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Stabilisation des Fluides de Forage de Type Pickering Pour Applications dans les Forages Profonds et Ultra-Profonds / Pickering Stabilized Drilling Fluids for deep and ultra-deep Drilling OperationsGhosn, Ramy 20 December 2016 (has links)
La situation durable de volatilité des prix du pétrole est considérée à la fois comme une menace et un défi par l'industrie pétrolière. Au cours de cette crise, les compagnies pétrolières ont l’opportunité de se recentrer sur la recherche de solutions de production rentables, ce qui implique souvent l’apport des nouvelles technologies, en plus de l'amélioration des processus.Ce travail présente une avancée pour la synthèse d’une nouvelle génération de fluides de forage pétrolier sans surfactants/émulsifiants pour des applications dans le forage des puits profonds et ultra profonds. Cette nouvelle génération repose sur l’introduction des émulsions de Pickering dans la formulation des fluides de forage. Ces dernières sont des émulsions stabilisées uniquement par des particules solides (dans ce cas des particules de silice). Différents types de nano particules de silice de différentes hydrophobicités ont été utilisées pour stabiliser des fluides de forage de types huile-dans-eau et eau-dans-huile. Ces fluides ont été conçus pour être utilisés dans des conditions hostiles de température et de pression. Par conséquent, une caractérisation expérimentale de leur stabilité ainsi que de leurs propriétés rhéologiques sous ces conditions extrêmes étaient nécessaires. Au cours de ce travail, les profils rhéologiques de ces fluides reflétant leurs capacités de nettoyage du puits, leur coulabilité ainsi que leurs capacités à transporter les débris jusqu'à la surface, ont été établis. D’autre part, la stabilité électrique des émulsions ainsi que leur morphologie (distribution de taille des gouttelettes) ont été étudiées et une comparaison avec celles stabilisées par des agents tensioactifs a été établie. Les fluides ont été exposés à un processus de vieillissement qui permet d’étudier l'effet de l'environnement du réservoir hostile sur la stabilité et la rhéologie des nouveaux fluides préparés. Ces fluides de haute qualité se sont révélés très fiables, offrant une grande stabilité et une capacité à résister à des conditions extrêmes de réservoir. Ils représentent une nouvelle génération de fluides de forage ouvrant la voie à une exploitation optimisée de réservoirs profonds et ultra profonds. / This enduring situation of volatile oil prices has been seen as a decline and a challenge at the same time for the oil and gas industry. It is during this slump that the oil and gas companies own the opportunity to focus on cost-effective production solutions, which very often means bringing new technologies and further improving processes.This work presents a novel frontier of surfactant-free drilling and completion fluids for deep and ultra-deep wells. This new generation of drilling fluids is based on the principle of Pickering emulsions (emulsions stabilized solely by solid nano particles). Hydrophobic and hydrophilic silica nano particles were used to stabilize Oil-Based Mud and Water-Based Mud. These fluids were designed to be used under hostile conditions of temperature and pressure. Therefore, a concrete characterization of their stability as well as their rheological properties under HTHP conditions was mandatory. Rheological profiles reflecting the flowability, hole cleaning capacity as well as cutting transport ability of the fluids were established. On the other hand, the electrical stability as well as the morphology (Droplet Size Distribution) of the emulsions were studied and compared with surfactant-stabilized drilling fluids. The fluids were submitted to an aging process allowing one to study the effect of hostile reservoir environment on the stability and rheology of the new fluids prepared.These high quality fluids were seen very reliable offering high stability as well as high capacity to withstand extreme reservoir conditions giving rise to a new generation of drilling fluids allowing breaking the frontiers of deep and ultra-deep reservoirs.
