Title

DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITOS BENTONITA/POLÍMEROS PARA APLICAÇÃO EM FLUIDOS DE PERFURAÇÃO – PARTE II

BENTONITE/POLYMER COMPOSITES DEVELOPMENT TO APPLICATION IN DRILLING FLUIDS – PART 2

Authorship

Barbosa, Maria Ingrid Rocha; Amorim, Luciana Viana; Barboza, Klevson Ranniet Almeida; Ferreira, Heber Carlos

DOI

10.5151/2594-5327-0070

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Abstract

Os depósitos de bentonita da Paraíba constituem um dos mais importantes do país. Essas argilas são empregadas, dentre outras aplicações, como viscosificante em fluidos de perfuração. Contudo, atualmente, alguns tipos de argila encontradas nesses depósitos não apresentam os parâmetros exigidos pela Petrobras e a aditivação polimérica surge como alternativa para adequar essas propriedades. Sendo assim, este trabalho objetiva o desenvolvimento de compósitos bentonita/polímeros para uso em fluidos de perfuração à base de água. Para tanto, foram estudadas uma amostra de argila bentonítica sódica industrializada da Paraíba, duas amostras de carboximetilcelulose (CMC) e uma amostra de poliacrilamida (PAM). O dimensionamento do composto polimérico (misturas de dois e três polímeros) foi elaborado por meio do planejamento experimental, sendo estudadas dez diferentes composições. Os compostos poliméricos, em três diferentes concentrações, foram misturados à argila seca. Em seguida, foram preparados os fluidos de perfuração e determinadas as viscosidades aparente e plástica, o limite de escoamento e o volume de filtrado de acordo com as normas da Petrobras. Os resultados das análises mostraram que a aditivação da bentonita com o composto polimérico permite obter uma mistura com melhores propriedades reológicas e de filtração. Finalmente, esse procedimento permite o uso de argilas bentoníticas de qualidade inferior em fluidos de perfuração de poços de petróleo.

 

The most important bentonite clays sources are placed at Paraíba state. These clays are largely used as viscosity agent with drilling fluids. Unfortunately for some kinds of available clay their parameters are far from Petrobras standard. Treatments based on polymeric addition consist on method to improve such parameters. In order to improve these parameters, this work proposes a methodology to develop bentonite/polymers composite for use in water based drilling fluids. Besides the raw clay others samples have been evaluated: i) one sample of a commercial bentonite; ii) two samples of carboximethyl cellullose (CMC) and; iii) one sample of partially-hydrolyzed polyacrylamide (PAM). Based on experimental planning, ten compositions of polymeric compound (mix of two and three polymers) have been evaluated. For each composition of polymeric compound three different concentrations was added to clay. All experimental fluids have been evaluated accordingly with Petrobras standard to determine apparent and plastic viscosity, yield stress, and “volume do filtrado”. The results of the analysis show that by polymeric treatment of bentonite clay with compound polymeric allow to obtain a mixture with improved rheologic properties. Finally, this procedure allows to use low quality bentonite clays for drilling fluids application.

Keywords

Fluidos hidroargilosos; Compostos poliméricos; Reologia.

Water based drilling fluids; Polymeric compounds; Rheology.