Estudo da formação e estabilidade de tortas de filtração na perfuração de poços de petróleo

Abstract

Durante a perfuração de poços de petróleo operando em overbalanced, o fluido de perfuração tende a invadir a rocha reservatório podendo comprometer a produtividade do poço. Este estudo visa um melhor entendimento dos processos de filtração dos fluidos de perfuração, bem como a formação do reboco junto à parede do poço. Para realizar este estudo, foram realizados experimentos em uma célula de filtração do tipo HTHP que permite avaliar o processo de filtração estática e dinâmica, compatíveis com as condições encontradas durante a perfuração de poços de petróleo. Inicialmente avaliou-se a capacidade da célula de filtração em fornecer dados de filtração para emulsões uma vez que foi feita uma alteração no projeto inicial da mesma. Posteriormente foram comparados fluidos de diferentes bases, sendo base água, base óleo e emulsão. Neste estudo, utilizou-se papel de filtro e três tipos de rocha, sendo arenito de alta e média permeabilidade e carbonato de permeabilidade baixa como meio filtrante. Foram realizados experimentos para a determinação de parâmetros da torta de filtração como porosidade, permeabilidade e resistência ao cisalhamento da torta. Os resultados obtidos permitiram avaliar o efeito da torta e a interação dos fluidos de perfuração com as rochas. Verificou-se que ao utilizar papel de filtro, o fluido base água produziu uma maior quantidade de filtrado. Utilizando-se rochas, o fluido base óleo permitiu maior volume de filtrado. Na emulsão, as gotículas de água emulsionadas limitaram a quantidade de filtrado obtida através da obstrução dos poros formados pelas partículas sólidas e dos poros das rochas. Foram considerados ambientes com e sem cisalhamento da torta de filtração. A taxa de cisalhamento imposta ao sistema gerou uma interferência destrutiva na torta de filtração, ocorrendo erosão da mesma. Nestes experimentos o efeito da rocha também pode ser observado, quanto maior a permeabilidade da rocha, maior a quantidade de filtrado obtida.