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POLYMERIC MATERIALS FOR ENVIRONMENTAL APPLICATIONS IN THE OIL AND GAS INDUSTRYSilva, Italo Guimaraes Medeiros da 26 January 2021 (has links)
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[en] ANALYSIS AND IMPROVEMENT OF ROTATIONAL FIELD VISCOMETER THROUGH THE RHEOLOGY OF DRILLING FLUIDS / [pt] ANÁLISE E APERFEIÇOAMENTO DE VISCOSÍMETRO ROTACIONAL DE CAMPO ATRAVÉS DA REOLOGIA DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃOCAMILA MOREIRA COSTA 11 June 2021 (has links)
[pt] O sucesso da operação de perfuração de poços de petróleo provém
da incessante pesquisa científica que busca soluções e melhorias às diversas
etapas deste processo. A correta formulação dos fluidos de perfuração e
suas medições reológicas são parte fundamental neste cenário. O objetivo
deste estudo é investigar o funcionamento de um viscosímetro Fann 35A e a
metodologia utilizada para caracterização reológica de fluidos de perfuração,
mediante comparação com um reômetro rotacional. Por conseguinte,
diferentes fluidos, tais como soluções poliméricas e fluidos de perfuração,
foram analisados com a finalidade de propor novas recomendações e
aprimorar o uso do equipamento, comumente utilizado pelas companhias
de petróleo. Curvas de escoamento e testes de força gel foram executados
e, os resultados mostraram que as equações API são responsáveis pela
determinação errônea dos parâmetros reológicos destes fluidos. Além disso,
foi realizado um estudo teórico da relação entre a pressão e vazão em
escoamento em tubo e espaço anular. Observou-se que a escolha precisa da
função de viscosidade é imprescindível para o correto dimensionamento de
bomba. Ademais, uma geometria ranhurada foi projetada e desenvolvida
a fim de evitar os efeitos do deslizamento aparente em baixas taxas
de cisalhamento. A força gel, medida importante para avaliar o reinício
do escoamento em poços de petróleo, também foi avaliada e apresentou
resultados bastante divergentes dos obtidos no reômetro. O gel adicional
exibiu respostas significativas e assim, sua utilização é indicada. Por fim,
as melhorias e metodologias propostas mostraram-se promissoras, embora
em alguns casos não possua valia pelo custo benefício. A incorporação
das recomendações obtidas no presente estudo garante aquisição com
maior acurácia da reologia de fluidos de perfuração e, consequentemente,
desempenho correto de algumas funções atribuídas ao mesmo, evitando
assim ocorrência de sérios problemas operacionais, ambientais e financeiros. / [en] The success of a drilling operation in an oil well emerges from
the unrelenting scientific research for solutions and improvements to the
various stages of this process. The correct formulations of drilling fluids
and their rheological measurements are essential to this scenario. This
study aims to investigate the functionality of a rotational viscometer 35A
and the methodology used to characterize the fluids’ rheology through
the comparison with a rotational rheometer. Hence, different fluids, such
as polymeric solutions and drilling fluids, were analyzed to propose new
standards and improve the equipment operation, generally used by the oil
companies. The results show that API equations are responsible for the
inaccurate determination of these fluids rheological parameters. Besides, a
theoretical study of the relationship between pressure and flow rate in a tube
and annular flow was performed. It was observed that the choice of viscosity
function is extremely important to determine the correct pump size. Also, a
roughed geometry was designed and developed for the viscometer to avoid
wall slip at low shear rates. The gel strength, an important parameter to
analyze restart of flows in oil wells, was analyzed and presented expressively
divergent results from those obtained with a rheometer. The additional
gel strength showed interesting results that indicate its use. Finally, the
improvements and proposed methodology were found to be promising,
although in some cases, it is not worth the cost-benefit analysis. The
use of this present study s recommendations guarantees the accuracy of
drilling fluids rheology and, consequently, a good performance of some of
its functions, avoiding the occurrence of serious operational, environmental
and financial problems.
