A rheological approach to drill-in fluids optimization

Gallino, Germana; Migliori, Massimo; Cindio, Bruno de

doi:10.1007/s003970000153

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“…Devidas as suas propriedades reológicas únicas, este polissacarídeo é muito utilizado como agente de suspensão, espessante, emulsificante e estabilizante, na indústria de alimentos [1][2][3] , bem como na indústria de petróleo, como agente de recuperação [4][5][6][7] . A goma xantana é um polieletrólito, que em solução, suas propriedades e configuração molecular modificam por forças iônicas [8,9] .…”

Section: Introductionunclassified

Caracterização reológica da goma xantana: influência de íons metálicos univalente e trivalente e temperatura em experimentos dinâmicos

Luporini¹,

Bretas

2011

Polímeros

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Resumo: As propriedades dinâmicas das soluções aquosas de goma xantana com e sem adição de NaCl ou Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O foram medidas em um reômetro de deformação controlada aplicando ciclos de aquecimento e resfriamento. O tempo de relaxação decresceu com o aumento da temperatura; no entanto, este tempo aumentou com a adição de sal nas soluções de 0,5% em peso de goma xantana, mas diminuiu com a adição de 1%. Durante o aquecimento das soluções de goma xantana pura ocorreu uma mudança de conformação a 51 °C, e durante o resfriamento foi observada a formação de duas estruturas: entre 86 e 47 °C e abaixo de 47 °C. Com a adição de sal não houve mudança conformacional durante o aquecimento, enquanto no resfriamento duas estruturas foram novamente observadas, mas para faixas de temperatura diferentes. Palavras-chave: Xantana, mudança conformacional, reologia, gel, viscoelasticidade. Rheological Characterization of Xanthan Gum: Influence from Univalent and Trivalent Metallic Ions and From the Temperature in Dynamic ExperimentsAbstract: The dynamic rheological properties of water xanthan gum solutions with and without the addition of NaCl or Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O were measured in a strain controlled rheometer applying heating and cooling cycles. The terminal relaxation time decreased with increasing temperature. This time increased with the addition of 0.5 wt. (%) of salt, but decreased when 1 wt. (%) was added. During heating a conformational change occurred at 51 °C and upon cooling two structures were observed between 86 and 47 °C and below 47 °C. When salt was added there was no conformational change during heating, but the two structures again appeared during cooling, though at different temperature ranges.

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Section: Introductionunclassified

Caracterização reológica da goma xantana: influência de íons metálicos univalente e trivalente e temperatura em experimentos dinâmicos

Luporini¹,

Bretas

2011

Polímeros

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“…Segundo Gallino et al (2001) a distribuição do tamanho de partícula do fluido de perfuração é um parâmetro físico importante, juntamente com outras propriedades, tais como a densidade e reologia. Gates & Bowie (1942) estudaram a relação entre a distribuição de tamanho da partícula e as propriedades de filtração.…”

Section: Efeitos Da Distribuição Da Partículaunclassified

Estudo Do Efeito De Material Particulado Na Formação Da Torta De Filtração E Na Invasão De Filtrado

