Estudo da filtração com e sem sedimentação prévia de fluidos de perfuração com comportamento Newtonianos e não-Newtonianos

Abstract

Durante o processo de perfuração de poços de petróleo, o fluido de perfuração pode ficar confinado no anular formado entre os tubos de revestimento por meses até o início da produção. Ao longo do tempo de confinamento, o adensante do fluido de perfuração sedimenta, formando uma torta de sedimentação no fundo no anular. Quando a extração de hidrocarbonetos se inicia, a temperatura do poço aumenta causando a expansão volumétrica do líquido confinado o que ocasiona o aumento da pressão no anular, um fenômeno conhecido como Annular Pressure Build up, APB. O APB pode levar ao rompimento do revestimento e o colapso do poço. A mitigação do APB tem sido uma preocupação frequente na etapa de produção, o aumento da pressão ocasiona a fratura na formação rochosa e/ou no cimento da sapata, nos poços construídos com sapata aberta. Caso isto ocorra, o fluido de perfuração confinado começará a ser filtrado sobre a torta previamente sedimentada de adensante, aliviando a pressão dentro do anular. Este trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades da torta de filtração em processos com sedimentação prévia e processos só de filtração. As filtrações com sedimentação prévia de sete dias e sem sedimentação foram realizadas com fluidos Newtonianos e fluidos Não-Newtonianos. Os testes foram realizados em uma célula de filtração HTHP (High Temperature/High Pressure) durante de 30 minutos. A partir dos ensaios de filtração foram obtidos parâmetros como volume de filtração versus tempo de filtração, espessura da torta de filtração, permeabilidade e porosidade. Os fluidos Newtonianos eram compostos por glicerina, água deionizada e baritina B1, enquanto que os fluídos Não-Newtonianos foram compostos por uma solução de goma xantana ou carboximetilcelulose e baritina PCS-150. Simultaneamente, testes de sedimentação em proveta foram realizados para avaliar como as suspensões dos dois tipos de fluidos se comportavam a pressão ambiente. Os resultados indicaram que, para fluidos Newtonianos, o volume de filtrado é menor para a filtração com sedimentação prévia, diferente do que foi observado para fluidos Não-Newtonianos, que o volume de filtração foi maior para os fluidos previamente sedimentados