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[en] ANALYSIS OF WELLBORE FAILURE MODES DURING DRILLING OPERATIONS / [pt] ANÁLISE DE MODOS DE FALHA NA PAREDE DE POÇOS DE PETRÓLEO DURANTE A PERFURAÇÃOANDERSON RANIERE SOBRAL DA SILVA 15 September 2023 (has links)
[pt] A perfuração de poços de petróleo envolve diversas fases. Com o
avanço da tecnologia é possível explorar em águas ultra profundas com
lâmina d água acima de 1500 metros de profundidade, com isso uma série de
medidas precisam ser tomadas para que eventos catastróficos não ocorram
durante a perfuração, eventos estes que podem gerar danos irreversíveis ao
meio ambiente, multas altíssimas e expor a vida de centenas de pessoas. Dos eventos indesejados durante a perfuração, destacamos as instabilidades nas paredes dos poços, eventos como este podem gerar desmoronamentos devido à baixa pressões internas ou rupturas das paredes dos poços devido altas pressões. Com base nos modos de falha dos poços citados acima, o fluido de perfuração tem o objetivo de manter a pressão ideal no poço, sustentar suas paredes evitando desmoronamento, não somente isto, mas também remover os detritos ou cascalhos das rochas perfuradas, lubrificar e resfriar a broca. O presente trabalho buscou analisar o comportamento da parede dos poços quando submetidos a pressões que geram instabilidades e levam os poços a falhas irreversíveis, o método utilizado para mitigar os riscos foi o critério de falha de Mohr-Coulomb, e o desenvolvimento foi elaborado via métodos numéricos, mais específico em código de programação na linguagem Python, onde foi possível realizar simulações que visavam monitorar a estabilidade dos poços, demonstrando as áreas mais seguras e calculando as tensões atuantes durante a perfuração. / [en] The drilling of oil wells involves several phases. With the advancement of technology it is possible to explore ultra-deepwater with a water depth above 1500 meters deep, and a series of measures need to be taken so that catastrophic events have not occurred during drilling, events that can cause irreversible damage to the environment, very high fines and expose the lives of hundreds of people. Of the external events during drilling, we highlight the instabilities in the walls of the wells, events like this can generate landslides due to low internal pressure or ruptures of the walls of the wells due to high pressure. Based on the failure modes of the wells mentioned above, the drilling fluid has the objective of maintaining the ideal pressure in the well, sustaining its walls avoiding collapse, not only that but also removing the debris or cuttings from the drilled rocks, lubricating and cool the bit. The present work sought to analyze the behavior of the wall of the wells when it patented the pressure that generated instabilities and lead the wells to irreversible failures, the method used to mitigate the risks was the confirmed Mohr-Coulomb failure, and the development was elaborated via methods numerical, more specific in programming code in the Python language, where it was possible to carry out simulations that aimed to monitor the stability of the wells, demonstrating the safest areas and calculating the stresses acting during drilling.
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[pt] INTERAÇÃO FLUIDOS SINTÉTICOS BASE-ÓLEO E BASE-ÁGUA E FOLHELHOS / [en] SHALE-SYNTHETICS OIL AND WATER FLUIDS INTERACTIONCYNTIA SIQUEIRA MUNIZ 02 January 2006 (has links)
[pt] Este trabalho desenvolve uma metodologia para obter
experimentalmente a pressão capilar de diferentes fluidos
em contato com folhelhos, comparando-a com valores obtidos
analiticamente a partir da caracterização dos fluidos e
dos folhelhos individualmente. Foram realizados ensaios
numa célula de difusão a qual permite simular as condições
de pressão aplicadas no campo, avaliar a interação físico-
química entre fluidos e rochas, além de determinar os
parâmetros de transporte de massa devido a gradientes
químicos e hidráulicos. Verifica-se que os valores de
pressão capilar obtidos diretamente na célula de difusão
são inferiores aos obtidos a partir da equação de pressão
capilar utilizando a tensão interfacial, o ângulo de
contato e o raio de poros do folhelho. Desta forma,
conclui-se que caso seja realizada uma análise de
estabilidade considerando a pressão capilar do fluido,
este parâmetro deve ser determinado experimentalmente na
célula de difusão. Caso contrário, valores superestimados
poderão ser encontrados. / [en] A methodology was developed to experimentally obtain the
capillary pressure of different fluids in contact with
shales and compare these values with analytical results
from individual characterization of fluids and shales.
Tests were carried out in a diffusion cell, which allows
the simulation of in-situ pressure conditions, the
evaluation of physical-chemical interactions between
fluids and rocks and the determination of mass transport
parameters due to hydraulic and chemical gradients. It is
observed that the values of capillary pressure directly
obtained in the diffusion cell are inferior to the ones
obtained from the capillary pressure equation using the
interfacial tension, the contact angle and the pore radius
of shales. Thus, it can be concluded that, if a stability
analysis considering the capillary pressure of the fluid
is carried out, this parameter should be experimentally
determined in the diffusion cell. Otherwise, overestimated
values can be found.
