Avaliação físico-química de soluções micelares aplicadas na remoção de reboco - Souza, Marcílio Nogueira de (2023)
Na perfuração de um poço de petróleo são usados fluidos de perfuração com a finalidade de, dentre outras, formar uma camada fina na formação rochosa do reservatório que irão impedir fluxos migratórios do poço para a formação ou vice-versa. A remoção dessa fina camada, chamada de reboco, formada principalmente quando são usados fluido não aquoso (parafínico ou olefínico) é de suma importância para que ocorra a inversão da molhabilidade da rocha e assim garantir que seja alcançado o sucesso da operação de cimentação primária. Os fluidos chamados de colchões lavadores são deslocados entre o fluido de perfuração e a pasta de cimento. Eles atuam por meio de ação química na diluição e remoção do reboco. Contém aditivos dispersantes (ou afinantes do fluido de perfuração), detergentes e, quando necessário, aditivo para inibir inchamento de argila e redutores de filtrado. Quando são utilizados em poços contendo fluido à base óleo, possuem ainda surfactantes para inverter a molhabilidade do revestimento e formação, de molhável ao óleo para molhável à água. Os colchões lavadores necessitam ser compatíveis com a pasta de cimento e o fluido de perfuração, pois podem ocasionar uma mistura com viscosidade excessiva capaz de diminuir a eficiência de deslocamento do fluido de perfuração e, consequentemente, tornar fraca a aderência do cimento, além da mistura pasta de cimento e colchão lavador serem resistentes a compressão dentro de limites estabelecidos por normas. Existem vários trabalhos na literatura que comprovam a eficiência de remoção dos colchões lavadores que podem ser aplicados na indústria petrolífera. O uso de soluções micelares alcoólicas e soluções contendo misturas de tensoativo são novas tecnologias que foram utilizadas como colchão lavador para remover os fluidos de perfuração a base de olefina e promover a inversão da molhabilidade da formação. Nesse sentido, esse trabalho desenvolveu e caracterizou novos sistemas micelares alcoólicas a partir de diagramas ternários e por misturas de tensoativos (blendas) formulados com tensoativos comercial não iônicos para utilização como colchão lavador numa rampa de temperatura (30°, 40°, 50° e 65 °C) que simula a temperatura alcançada na perfuração de alguns poços de petróleo e avaliar o comportamento dos colchões frente ao ponto de nuvem na remoção do reboco dentro do poço. Um planejamento em rede simplex utilizando o polinômio de scheffé foi confeccionada para a escolha das formulações mais eficiente em relação a remoção do reboco. Para a formulação dos Blends contendo tensoativos em salmoura, um estudo fatorial 2n foi desenvolvido para a escolha do ponto ótimo dos Blends das soluções de tensoativos que foram também estudados como colchão lavador. Esses sistemas foram submetidos aos mesmos testes do sistema anterior, ou seja, foram estudados dentro de uma rampa de temperatura (30°, 40°, 50° e 65 °C) cuja finalidade foi a de verificar a eficiência de remoção do reboco frente ao Cloud Point, simulando o comportamento dessas soluções e seu comportamento no interior do poço. Para ambos os sistemas de estudo foram utilizando os melhores pontos, a variação da fase aquosa e suas medidas de condutividade nas referidas temperaturas. Após essa fase, as soluções micelares alcóolicas e Blendas de tensoativos formulados foram caracterizados através do estudo de: ensaios de eficiência de remoção do reboco, medidas de tensão superficial, diâmetro de gotículas e molhabilidade, enquanto as misturas entre o colchão lavador e a pasta de cimento foram caracterizados por: reologia, compatibilidade dos fluidos e resistência à compressão (UCA) e difratometria de raios X. Os dois novos sistemas de remoção estudados na pesquisa mostraram-se eficientes na remoção do reboco formado pelo fluido de perfuração olefinico usados em poços de petróleo e podem ser utilizados como uma tecnologia mais econômica e limpa.