Seleção de fluidos de perfuração


Ao longo do tempo, sabe-se que os fluidos de perfuração
foram sendo desenvolvidos para atender às diversas condições de subsuperfície e
apresentar funcionalidades que flexibilizem o programa de perfuração. A seleção
adequada do fluido de perfuração é crucial para minimizar os custos e evitar
que problemas aconteçam, tais como perda de circulação, prisão da coluna e kicks.

A seguir são apresentadas as considerações que afetam diretamente
a escolha do melhor fluido de perfuração ou a combinação de seus constituintes
mais apropriada para cada situação.

Localização

Quanto à localização, a seleção do fluido de perfuração é
geralmente afetada por regulamentações governamentais formuladas para proteger
o meio ambiente, o que acaba por restringir o uso do fluido em alguns locais. O
manuseio de fluido à base de óleo, especialmente em ambiente offshore, torna-se
difícil e caro devido às regulações e, justamente por isso, óleos de baixa
toxicidade e sintéticos vêm sendo utilizados para aliviar esse problema.
Equipamentos e métodos de prevenção de danos ambientais causados pelos fluidos,
bem como testes de avaliação de toxicidade e outras propriedades deles também
são essenciais.

Em localidades remotas, a escolha do fluido é afetada pela
disponibilidade de recursos e materiais.

Formações
geopressurizadas

Ao se perfurar formações rasas, que são normalmente
pressurizadas, as lamas de perfuração podem ser utilizadas sem adensante. No
entanto, em formações geopressurizadas, a densidade da lama precisa ser
aumentada de forma a exceder a pressão dos fluidos contidos nos poros da
formação até que se atinja uma margem segura.

Tal margem segura de densidade também não deve ser
excessiva, pois, além de provocar perda de circulação e prisão de tubo, aumenta
significativamente os custos de perfuração. Margens mais baixas podem ser
utilizadas desde que a viscosidade e a força gel sejam mantidas em um nível
mínimo para evitar os problemas anteriormente citados.

A incorporação de sólidos perfurados ao fluido requer outro
cuidado: como o teor inicial de sólidos de uma lama adensada é alto devido à
presença de barita, antes que ela seja adicionada o teor de sólidos da lama
deve ser reduzido. Caso contrário, a lama antiga deve ser descartada e uma nova
preparada contendo barita e bentonita em quantidade suficiente somente para
suspendê-la. Se for necessária maior densidade, que possa tolerar um maior teor
de sólidos, um fluido de base óleo pode ser usado.

Alta temperatura

Em condições de alta temperatura, os constituintes do fluido
de perfuração podem degradar-se com o tempo. Dessa forma, para determinar a
estabilidade térmica do fluido, deve-se levar em consideração a sua taxa de
degradação. O parâmetro que diz até quando o material degradado deve ser
substituído é a temperatura crítica. Nesta, essa substituição já não é mais
econômica. Por exemplo, a temperatura crítica é cerca de 107° C para o amido e
135° C para polímeros de celulose, podendo chegar a 204° C para lamas de
emulsões inversas.

Fluidos para
perfuração rápida

Quando se deseja perfurar rapidamente, as especificações do
fluido de perfuração são: baixa densidade, baixa viscosidade e baixo teor de
sólidos. Em formações estáveis e impermeáveis, sem influxo significativo de
água, o fluido que promove maior rapidez à perfuração é o ar.

Salmouras límpidas podem ser utilizadas desde que o poço não
seja escavado além do diâmetro da broca, pois possuem baixa capacidade de
transportar cascalhos. Já as lamas com baixo teor de sólidos perfuram
rapidamente rochas duras e folhelhos se esse teor puder ser mantido abaixo de
10%. Embora as lamas de base óleo possuam alta viscosidade e, portanto, não
permitem taxas rápidas de perfuração, uma emulsão inversa especial de baixa viscosidade
apareceu como alternativa bem-sucedida. Contudo, apresentam restrições quanto a
condições severas como em poços profundos e quentes.


Rochas salinas

Em rochas salinas, um dos principais problemas diz respeito
à dissolução do sal, o que pode provocar alargamento ou fluxo de sal para o
poço. Para evitar que isso ocorra, usa-se uma lama de base óleo ou uma salmoura
saturada. Além disso, a densidade do fluido deve ser alta para domos salinos
profundos.


Poços de alto ângulo

Nesses tipos de poços, como os que são perfurados a partir
de plataformas offshore, os principais problemas envolvem torque e arrasto,
pois há alto risco de prisão do tubo. O fluido de perfuração deve ter reboco
fino e liso e redutores de atrito e boas propriedades de filtração caso o
fluido de base água seja usado. É importante que também seja capaz de propiciar
uma eficiente limpeza do poço, uma vez que os cascalhos caem no seu lado
inferior.

Avaliação da formação

Os fluidos de perfuração devem ser mais cuidadosamente
selecionados em poços exploratórios, pois as informações obtidas por perfilagem
para avaliação das formações são o objetivo principal e, às vezes, o melhor
fluido para perfurar não é o mais adequado para perfilar o poço. Por exemplo, o
de base óleo mantém a estabilidade do poço de forma eficaz, mas por sua
característica não condutora, exige o uso de técnicas especiais de perfilagem.
Nesse caso, um engenheiro de perfilagem deve ser consultado ao selecionar o
fluido.

 ´

Lucas Goulart

Diretoria de Projetos
do Portal do Petroleiro

Graduando em
Engenharia de Petróleo

 

Referência

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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