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[pt] MECANISMOS QUE GOVERNAM A EFETIVIDADE DE AGENTES OBTURANTES NO CONTROLE DA INVASÃO DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO NA ROCHA RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO / [en] THE DRIVING MECHANISMS FOR BRIDGING AGENTS EFFECTIVENESS ON DRILLING FLUIDS INVASION CONTROL INTO OIL RESERVOIR ROCKSALEX TADEU ALMEIDA WALDMANN 06 January 2006 (has links)
[pt] Este estudo procurou observar e quantificar os parâmetros
operacionais que
governam as propriedades permoporosas da torta de
filtração, formada após o
escoamento de uma solução de glicerina com uma determinada
concentração de
sólidos. A formação de um reboco externo de baixa
permeabilidade é um dos
fatores mais importantes para minimizar da invasão do
filtrado de fluido na rocha
reservatório. A contaminação do reservatório pelo filtrado
do fluido pode trazer
vários problemas operacionais, que serão discutidos nesta
dissertação. A eficiência
do sistema de fluidos em minimizar a invasão é normalmente
avaliada através de
ensaios padrão de filtração estática. Neste trabalho dois
objetivos centrais são
definidos: Identificar os parâmetros operacionais que
governam as propriedades
permoporosas do reboco externo através de ensaios de
filtração estática e
disponibilizar uma metodologia para a avaliação da invasão
do filtrado do fluido de
perfuração na geometria poço-reservatório (escoamento
radial), a partir de ensaios
de laboratório de filtração estática (escoamento linear).
Os resultados indicam que
a solução da lei Darcy para o problema de filtração com
formação de torta
incompressível mostrou - se adequada para grande maioria
dos ensaios
experimentais com solução de glicerina contendo agentes
obturantes. O mesmo
não se verificou para ensaios com solução de goma xantana
como meio contínuo.
Os resultados experimentais obtidos mostraram também que,
para uma mesma
solução de glicerina contendo agente obturante, os valores
de permeabilidade da
torta de filtração obtidos na geometria linear e na
geometria radial são
semelhantes. Desta forma, pode - se validar a metodologia
de previsão do grau da
invasão de fluidos de perfuração na rocha reservatório
(configuração radial) a partir
de ensaios convencionais de laboratório (configuração
linear). / [en] This work deals with the understanding of the major
operational parameters
governing filter cake building drilling fluids invasion
through reservoir rocks. The
ability of the fluid system to prevent invasion is
normally evaluated by standardized
static filtration experiments. In these tests, the fluid
is pressurized through a filter
paper or into a consolidated inert porous medium. The
volume which crosses the
porous core is monitored along the time. Darcy flow
modeling of non-compressible
cakes proved to reproduce adequately the filtration of a
Newtonian fluid +
particulate system through ceramic and sinterized steel
disks. Pressure differential,
particle size and shape proved to be relevant parameters
affecting filter cake
permeability and porosity. The present study proposes,
through the coupling of a
linear filtration formulation (lab configuration) and a
radial single phase formulation
(wellbore vicinity), to predict fluid invasion depth of
fluid filtrate in the reservoir rock.
Modeling is validated with linear and radial lab tests.
The proposed methodology is
a requirement for optimum drilling fluid design to be used
in the drilling of reservoir
sections in both exploratory and development wells.
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Investigation Of Bit Hydraulics For Gasified Drilling FluidsDogan, Huseyin Ali 01 April 2004 (has links) (PDF)
Accurate determination of the pressure losses at the bit is very important for drilling practices in petroleum industry. In the literature, there are several studies on determination of the pressure losses. Major focus is concentrated on single phase drilling fluids, which is far from accurate estimation of pressure losses for multiphase fluids, i.e., fluids including a liquid and a gas phase, at the bit. Some of these models are valid for multiphase fluids, however, they are either valid for very high gas flow rates, or developed using very strong assumptions.
This study presents a mathematical model for calculating bit hydraulics for gasified drilling fluids. The theory, which is valid for both sonic (critical) and subsonic (sub-critical) regimes, is based on the solution of the general energy equation for compressible fluid flow. The model is sensitive to changes in internal energy, temperature and compressibility. In addition, the model uses &ldquo / mixture sound velocity&rdquo / approach.
