BRPI0905255A2 - composição de fluido de completação para poços profundos e ultraprofundos em ambientes contendo co2 - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO DE FLUIDO DE COMPLETAçãO PARA POçOS PROFUNDOS E ULTRAPROFUNDOS EM AMBIENTES CONTENDO CO~ 2~ A presente invenção descreve uma composição de um fluido de completação que compreende glicerina de biodiesel para ser usado em poços profundos e ultraprofundos em ambientes contendo CO~ 2~. Esse fluido apresenta massa especifica de pelo menos 1,15 g/cm3, viscosidade adequada para bombeio inferior a 2.000 cP e potencial corrosivo de até 3 mm em 30 anos. Além disso, a composição desse fluido de completação é compatível com os elastómeros normalmente empregados e não degrada quando exposto a temperaturas inferiores a 100<198>C.
Description
COMPOSIÇÃO DE FLUIDO DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOSPROFUNDOS E ULTRAPROFUNDOS EM AMBIENTES CONTENDO CO2
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção está inserida no campo das composiçõesquímicas aplicadas em fluidos de completação. Mais especificamente, apresente invenção descreve uma composição de um fluido decompletação composto por glicerina de biodiesel para ser usado em poçosprofundos e ultraprofundos em ambientes contendo CO2.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Na indústria de petróleo, a completação refere-se a todas asoperações necessárias para iniciar a produção de óleo e/ou gás através deum poço recém perfurado. São observados fatores técnico/operacionais eeconômicos, capazes de maximizar a vazão de produção sem danificar oreservatório e de minimizar o tempo e a freqüência de intervenções,minimizando assim o custo de sonda. Em uma das operações realizadasdurante a etapa de completação, um fluido designado por fluido decompletação é injetado no poço visando: a contenção dos reservatóriospela pressão hidrostática sem causar dano à formação produtora; diminuirò diferencial de pressão entre a coluna de produção e o revestimento paraevitar o colapso; e proteger os metais e elastômeros de corrosão. Acomposição química do fluido é fundamental para esse processo.
Com a descoberta de grandes volumes recuperáveis de petróleo, deexcelente qualidade, em soterramentos abaixo da camada de sal na Baciade Santos no Brasil, estudos mostraram que para viabilizar a produção depetróleo e gás nesta região devem ser vencidos muitos desafiostecnológicos de produção, que surgem com a exploração em camadas desal em áreas ultraprofundas. Entre esses desafios está a completação dospoços. Foi identificado que neste cenário de produção o revestimento dopoço é susceptível a colapso pela fluência do sal e que o alto teor de CO2no gas Iift (método de elevação freqüentemente utilizado) compromete odesempenho dos fluidos de completação comumente utilizados (soluçõessalinas), durante a vida produtiva do poço.
O fluido de completação tradicional é uma solução salina isenta desólidos que deve ser compatível com o reservatório e os fluidos nelecontidos, deve apresentar massa específica capaz de exercer umapressão hidrostática superior a pressão estática aa formação, viscosidadesuficiente para executar os trabalhos de carreamento de detritos àsuperfície em operação de corte e/ou limpeza de poço e ainda sercompatível com os componentes do poço. A composição química do fluidoé fundamental para o processo, pois a reação dos íons presentes no fluidocom os argilominerais da rocha pode causar o inchamento destes,causando danos à formação e obstrução de canhoneados.
Nesses fluidos é utilizado um sal inorgânico, como o cloreto de sódio(NaCI) e cloreto de potássio (KCI) com a finalidade de evitar a hidrataçãodas argilas de formação. A escolha do sal é feita em função do pesoespecífico do fluido a ser utilizado. Estes sais conferem agressividade aomeio causando a corrosão dos materiais metálicos. Para minimizar esteefeito são adicionados a estes fluidos produtos inibidores de corrosão.
Devido uma maior concentração de CO2 no gas Iift necessário naelevação artificial do óleo na região do pré-sal, o uso de solução salina écontra-indicado por organizações internacionais como a NORSOK e aNACE. Como alternativa, o estado da arte apresenta outros tipos defluidos ou aditivos para tentar contornar esse problema, como porexemplo:
- Fluidos de perfuração sintéticos;
- Suspensão de sólidos micronizados em base orgânica;
- Dosagem contínua de inibidor de corrosão;
- Fluido base glicerina/monoetilenoglicol.
Dada as condições encontradas na região do pré-sal, levando emconta a necessidade de um fluido de densidade igual ou superior a 1,15g/cm3 (9,8 Ib/gal), e devido à resistência mecânica limitada dorevestimento, o fluido sintético e a suspensão de sólidos micronizadosapresentam algumas limitações, como por exemplo: a necessidade degrande quantidade de sólidos em suspensão (para conferir a densidadedesejada), ou a utilização de salmouras mais pesadas do que a de cloretode sódio. A presença de sólidos em suspensão, mesmo micronizados,poderia danificar as válvulas de gas lift, enquanto que salmouras maispesadas aumentariam a taxa de corrosão.
