Fluido de Perfuração de Bentonita: Argila Organofílica

Tipos de fluido de perfuração bentonita
Existem vários tipos de fluido de perfuração bentonita. Suas propriedades e funções são descritas neste artigo. Além disso, veremos aditivos de argila organofílica. Leia para saber mais. Aqui estão alguns dos tipos mais populares:

Propriedades
Quando utilizada na produção de fluido de perfuração, a bentonita reage com diversas substâncias orgânicas e produz agentes gelificantes. A resistência do gel de lama é importante ao transportar cascalhos de perfuração. A quantidade de bentonita no fluido de perfuração é um fator determinante para suas propriedades. Para melhores resultados, use uma bentonita de alta qualidade. Sua viscosidade e densidade são essenciais para o sucesso da perfuração.

O pH da lama à base de água contendo bentonita pode ser alterado para obter diferentes propriedades reológicas e de filtração. Mostra as mudanças nas propriedades reológicas e de filtração do fluido de perfuração à medida que o pH aumenta. A faixa de pH ideal para o fluido de perfuração é determinada com base nos resultados. A manutenção das propriedades reológicas do fluido de perfuração minimizará a perda de fluido na formação aquífera.

Aumentar o pH do fluido de perfuração à base de água com bentonita melhora a filtração e as propriedades reológicas. Um pH mais alto reduz o número de partículas de bentonita que aumentam a viscosidade do fluido. Isso resulta em valores de YP mais baixos e uma diminuição na capacidade do fluido de perfuração para transportar cascalhos. Portanto, uma lama de alto pH reduz a viscosidade.

Funções
Quando a bentonita é combinada com água, forma-se uma pasta polimérica aquosa. Os dois tipos de fluido de perfuração são formulados para desempenhar funções diferentes.

Em geral, a lama de bentonita e água não contém materiais perigosos, mas pode ser necessário um descarte especial se o poço estiver localizado em uma área altamente tóxica. Os métodos especiais de descarte podem incluir a drenagem dos sedimentos, o transporte dos sólidos e o tratamento da água.

Alguns fluidos de perfuração podem ser usados ​​para injeção de calda de cimento ou para reduzir o tamanho do núcleo do furo. Nesse caso, bombas especiais podem ser necessárias.

A bentonita é amplamente utilizada para diversos fins, mas é mais comumente encontrada em fluidos de perfuração. A bentonita presente nesses fluidos lubrifica as ferramentas de corte e as protege contra a corrosão. Ela também atua como fluido hidráulico, criando pressão hidrostática dentro do poço.

Ao impedir a penetração de fluidos, a bentonita é um bom material para uso em fluidos de perfuração. Além disso, evita que material rochoso caia de volta no poço perfurado.

A bentonita também pode ser usada para estabilizar o poço. A composição química da lama deve ser compatível com as propriedades físicas do poço, como peso e viscosidade.

Um poço estável ajuda a minimizar os danos à formação causados ​​por forças hidráulicas. A bentonita também pode limitar o alargamento do poço, reduzindo os danos à formação. Isso pode ser alcançado selecionando-se uma torta de filtração de boa qualidade que contenha bentonita.

Aplicações
A viscosidade do fluido de perfuração à base de bentonita pode ser afetada pelo tipo de polímeros utilizados e pela temperatura. Esses minerais argilosos também influenciam o nível de pH do fluido de perfuração.

Assim sendo, esses fluidos de perfuração podem apresentar uma variedade de comportamentos. Os parágrafos seguintes discutirão esses comportamentos. Este artigo também abordará as diferenças entre os fluidos de perfuração à base de bentonita padrão e os fluidos de perfuração à base de bentonita local. Além disso, este artigo discutirá os benefícios e as limitações dos diversos fluidos de perfuração.

Quando utilizado em combinação com polímeros, o fluido de perfuração à base de argila organofílica bentonítica pode melhorar as propriedades reológicas da lama de perfuração.

Uma maior resistência do gel indica que o fluido de perfuração tem maior tendência a suspender os detritos da perfuração. Também indica que o fluido de perfuração tem a capacidade de transportar os detritos da profundidade do poço até a superfície. É possível comparar o limite de escoamento da bentonita padrão e da bentonita local, bem como o limite de escoamento de cinco amostras diferentes.

A lama de perfuração deve ter alta densidade para controlar a pressão da formação e estabilizar o poço. Uma comparação entre bentonita padrão e bentonita local é apresentada.

Foram obtidas diferentes leituras do dial para as duas lamas, a fim de avaliar as densidades. Além da bentonita, são utilizados agentes viscosificantes como a carboximetilcelulose para aumentar a densidade da lama.

aditivos de bentonita
A bentonita é o aditivo padrão em fluidos de perfuração e é usada na maioria das aplicações para produzir uma viscosidade mais alta no fundo do poço, o que é importante para a remoção de detritos.

Além disso, ajuda a formar uma camada filtrante, que reduz a perda de fluido para as formações circundantes. No entanto, como diminui a vazão, a bentonita não é o aditivo mais adequado para todos os furos. Para contornar esse problema, os fabricantes de perfuração direcional horizontal (HDD) desenvolveram polímeros que substituem a bentonita.

EZ Plus é uma argila organofílica desenvolvida para reduzir o acúmulo de detritos em fluidos de perfuração bentoníticos. Este aditivo é compatível com qualquer tipo de fluido de perfuração e ajuda a evitar que a argila grude nas ferramentas ou se acumule na frente dos alargadores.

Outro aditivo para fluido de perfuração à base de bentonita é o CP-180, um polímero extensor de argila que proporciona uma suspensão superior de detritos de perfuração grosseiros. O No-Sag funciona em lamas salobras e de água doce.

Outro aditivo para fluidos de perfuração à base de bentonita são os dispersantes, que atuam como agentes diluidores quando a lama fica muito espessa. Além disso, os dispersantes ajudam a separar as partículas na lama e a transportá-las através do fluido de perfuração.

Para perdas parciais, também pode ser utilizada bentonita granular. A principal diferença entre o fluido de perfuração com bentonita e outros aditivos é que estes últimos são um pouco mais caros que a bentonita.

pH
O pH dos fluidos de perfuração à base de bentonita e água é um parâmetro crítico para otimizar as propriedades reológicas e de filtração da lama. O aumento do pH impede a dispersão das partículas de bentonita, que não contribuem para a viscosidade do fluido.

Consequentemente, o nível de pH também diminui a capacidade do fluido de perfuração de transportar detritos, resultando em valores de YP mais baixos.

A faixa de pH dos fluidos de perfuração à base de bentonita deve estar em torno de nove ou dez. Um pH mais baixo reduz a viscosidade do plástico, diminui a pressão necessária da bomba e ajuda a evitar o travamento da tubulação. Como resultado, o custo da perfuração de um poço é minimizado. Um dos principais problemas dos fluidos de perfuração à base de água é a má reologia, razão pela qual Krause recomenda um tanque de pré-mistura.

Como um fluido de perfuração de bentonita, a bentonita evita que a água entre no poço perfurado pelo fundo e pelas laterais. O mineral forma um bolo de lodo firme na parede do furo, o que adiciona estabilidade ao furo. Partículas finas de bentonita entram na parede do furo e incham e endurecem.