A computer program is developed based on the proposed mathematical model. The program calculates pressure drop through a nozzle in subsonic flow region, and suggest flow rate if the calculated pressure drop values is in the sonic flow pressure ranges.
The program has been run at reasonable field data. The results of the models have been compared with the results of existing models in the literature. The results show that the pressure losses through the bit can be estimated with a variation less than 9%. Also, it has been observed that bottom hole pressure, velocity of the liquid phase and nozzle size have a strong influence on bit pressure drop.
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Estudos de novas jazidas de Argilas Bentoníticas do Estado da Paraíba, visando seu uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo. / Studies of new bentonite deposits of Paraíba State (Brazil), for use of drilling fluids of the oil wellsPEREIRA, Ivna Daniele Souza. 04 April 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-04T19:50:45Z
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IVNA DANIELE SOUZA PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 2113912 bytes, checksum: e7cd84f19623986d5ca5b0df7875190e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T19:50:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / No Estado da Paraíba há grandes ocorrências de minerais não metálicos
principalmente de argilas bentoniticas, ball clays, caulins, feldspatos, quartzo,
calcários e micas. Recentemente foram descobertos novos depósitos de argilas
no município de Sossego, propiciando assim, uma expectativa de ampliação de
insumos minerais na região. Assim, este trabalho tem por objetivo caracterizar
física, mineralógica e tecnologicamente argilas esmectíticas do Município de
Sossego, PB, Brasil, para uso em fluidos de perfuração. Para tanto, as argilas
foram beneficiadas e caracterizadas através das seguintes técnicas:
granulometria a laser (AG), difração de raios-X (DRX), análise química (EDX),
capacidade de troca de cátions (CTC), análise termogravimétrica(TG) e
térmica diferencial (DTA). Em seguida as argilas foram transformadas em
sódicas por meio de tratamento com carbonato de sódio (Na2CO3),
hexametafosfato de sódio (NaPO3)6 nos teores: 75, 100, 125 e 150meq/100g
de argila seca, além de serem ativadas com a combinações de (Na2CO3) e
óxido de magnésio (MgO), em seguida realizou-se o estudo do comportamento
reológico das dispersões no intuito de determinar viscosidade aparente (VA),
viscosidade plástica (VP), volume de filtrado e pH. Os resultados mostraram
que as argilas estudadas eram constituídas de esmectítica, caulinita e quartzo,
apresentando teores de MgO e CaO, evidenciando que são bentonitas
policatiônicas. Com relação ao uso das argilas como agente viscosificante para
fluidos de perfuração, observou-se que as amostras de AM2 ativadas com
Na2CO3 atenderam parcialmente as especificações necessária para uso em
fluidos de perfuração base água. Já as amostra ativadas com (NaPO3)6 não
desenvolveram melhoria nas suas característica reológicas, logo seu uso como
fluido de perfuração não é viável. A combinação de Na2CO3 e de MgO produziu
um melhoramento nas propriedades dos fluidos produzidos, demonstrando ser
aplicável na perfuração de poços. / In Paraíba's large occurrences of non-metallic minerals mainly of bentonite
clays, ball clays, kaolin, feldspar, quartz, limestone and mica. Recently
discovered new deposits of clays in the city of Sossego, providing an expected
expansion of mineral inputs in the region. This work aims to characterize
physical, mineralogical and technologically smectite clays Municipality Sossego,
PB, Brazil, for use in drilling fluids. For both, the clays were processed and
characterized by the following techniques: laser granulometry (AG), X-ray
diffraction (XRD), chemical analysis (EDX), cation exchange capacity (CEC),
thermogravimetric analysis (TG) and differential thermal analysis (DTA). The
clays were then transformed into sodic by treatment with sodium carbonate
(Na2CO3), sodium hexametaphosphate (NaPO3) 6 in levels: 75, 100, 125 and
150meq / 100g of dry clay, and being activated with combinations (Na2CO3) and
magnesium oxide (MgO), then held up the study of the rheological behavior of
the dispersions in order to determine apparent viscosity (VA), plastic viscosity
(PV), filtrate volume and pH. The results showed that the clays of smectite were
formed, kaolinite and quartz, with MgO and CaO contents, showing that
bentonites are polycationic. Regarding the use of clays as viscosity agent for
drilling fluids, it was observed that the samples activated with Na2CO3 AM2
partially met the necessary for use in water based drilling fluids specifications.
