Um pouco sobre Fluidos de Perfuração
Histórico
No início das atividades de exploração e produção, o fluido de perfuração era uma mistura lamacenta de água e argila que era bombeada no poço. Embora ainda sejam chamados de lamas de perfuração, são constituídos por diversos outros componentes que lhe conferem propriedades e características que atendem às especificações de perfuração.
A utilização de fluidos de perfuração antecede o surgimento da indústria de petróleo, pois são definidos como um material empregado para auxiliar a ação de ferramentas de corte. É dito que a água foi o primeiro a ser utilizado, removendo resíduos de poços de 20 pés de profundidade em minas oriundos da perfuração por brocas rotatórias controladas manualmente. Ao ser adicionada a estes poços, ajudava a amolecer a formação rochosa e a remover os cascalhos.
Foi a partir do século XIX que se começou a pensar na circulação da lama de perfuração pelo poço de petróleo para auxiliar na remoção dos cascalhos. O método de Sweeney, consolidado em 1866, contava com um equipamento de perfuração rotatória, denominada stone drill e consistia em barras que eram giradas dentro da cavidade enquanto a água bombeada através dessas barras era a encarregada de carrear as partículas para a superfície.
Nesse período, materiais com propriedades de plasticidade e maleabilidade passaram a ser adicionados para atribuir a função de selagem ao fluido, estabilizando e conferindo resistência ao desmoronamento das paredes do poço. Um dos resultados desse incremento é o aumento de sua densidade e, para tal, a partir de 1922, o uso da barita se popularizou.
Funções dos fluidos de perfuração
Como visto, o propósito primordial do fluido de perfuração era auxiliar na remoção de cascalhos do poço, contudo, o mesmo apresenta diversas aplicações atualmente. As principais estão listadas a seguir:
Carrear os cascalhos gerados pela broca, transportá-los pelo anular até a superfície, onde deve permitir sua separação.
Resfriar e limpar a broca.
Manter estáveis as seções não revestidas do poço.
Reduzir o atrito da coluna de perfuração com as laterais do poço.
Em rochas permeáveis, impedir a entrada de fluidos (óleo, gás ou água) no poço.
Formar um fino reboco de baixa permeabilidade para selagem dos poros das formações penetradas.
Auxiliar na coleta de informações e sua interpretação por meio dos cascalhos, testemunhos e perfis elétricos. Nos dois primeiros casos, é importante que o fluido não altere as propriedades das amostras, e, no caso de perfis elétricos/geofísicos, pode ser que o comportamento da propriedade medida difira dependendo do fluido utilizado para perfurar.
Quanto às suas especificações, o fluido de perfuração deve ser estável e permitir qualquer tratamento físico e químico, manter os sólidos em suspensão quando estiver em repouso, ser inerte em relação a danos às rochas produtoras, ser bombeável e apresentar baixo grau de corrosão e abrasão da coluna e perfuração e demais equipamentos do sistema de circulação da sonda.
Além de exigir que o fluido de perfuração esteja de acordo com as especificações para prover os resultados esperados, a operação requer cuidados quanto à sua utilização para não fazer mal ao pessoal de perfuração e ao meio ambiente.
A verdade é que o sucesso da completação de um poço depende amplamente das propriedades do fluido de perfuração e, embora seu custo seja baixo em relação aos custos totais do poço, estes últimos são fortemente influenciados pela correta escolha dessas propriedades. Por exemplo, o fluido afeta a avaliação da formação perfurada e a produtividade do poço. Além disso, como o mesmo afeta a taxa de penetração da broca e pode provocar ou permitir perda de circulação, prisão de tubos e desmoronamento, o número de dias de plataforma necessários para se perfurar pode aumentar.
Lucas Goulart
Diretoria de Projetos do Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referências
IRAMINA, Wilson Siguemasa. Fluidos de Perfuração. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2016. 30 slides, color.
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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