As empresas de produtos químicos oferecem vários aditivos parafluidos de completação salinos com a função basicamente de biocida einibidores de corrosão. A literatura técnica sobre fluidos de completaçãodescreve basicamente sobre a seleção de aditivos.
KLAYSON, A.; MATTOS, O.R.; JÓIA, C. J. Β. M. Seleção deinibidores para fluidos de completação (packer fluids). In: CONFERÊNCIASOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, 6., 2002, Salvador. Anais...[S.I.: s.n.], 2002. 1 CD-ROM ensinam que formulações com bissulfitoreduzem o processo corrosivo de forma significativa. A patente norte-americana US 7,219,735 também descreve a seleção de aditivos parafluidos de completação.
Na patente Pl 0405109-2 são descritos fluidos de emulsão inversaúteis em operações de perfuração, completação e estimulação de poçosde hidrocarbonetos, que compreendem uma fase oleofílica constituída de60% a 99% em volume de um óleo vegetal in natura adicionado de umaproporção menor de um éster, uma fase aquosa dispersa, aditivos e alecitina de soja como emulsificante. Os fluidos de emulsão inversa sãoestáveis a altas temperaturas e, como são completamente isentos dederivados aromáticos, especialmente corretos do ponto de vista ambiental.
A aplicação dos fluidos de emulsão inversa compreende injetar osmesmos em poços de hidrocarbonetos durante as operações deperfuração, completação e estimulação de poços de hidrocarbonetos.A patente PI 0504298-4 descreve composições contendo compostostensoativos que podem ter uma faixa de variação de tensões superficiaisde equilíbrio e/ou dinâmicas e uma faixa de variação de atributos deperformance de espumação.
Na patente PI 0505054-5 é descrito um método de produzir umcomposto, formulação, fluido para perfuração, compietação, cimentação,estimulação, fraturamento, acidulação, ou de término de trabalhos em umpoço subterrâneo de petróleo ou de gás, ou para tratar ou aumentar onível da produção de petróleo ou de gás a partir de uma formaçãoprodutora de petróleo ou gás, um método para perfuração, compietação,cimentação, estimulação, fraturamento, acidulação, término de trabalhos,ou de tratamento de um poço subterrâneo, e um método para tratar umfluxo produzido de óleo ou gás proveniente de uma formação portadora depetróleo e gás. Ν,Ν-dialquilpoliidroxialquilaminas podem ser produzidasatravés de alquilação redutora de uma N-alquilpoliidroxialquilamina comum aldeído ou cetona, ou com um composto equivalente, em presença deum catalisador de metal de transição e hidrogênio. A reação é realizadaem um solvente de reação que contém pelo menos 30% e peso de umsolvente orgânico. O uso de uma proporção suficientemente alta de umsolvente orgânico apropriado na mistura reacional reduz a quantidade deágua presente na mistura reacional, e proporciona rápidas taxas de reaçãoe altos rendimentos do produto desejado.
As Ν,Ν-dialquilpoliidroxialquilaminas podem ser usadas em umaampla variedade de aplicações.
O estado da técnica com relação a composições de fluidos decompietação é vasto, entretanto não são conhecidas formulações à basede glicerina de biodiesel destinadas a aplicação em poços profundos eultraprofundos em ambientes com alta concentração de CO2. Com oaumento das reservas provadas na região do pré-sal, busca-se aumentara eficiência dos processos de compietação de poços nestas novas jazidasvisando tornar estes reservatórios economicamente viáveis.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção descreve uma composição de um fluido decompletação que compreende glicerina de biodiesel para ser usado empoços profundos e ultraprofundos em ambientes contendo CO2.
Entende-se por glicerina de biodiesei a glicerina obtida comosubproduto da transesterificação de óleos ou gorduras, de origem animalou vegetal, para a produção de biodiesel.
O fluido de completação a base de glicerina de biodiesel, objeto dapresente invenção compreende em sua composição:
- Teor de água variando entre 0% e 20% m/m; e
- Teor de glicerol variando entre 75% e 80% m/m;
Adicionalmente a composição do referido fluido pode apresentar:
- Teor de cloretos não superior a 4% m/m;
- Teor de cinzas não superior a 6% m/m; e
- Teor de matéria orgânica não glicerinosa (MONG) não superior a4% m/m.
Opcionalmente a composição do referido fluido pode incluir aditivos,como:
- Bactericida em concentração de até 1% m/m;
- Preventor de emulsão em concentração de até 1% m/m; e
- Sequestrante de oxigênio em concentração de até 1% m/m.