As for the sample activated to (NaPO3)6 did not develop improvement in
rheological characteristic, then its use as drilling fluid is not feasible. The
combination of Na2CO3 and MgO produced an improvement in the properties
of the produced fluids, proving to be applicable in drilling wells
Keywords: bentonite, rheology, characterization, drilling fluids.
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Influência da incorporação de sólidos nas propriedades de fluidos de perfuração sintéticos. / Influence of the incorporation of solids on the properties of synthetic drilling fluids. / Influence de l'incorporation de solides sur les propriétés des fluides de forage synthétiques. / Influencia de la incorporación de sólidos en las propiedades de fluidos de perforación sintéticos. / 固體摻入對合成鑽井液性能的影響。SILVA, Cristiane Henrique da. 09 April 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-09T18:53:27Z
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CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T18:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5)
Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência da incorporação de argila
bentonítica e carbonato de cálcio sobre as propriedades de um fluido de
perfuração sintético n-parafina. Para tanto, a pesquisa utilizou argila bentonítica
com tamanho de partícula de 45 µm e 75 µm e carbonato de cálcio com
tamanhos de partículas nas faixas de 2-44 µm e 2-74 µm para analisar os
efeitos da incorporação de sólidos. A análise da influência destes
contaminantes foi realizada nas concentrações de 5%, 10% e 15% do volume
da amostra de fluido (350 mL) considerados em massa. Para estudar a
influência desses contaminantes foram determinadas, em laboratório, as
propriedades: densidade, estabilidade elétrica, resistividade elétrica,
comportamento de fluxo, viscosidade plástica, viscosidade aparente, limite de
escoamento, força gel, volume de filtrado. Além desses ensaios, também foi
realizada a caracterização dos contaminantes por meio da análise
granulométrica e do teste de ângulo de contato. Os resultados obtidos
demonstraram que o tipo de sólido contaminante exerce diferente influência
sobre as propriedades do fluido, sendo a argila bentonítica responsável por
maiores efeitos sobre as propriedades reológicas e o volume de filtrado,
enquanto que, o carbonato de cálcio exerce maior influência sobre a densidade
e a estabilidade elétrica. Mas, de maneira global a argila bentonítica exerce
maior influência sobre todas as propriedades. Partículas mais finas causam
maior efeito sobre as propriedades estudadas. Com relação aos teores dos
contaminantes observou-se que o volume de filtrado é a propriedade que sofre
maiores efeitos. Porém, o aumento ou a diminuição de uma ou outra
propriedade não ocorre de maneira linear com relação ao aumento do teor de
contaminante. / This work presents a study about the influence of the incorporation of bentonite
clay and carbonate calcium in n-paraffin synthetic drilling fluids properties.
Thus, the research uses bentonite clay with particle size of 45 µm and 75 µm,
besides calcium carbonate with particle sizes in the ranges of 2-44 µm and
2-74 µm to simulate the effects of the solid incorporation. The analysis of the
influence of such contaminants is performed in the concentrations of 5%, 10%
and 15% of the volume of the fluid sample (350 mL) considered by mass. To
study the influence of these contaminants the density, electrical stability,
electrical resistivity, flow behavior, plastic viscosity, apparent viscosity, yield
point, gel strength, and volume filtered properties of the n-paraffin synthetic
fluids are measured in laboratory. In addition to these tests, the characterization
of contaminants through granulometric analysis and contact angle test is also
performed. The results show that the type of solid contaminant exerts different
influence on the fluids properties. The bentonite clay is responsible for the
greatest effect on the rheological properties and the volume of the filtrated,
while the calcium carbonate is more influent on the density and electrical
stability. However, globally the bentonite clay exerts greater influence on the all
properties. Finer particles cause greater effect on the studied properties. With
respect to the concentration of contaminants is observed that the volume of
filtrated is the property that suffers the greatest effect. However, the increase or
decrease of one or other property does not occur linearly with respect to
increasing the amount of contaminant.
