Seleção de fluidos de perfuração
Ao longo do tempo, sabe-se que os fluidos de perfuração foram sendo desenvolvidos para atender às diversas condições de subsuperfície e apresentar funcionalidades que flexibilizem o programa de perfuração. A seleção adequada do fluido de perfuração é crucial para minimizar os custos e evitar que problemas aconteçam, tais como perda de circulação, prisão da coluna e kicks.
A seguir são apresentadas as considerações que afetam diretamente a escolha do melhor fluido de perfuração ou a combinação de seus constituintes mais apropriada para cada situação.
Localização
Quanto à localização, a seleção do fluido de perfuração é geralmente afetada por regulamentações governamentais formuladas para proteger o meio ambiente, o que acaba por restringir o uso do fluido em alguns locais. O manuseio de fluido à base de óleo, especialmente em ambiente offshore, torna-se difícil e caro devido às regulações e, justamente por isso, óleos de baixa toxicidade e sintéticos vêm sendo utilizados para aliviar esse problema. Equipamentos e métodos de prevenção de danos ambientais causados pelos fluidos, bem como testes de avaliação de toxicidade e outras propriedades deles também são essenciais.
Em localidades remotas, a escolha do fluido é afetada pela disponibilidade de recursos e materiais.
Formações geopressurizadas
Ao se perfurar formações rasas, que são normalmente pressurizadas, as lamas de perfuração podem ser utilizadas sem adensante. No entanto, em formações geopressurizadas, a densidade da lama precisa ser aumentada de forma a exceder a pressão dos fluidos contidos nos poros da formação até que se atinja uma margem segura.
Tal margem segura de densidade também não deve ser excessiva, pois, além de provocar perda de circulação e prisão de tubo, aumenta significativamente os custos de perfuração. Margens mais baixas podem ser utilizadas desde que a viscosidade e a força gel sejam mantidas em um nível mínimo para evitar os problemas anteriormente citados.
A incorporação de sólidos perfurados ao fluido requer outro cuidado: como o teor inicial de sólidos de uma lama adensada é alto devido à presença de barita, antes que ela seja adicionada o teor de sólidos da lama deve ser reduzido. Caso contrário, a lama antiga deve ser descartada e uma nova preparada contendo barita e bentonita em quantidade suficiente somente para suspendê-la. Se for necessária maior densidade, que possa tolerar um maior teor de sólidos, um fluido de base óleo pode ser usado.
Alta temperatura
Em condições de alta temperatura, os constituintes do fluido de perfuração podem degradar-se com o tempo. Dessa forma, para determinar a estabilidade térmica do fluido, deve-se levar em consideração a sua taxa de degradação. O parâmetro que diz até quando o material degradado deve ser substituído é a temperatura crítica. Nesta, essa substituição já não é mais econômica. Por exemplo, a temperatura crítica é cerca de 107° C para o amido e 135° C para polímeros de celulose, podendo chegar a 204° C para lamas de emulsões inversas.
Fluidos para perfuração rápida
Quando se deseja perfurar rapidamente, as especificações do fluido de perfuração são: baixa densidade, baixa viscosidade e baixo teor de sólidos. Em formações estáveis e impermeáveis, sem influxo significativo de água, o fluido que promove maior rapidez à perfuração é o ar.
Salmouras límpidas podem ser utilizadas desde que o poço não seja escavado além do diâmetro da broca, pois possuem baixa capacidade de transportar cascalhos. Já as lamas com baixo teor de sólidos perfuram rapidamente rochas duras e folhelhos se esse teor puder ser mantido abaixo de 10%. Embora as lamas de base óleo possuam alta viscosidade e, portanto, não permitem taxas rápidas de perfuração, uma emulsão inversa especial de baixa viscosidade apareceu como alternativa bem-sucedida. Contudo, apresentam restrições quanto a condições severas como em poços profundos e quentes.
Rochas salinas
Em rochas salinas, um dos principais problemas diz respeito à dissolução do sal, o que pode provocar alargamento ou fluxo de sal para o poço. Para evitar que isso ocorra, usa-se uma lama de base óleo ou uma salmoura saturada. Além disso, a densidade do fluido deve ser alta para domos salinos profundos.
Poços de alto ângulo
Nesses tipos de poços, como os que são perfurados a partir de plataformas offshore, os principais problemas envolvem torque e arrasto, pois há alto risco de prisão do tubo. O fluido de perfuração deve ter reboco fino e liso e redutores de atrito e boas propriedades de filtração caso o fluido de base água seja usado. É importante que também seja capaz de propiciar uma eficiente limpeza do poço, uma vez que os cascalhos caem no seu lado inferior.
Avaliação da formação
Os fluidos de perfuração devem ser mais cuidadosamente selecionados em poços exploratórios, pois as informações obtidas por perfilagem para avaliação das formações são o objetivo principal e, às vezes, o melhor fluido para perfurar não é o mais adequado para perfilar o poço. Por exemplo, o de base óleo mantém a estabilidade do poço de forma eficaz, mas por sua característica não condutora, exige o uso de técnicas especiais de perfilagem. Nesse caso, um engenheiro de perfilagem deve ser consultado ao selecionar o fluido.
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Lucas Goulart
Diretoria de Projetos do Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referência
CAENN, Ryen; DARLEY, H. C. H.; GRAY, George R.. Fluidos de Perfuração e Completação. 6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. 691 p. Tradução de Jorge de Almeida Rodrigues Junior.
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