Ao perfurar em estratos reativos onde a inibição do fraturamento hidráulico é um problema importante, fluido de perfuração de polímero, também conhecido como fluido polimérico, é empregado. Sais, glicóis e aminas — inibidores de fraturamento comumente usados — são incompatíveis com a bentonita.
O cloreto de potássio é um inibidor de xisto barato e potente, frequentemente empregado como base para fluidos de perfuração poliméricos. Para aumentar seus efeitos inibitórios, você pode adicionar bloqueadores à base de glicol e amina ao fluido de perfuração.
Fluidos de perfuração de alta qualidade são necessários para garantir que o abridor funcione da forma mais eficiente possível. A água serve como fluido transportador de fluido de perfuração, e bentonita e polímeros são seus aditivos. Para aplicações em HDD, os fluidos de perfuração à base de bentonita estão entre os mais populares. Quando combinada com água, a bentonita (montmorilonita), mineral de argila naturalmente presente, transforma-se em lama. Portanto, a bentonita sódica natural é usada para produzir os fluidos de perfuração de mais alto desempenho.
A seguir estão os principais objetivos dos fluidos de perfuração HDD:
Considere os seguintes fatores:
A viscosidade de um fluido indica a dificuldade de movimentação em um determinado meio. Portanto, para que a perfuração por HDD seja bem-sucedida, o fluxo adequado deve ser sempre mantido.
A força do gel do fluido de perfuração determina sua capacidade de suportar, suspender e transportar cascalhos. Se os cascalhos não forem suspensos adequadamente, eles se acumularão rapidamente ao redor do tubo de perfuração ou da linha de produção que está sendo perfurada. Isso pode resultar em falta de circulação, aumento de pressão, fraturamento e potencial perda do instrumento.
A quantidade de filtrado (água livre) que escapa do fluido de perfuração e entra em um depósito poroso e permeável é conhecida como perda de fluido. Fluidos de perfuração de alta qualidade apresentam baixa perda de fluido, o que é essencial para manter a integridade de um poço. Um fluido de perfuração adequado deve produzir uma torta de filtração delicada nos locais do poço. Como resultado, há menos perda de fluido ao longo da formação.
A escala de pH, com 7 denotando neutralidade, expressa o quão ácida ou alcalina uma solução é. Os fluidos de perfuração devem ser mantidos no pH adequado para atingir o desempenho máximo. O pH deve ser mantido entre 8 e 9 em projetos de HDD. A maneira mais fácil de aumentar o pH é com carbonato de sódio.
Geralmente, recomenda-se o uso de fluidos de perfuração à base de bentonita para a maioria das operações de perfuração. Em termos de qualidades perfeitas, esses fluidos atendem a todos os requisitos. No entanto, há situações em que os empreiteiros podem optar por não usar bentonita.
As empresas precisam combinar a solução de fluido de perfuração adequada à aplicação. Isso é particularmente verdadeiro para furos de HDD com diâmetros e comprimentos curtos. Ao usar uma solução à base de polímero, as equipes podem reduzir o tempo de mistura e limpeza. Embora os especialistas desaconselhem o uso exclusivo de água nessas aplicações, os empreiteiros frequentemente optam por fazê-lo. Infelizmente, isso acelera o desgaste das hastes e ferramentas de perfuração. Além disso, o uso exclusivo de água aumenta drasticamente o risco de retornos acidentais, deformação da tubulação e aprisionamento. Isso, eventualmente, levará a velocidades de produção mais lentas e, sem dúvida, a custos mais significativos.
A pressa em construir novas redes de gás, fibra e eletricidade após a pandemia aumentou a conscientização sobre sistemas baseados em polímeros, que geralmente usam embalagens descartáveis.
Esses sistemas são muito apreciados por empreiteiros que perfuram poços rasos e de pequeno diâmetro pelos motivos listados abaixo:
Algumas combinações de fluidos de perfuração podem incluir vários componentes, semelhantes aos sistemas de bentonita. A eficiência de toda a mistura é afetada pela ordem em que os polímeros são adicionados ao tanque de mistura. Avalie primeiro o estado do solo. Os polímeros necessários para finalizar a perfuração dependerão disso. Depois de decidir quais produtos usar e em que sequência misturá-los, leia as instruções do fabricante. A dosagem é simples e rápida usando sachês ou jarras descartáveis.
Utilitário de pequeno diâmetro operações de perfuração aumentará ainda mais com o aumento dos gastos com infraestrutura. Isso aumentará a demanda por fluidos simples de usar, incluindo sistemas de fluidos de perfuração de polímero. Em vez de apenas bombear água, a introdução de um fluido de perfuração de polímero aumentará a produção e reduzirá o tempo de inatividade, permitindo que as empreiteiras maximizem a receita.