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Aplica??o de tensoativos n?o i?nicos na recupera??o de fluidos de perfura??o polim?ricos / Application of non-ionic surfactants in the recovery of polymeric drilling fluidsMelo, Klismeryane Costa de 29 November 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
KlismeryaneCM_TESE_Parcial.pdf: 534814 bytes, checksum: 7f809659b18392cc6ade30651d315ef5 (MD5)
Previous issue date: 2013-11-29 / The drilling fluid used to assist in the drilling operation of oil wells, accumulates solids
inherent in the formation as it is circulated in the well, interfering in the fluid performance
during operation. It is discarded after use. The disposal of these fluids causes one of the most
difficult environmental problems in the world. This study aims to promote liquid phase
separation of drilling fluids, which have circulated in oil wells, and enable this recovered
liquid to formulate a new fluid. For this, non-ionic surfactants were used in order to select the
best outcome in phase separation. Five real water-based drilling fluids were utilized, which
were collected directly from the fields of drilling oil wells, classified as polymeric fluids. The
methodology used consisted in combining the fluid with surfactant and then subjecting it to a
process of centrifugation or decantation. The decantating tests were scheduled through
experimental planning 23 and 32, using as variables the percentage (%) of surfactant utilized
and the stirring time in minutes. The surfactants used were ethoxylated nonylphenol and
lauryl alcohol ethoxylated with different degrees of ethoxylation. Phase separation was
monitored first by tests of stability, and subsequently by the height of the interface in beakers
of 100 mL. The results showed that from the surfactants studied, the lauryl alcohol
ethoxylated with 3 ethoxylation units has been the most effective in the phase separation
process of the drilling fluids tested. The statistical tool used was of great industrial value
regarding the programming phase separation in drilling fluids. In conclusion, the liquid phase
separated using surfactant can be reused for a new formulation of drilling fluid with similar
properties of a new fluid, assuring its efficiency. And in the resulting analysis it is also
suggested that the adsorption is the mechanism that leads the phase separation, with surfactant
adsorbing in the active solids / O fluido de perfura??o, utilizado para auxiliar na opera??o de perfura??o de
po?os de petr?leo, acumula s?lidos inerentes a forma??o ? medida que ? circulado no po?o
durante a perfura??o, interferindo no seu desempenho durante a opera??o. Assim, ap?s o uso
ele ? descartado, gerando um dos passivos ambientais mais dif?ceis de recuperar em todo o
mundo. O presente estudo tem por finalidade promover a separa??o da fase l?quida de fluidos
de perfura??o que j? foram circulados em po?os de petr?leos, habilitando seu uso para
formula??o de um novo fluido. Para isso, foram utilizados tensoativos n?o i?nicos a fim de
selecionar o que melhor atuasse na separa??o de fases. Foram utilizados cinco fluidos de
perfura??o base ?gua, reais coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de
petr?leo, classificados como fluidos polim?ricos. A metodologia utilizada constitui-se
basicamente em aditivar o fluido com o tensoativo e depois submet?-lo ? um processo de
centrifuga??o ou decanta??o. Os ensaios de decanta??o foram programados atrav?s do
planejamento experimental 23 e 32, utilizando como vari?veis o % de tensoativo utilizado e o
tempo de agita??o em minutos. Os tensoativos utilizados foram o nonilfenol etoxilado e o
?lcool laur?lico etoxilado, ambos com diferentes graus de etoxila??o. A separa??o de fases foi
acompanhada inicialmente por ensaios de estabilidade e, posteriormente, pela altura da
interface em provetas de 100 mL. Os resultados obtidos mostraram que, dentre os tensoativos
estudados, o ?lcool laur?lico etoxilado, com 3 unidades de etoxila??o, foi o que atuou de
forma mais eficiente no processo de separa??o de fases dos fluidos de perfura??o estudados.
A aplica??o de planejamentos estat?sticos pode ser uma ferramenta de grande valor industrial
no que diz respeito a programa??o de separa??o de fases em fluidos de perfura??o. Concluiuse
que a fase l?quida separada utilizando tensoativos pode ser reutilizada na formula??o de um
novo fluido de perfura??o, com propriedades semelhantes a de um fluido novo, garantindo a
efic?cia do mesmo. Com a an?lise dos resultados sugere-se, ainda, que a adsor??o ? o
mecanismo que governa a separa??o de fases, com o tensoativo adsorvendo-se nos s?lidos
ativos / 2020-01-01
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