Dímero de ácido graxo saturado e amidas graxas: desempenho na estabilização de fluidos de perfuração sintéticos - Vasconcelos, Aline Nascimento (2022)
O desempenho dos fluidos de perfuração, em ambientes de águas profundas, é impactado negativamente pela formação de géis progressivos. A estabilidade de fluidos de perfuração sintéticos durante as perfurações em águas profundas tem sido otimizada através do desenvolvimento de aditivos químicos que promovem a manutenção das propriedades reológicas, mesmo com variações na temperatura (sistema de reologia flat). Nesse sentido, amidas graxas foram sintetizadas a partir das reações de condensação entre o dímero de ácido graxo (DAG) e três diferentes aminas: a dietanolamina (DEA), o poli(propileno glicol) bis(2- aminopropil éter) (BPGA400) e o trimetilolpropano tris[poli(propileno glicol), amina terminada] éter (TPGA440) na presença da N,N’-diciclohexilcarbodiimida como agente de acoplamento e da 4-dimetilaminopiridina como catalisador, a 25ºC. Os produtos obtidos foram caracterizados via espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier e por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 13C. Os resultados comprovaram a reação de amidação proposta entre os reagentes a partir da observação do sinal característico do grupo carbonila de amidas nos espectros de FTIR e de RMN 13C. A solubilidade do dímero de ácido graxo e das amidas graxas foi verificada em água, olefina e salmoura saturada de NaCl. Em água, o DAG+DEA demonstrou certa afinidade com o meio aquoso, enquanto o DAG, DAG+BPGA400 e DAG+TPGA440 mostraram maior afinidade com o meio apolar em virtude da baixa hidrofilicidade. Além do mais, a partir das medidas de tensão superficial foi verificado que apesar da estrutura anfifílica do DAG e das amidas graxas, os mesmos não apresentam propriedades tensoativas. Já para avaliação do DAG e das amidas graxas em fluido de perfuração sintético foram realizados testes de estabilidade elétrica, filtração em alta temperatura e alta pressão (ATAP) e curvas de viscosidade em pressão ambiente (~1 bar) e sob pressão de 344 bar. Nos testes com pressão ambiente, o fluido contendo o modificador reológico comercial (BDF-TM 990) apresentou variações na viscosidade com a redução da temperatura, enquanto os fluidos preparados com o DAG e com as amidas graxas presentaram comportamento flat. Contudo, emulsões razoavelmente mais estáveis e um perfil reológico independente das variações de temperatura e pressão foram obtidos usando o dímero de ácido graxo saturado.