Ferraz¹,

Nogueira²,

Calçada

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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calcada@ufrrj.br RESUMO: Partículas sólidas são usadas como adensante e material obturante na formulação de fluidos de perfuração. As características físico-químicas destes materiais têm forte influência na formação da torta e consequentemente na taxa de filtração e invasão de filtrado nas formações rochosas. A invasão indesejável pode causar danos irreversíveis à formação. Desta forma, o controle das propriedades da torta é fundamental no processo de perfuração de poços de petróleo. Neste trabalho, objetivou-se estudar o efeito da forma e da distribuição granulométrica de carbonato de cálcio e da esfera de vidro na taxa de filtração estática. Os experimentos foram realizados em uma célula high temperature/high presssure (HTHP) para a filtração estática e dinâmica em condições compatíveis com aquelas encontradas durante a perfuração de poços de petróleo. Concluiu-se que quando é utilizado um fluido não newtoniano ocorre a influência no volume de filtrado devido à interação da granulometria do carbonato de cálcio e goma xantana. INTRODUÇÃOEm condições overbalance na perfuração dos poços de petróleo, à medida que a broca penetra a rocha reservatório, o fluido de perfuração invade a formação devido ao diferencial de pressão positivo entre o mesmo e o fluido do reservatório (Civan, 2007). Porções do fluido são perdidas para as formações adjacentes, enquanto parte dos sólidos presentes no fluido de perfuração, constituída por partículas menores que os poros da formação, penetra na rocha durante a perda do fluido, tamponando rapidamente a região ao redor do poço. Já as partículas maiores acumulam-se na parede do poço, iniciando a formação do reboco externo.Neste trabalho, foi estudado o efeito da distribuição granulométrica do carbonato de cálcio na taxa de filtração. Foi utilizado um único tipo de carbonato de cálcio e separado em três faixas granulométricas. Cada faixa granulométrica foi utilizada para preparar o fluido de perfuração, sendo todos fluidos base água. Os fluidos foram filtrados sob condição estática de operação.

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“…But the ability to control the rheology of drilling fluids with ease to match the requirements of drilling engineering conditions is still a worldwide problem, especially drilling through high pressure salt water layers and high temperature formations. The drilling mud must have a reduced viscosity and yield stress when drilling through high pressure salt water layers and high temperature formations because the salt will enhance the space network strength, and high temperature tends to promote bentonite dispersion more thoroughly and lead to viscosity increase . So a viscosity breaker or dispersant should be used in these situations to lower the viscosity of the drilling fluid .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis, characterization and evaluation of a quadripolymer with low molecular weight as a water based drilling fluid viscosity reducer at high temperature (245 °C)

Huang

Zhao

Qiu

et al. 2015

Polymer International

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To construct an ultra‐high temperature stable drilling mud with a relatively low viscosity, a new viscosity‐reducing additive was synthesized and evaluated. This additive is a quadripolymer of acrylic acid (AA), 2‐acryl‐amido‐2‐methyl‐1‐propane sulfonic acid (AMPS), methyl acrylate (MA) and dimethyl diallyl ammonium chloride (DDAC) with low molecular weight synthesized by free radical polymerization, and its general molecular composition was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. Thermal gravimetric analysis showed that the polymer has a very high temperature tolerance, i.e. it is stable up to 340 °C. Turbidity measurements with a UV−visible spectrophotometer showed that the polymer has a high salt tolerance in solution. It remained in solution at NaCl concentrations of up to 266 958 mg L−1 and at CaCl2 concentrations of up to 5000 mg L−1. The quadripolymer was found to inhibit hydration of the exchangeable ions in the clay particles and this was affirmed by a reduction in interlayer spacing. It also displayed high adsorption on calcium montmorillonite at different pH and even in the presence of NaCl, and caused the breakup of the particle network structure. This additive, when added to drilling mud prepared in both fresh and salt water, was found to reduce the mud viscosity and yield stress before and after aging for 16 h at 245 °C compared to base mud especially below 220 °C and 4.5 MPa. Importantly, this additive in mud was found to perform effectively at a relatively high pH and in a broad pH range of 7–11. © 2015 Society of Chemical Industry

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A rheological approach to drill-in fluids optimization

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Caracterização reológica da goma xantana: influência de íons metálicos univalente e trivalente e temperatura em experimentos dinâmicos

Caracterização reológica da goma xantana: influência de íons metálicos univalente e trivalente e temperatura em experimentos dinâmicos

Estudo Do Efeito De Material Particulado Na Formação Da Torta De Filtração E Na Invasão De Filtrado

Synthesis, characterization and evaluation of a quadripolymer with low molecular weight as a water based drilling fluid viscosity reducer at high temperature (245 °C)

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