Avaliação da atenuação e da velocidade do som em soluções e suspensões utilizadas em fluidos de perfuração

Abstract

A perfuração de poços de petróleo é uma etapa essencial para a produção de óleo. Neste processo, existe a necessidade de se medir a quantidade de sólidos nos fluidos para promover a execução da perfuração, garantindo a estabilidade do poço. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atenuação e a velocidade do som em soluções e suspensões comumente utilizadas em fluidos de perfuração, visando no futuro correlacionar os dados encontrados com a concentração de sólidos totais presentes nestes fluidos. O equipamento ultrassônico utilizado em todos os testes para a avaliação da atenuação do som foi o Rhosonics, modelo 9670. Foram realizados ensaios de atenuação dinâmica em meio aquoso e oleoso para diversos sólidos dispersos no meio. Os sólidos testados são utilizados como adensantes de fluidos de perfuração entre eles barita, bentonita, calcita e cloreto e sódio. Foram testadas também soluções contendo viscosificantes de fluidos de perfuração como goma xantana e caboximetil celulose. Para a realização do estudo foi montada uma unidade experimental para os ensaios com fluidos a base de água e outra para fluidos a base de óleo. Os ensaios com fluidos aquosos adensados com barita, bentonita e calcita mostraram que a atenuação do som tem forte correlação com a presença de sólidos suspensos, entretanto verificou-se que a velocidade do som no meio é pouco afetada pela presença destes sólidos insolúveis. Para soluções formadas apenas com a presença de sólido solúvel (NaCl), verficou-se um aumento da atenuação som com o aumento da concentração do sal, visto que este sólido aumenta a densidade do fluido base e consequentemente a velocidade do som. Em fluidos aquosos contendo goma xantana ou carboximetilcelulose (CMC) verificou-se a alteração da reologia do fluido que passou a ter comportamento não-Newtoniano. Nestes casos também houve aumento da atenuação do som, sem alteração significativa da velocidade do som e da densidade da solução. Para suspensões oleosas verificou-se o mesmo tipo de comportamento das suspensões aquosas entretanto os níveis de atenuação do som foram muito superiores devido à elevada viscosidade do óleo