou inversas (teor de água
de 10 a 45%). Suas principais características são: baixa taxa de corrosão, alta
lubricidade, amplo intervalo de variação de densidade e elevado grau de
inibição em relação às rochas ativas. Devido a isso, esse tipo de fluido tem
apresentado resultados excelentes em poços HPHT e direcionais, em formações de
folhelhos argilosos e formações com baixa pressão de poro ou de fratura.

As desvantagens dos fluidos à base de óleo residem na
dificuldade de detecção de gás de poço devido à sua solubilidade, nas menores taxas
de penetração e de perfis executados, nos maiores graus de poluição e custo
inicial, além do combate à perda de circulação. Portanto, eles são aplicados
com menor frequência do que os de base água. Vale ressaltar atualmente existem
sistemas mais eficientes devido aos progressos das pesquisas relacionadas ao
assunto.

Fluidos à base de gás

Basicamente, os cascalhos de perfuração são removidos por um
fluxo de alta velocidade de ar ou gás natural. Como são fluidos de baixa
densidade, são recomendados em zonas de severa perda de circulação e em
formações produtoras com baixa pressão ou com alta susceptibilidade a danos,
além de regiões com escassez de água e glaciais, com espessas camadas de gelo.

A perfuração também pode ser realizada utilizando ar puro, em
que ar comprimido ou nitrogênio são aplicados em formações que produzam baixa
quantidade de água e sem hidrocarbonetos, e possuam como características
dureza, estabilidade ou fissuras, com o objetivo de aumentar a taxa de
penetração.

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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