Muitas pessoas que operam perfuratrizes direcionais horizontais já ouviram uma ou duas histórias sobre alguém que concluiu uma perfuração de grande porte sem água ou usando apenas água. Mesmo que essas histórias sejam verdadeiras, perfurar dessa forma pode ter muitos efeitos adversos. Perfurar a seco ou apenas com água pode reduzir a produtividade, aumentar a chance de falha da perfuração e acelerar o desgaste da ferramenta.
Quando apropriado, fluido de perfuração ou lama devem ser utilizados para maximizar a eficácia de uma equipe de perfuração de poços profundos (HDD). Auxiliam na lubrificação, resfriamento e limpeza de cascalhos de perfuração, além de manter a integridade da rota de perfuração, das ferramentas de fundo de poço e dos componentes eletrônicos. A solução ideal são fluidos de perfuração poliméricos para furos de HDD com diâmetros pequenos.
Aqui estão alguns dos problemas listados que você pode encontrar sem usar lama:
Perfuração a seco
Furos curtos e de pequeno diâmetro podem ser executados sem o uso de fluido em condições ideais de solo. Mesmo nessas circunstâncias, no entanto, geralmente é necessário reduzir as taxas de saída e as velocidades de rotação durante a perfuração a seco. Além disso, um atrito muito maior no fundo do poço pode levar ao superaquecimento da ferramenta. O calor adicional pode danificar a lâmina de perfuração e a sonda.
As cabeças de perfuração e o tubo de perfuração podem se deteriorar prematuramente com o tempo devido à falta de fluido de perfuração. Além disso, isso pode impor uma tensão indevida ao objeto que está sendo puxado. No entanto, em condições ideais do solo, uma pequena quantidade de fluido de perfuração pode ser muito útil para manter as taxas de produção e ajudar os empreiteiros a maximizar a vida útil de suas ferramentas.
Use água
Os empreiteiros frequentemente perfuram sem bentonita ou polímero e passam água pela coluna de perfuração, o que provavelmente é mais frequente do que perfurar a seco. Pode haver riscos associados a essa estratégia, mas ainda é preferível não fazer nada. Em solos argilosos, que são muito mais tolerantes, as equipes podem perfurar um furo piloto e, em seguida, retirar as peças de pequeno diâmetro. Além disso, o risco de furos desmoronarem pode ser reduzido com o uso de fluido hidráulico com a adição adequada.
As cabeças e hastes de perfuração apresentam maior arrasto e resistência, pois a água fornece pouca lubrificação. Portanto, adicionar alguns produtos químicos à água pode evitar o desgaste prematuro da ferramenta.
Além disso, a água perde a viscosidade necessária para preservar a integridade do furo ou para fazer as brocas flutuarem para fora dele.
Misture tudo
O fluido de perfuração tem muitas vantagens, mas precisa ser misturado corretamente para aproveitar ao máximo os produtos químicos. Seja para quem compra bentonita em sacos ou para quem já utiliza produtos químicos líquidos para perfuração em sachês, um sistema de mistura é essencial. É possível identificar se um aditivo precisa ser combinado corretamente com pós. No entanto, algumas pessoas acreditam erroneamente que podem despejar os aditivos concentrados líquidos mais recentes no tanque de água com uma leve agitação. Portanto, seus fluidos devem ser misturados e testados corretamente para obter os melhores resultados.
As marcas oferecem diversos sistemas de mistura com o tamanho ideal para a perfuratriz horizontal operada por sua equipe, auxiliando no processo de mistura. Além disso, para reduzir o tempo necessário para encher os tanques de fluido, alguns sistemas de mistura incorporam características como um tanque de contorno retangular fino e revisado e uma fonte de alimentação que pode ser acoplada a, no máximo, dois tanques simultaneamente.
Fluidos de perfuração para perfurar da forma mais eficaz possível, obtendo o melhor desempenho das suas ferramentas de perfuração. Além disso, se precisar de ajuda, instrua sua equipe sobre como misturar corretamente os fluidos de perfuração.
Conclusão
A adição de polímeros a lamas de perfuração permite a substituição completa da argila por polímero durante a perfuração em xistos e zonas líquidas sensíveis à água. Os polímeros podem desempenhar diversas funções: surfactantes, defloculantes, agentes espumantes, inibidores de corrosão, lubrificantes, agentes de controle de filtração, viscosificantes, etc. Os fluidos de perfuração frequentemente contêm polímeros orgânicos, como amidos e goma guar, criados por processos naturais em laboratório e são considerados "naturais". Portanto, são seguros e mais adequados para furos de HDD com diâmetros pequenos.
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