De acordo com as necessidades específicas dos reservatóriosencontrados na região do pré-sal o fluido em questão apresenta massaespecífica de pelo menos 1,15 g/cm3, para manter a pressão hidrostática,viscosidade adequada para bombeio inferior a 2.000 cP e potencialcorrosivo de até 3 mm em 30 anos. Além disso, a composição desse fluidode completação é compatível com os elastômeros empregados, suportaambientes contendo CO2 e não degrada quando exposto a temperaturas inferiores a 100°C.A presente invenção tem como campo de aplicação, poçosprofundos e ultraprofundos com presença de CO2, mas também pode seraplicada em outros tipos de poços que necessitem dessas característicasdescritas.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
A composição de fluido de compietação para poços profundos eultraprofundos em ambientes contendo CO2, objeto da presente invenção,será melhor percebida a partir da descrição detalhada que se fará a seguir,a mero título de exemplo, associada ao desenho abaixo referenciado, oqual é parte integrante do presente relatório.
A FIGURA 1 anexa ilustra o gráfico da solubilidade do CO2 em NaCI(9,8 Ib/gal NaCI @ 60,10C e 250 Kgf/cm2).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A compietação de um poço ocorre em várias etapas, inicialmentesão instalados equipamentos que permitem o acesso ao interior do poçocom segurança, em seguida é realizado o condicionamento dorevestimento de produção, deixando o revestimento de produçãogabaritado para receber os equipamentos necessários. Nesta etapa érealizada a limpeza do poço, a substituição do fluido do interior do poçopor um fluido de compietação e a remoção de sólidos leves e/ou resíduosda perfuração.
A presente invenção descreve uma composição de um fluido decompietação que compreende glicerina de biodiesel para ser usado empoços profundos e ultraprofundos em ambientes contendo CO2.
Entende-se por glicerina de biodiesel a glicerina obtida comosubproduto da transesterificação de óleos ou gorduras, de origem animalou vegetal, para a produção de biodiesel.
O fluido de compietação à base de glicerina de biodiesel, objeto dapresente invenção compreende em sua composição:
- Teor de água variando entre 0% e 20% m/m; e7/18
- Teor de glicerol variando entre 75% e 80% m/m;
Adicionalmente a composição do referido fluido pode apresentar:
- Teor de cloretos não superior a 4% m/m;
- Teor de cinzas não superior a 6% m/m; e
- Teor de matéria orgânica não glicerinosa (MONG) não superior a4% m/m.
Opcionalmente a composição do referido fluido pode incluir aditivos,como:
- Bactericida em concentração de até 1% m/m;
- Preventor de emulsão em concentração de até 1% m/m; e
- Sequestrante de oxigênio em concentração de até 1% m/m.
O fluido de completação dessa forma caracterizado apresentaacidez fraca, sendo a mesma menor que 0,1 mg de KOHg/ g de fluido.
O poder calorífico desse fluido de completação fica na faixa de 3200kcal/kg -3500 kcal/kg (13,40 MJ/kg -14,65 MJ/kg).
De acordo com as necessidades específicas dos reservatóriosencontrados na região do pré-sal o fluido de completação empregado deveapresentar massa específica de pelo menos 1,15 g/cm3, para manter apressão hidrostática sem causar dano à formação produtora e diminuir odiferencial de pressão entre a coluna de produção e o revestimento paraevitar o colapso.
Além disso, a massa específica não deve ficar abaixo desse limitemesmo em temperaturas elevadas.
O fluido de completação proposto na presente invenção atende aesses requisitos como pode ser evidenciado pela Tabela 1 abaixo.
Os valores de massa específica do fluido de completação a base deglicerina de biodiesel foram determinados em um densímetro digital pelométodo ASTM D4052, nas temperaturas de 20°C, 40°C e 60°C.
A partir destes valores foi determinada a equação da curva e amassa específica foi calculada para as temperaturas de 80°C e 100°C.TABELA 1
<table>table see original document page 9</column></row><table>
Outra característica física que o fluido de completação deve atendernessas condições operacionais está relacionado com a viscosidadeadequada para o bombeio. Para as condições nos poços profundos eultraprofundos, um fluido de completação deve apresentar umaviscosidade inferior a 2.000 cP em temperaturas de 20°C. O fluido decompletação da presente invenção tem comportamento de fluidoNewtoniano apresentando num intervalo de temperaturas de 60°C e 4°Cvalores de viscosidade de 29,0 e 1195,0 mPa.s a 20 s"1 respectivamente.
Em poços profundos e ultraprofundos em produção é comum autilização de métodos de elevação artificial para a produção dos fluidos daformação. Entre os métodos mais utilizados está o da elevação por gas lift.
Esse método emprega a injeção de um gás contendo CO2 pelo anularentre o revestimento e a coluna de produção até válvulas que permitem apassagem desse gás para dentro da coluna de produção no fundo dopoço. Esse gás misturado com o fluido da formação diminui sua densidadee permite que a pressão do reservatório seja suficiente para promover aelevação desse fluido.
Por conta disso, o fluido de completação deve ser compatível com oCO2 empregado nesse método, comportando-se de forma a apresentaruma baixa solubilidade desse gás nesse fluido. O fluido de completação dapresente invenção atende esse requisito apresentando solubilidade deCO2 em condição estática não superior a 2,0%.
Um fluido de completação também deve ter propriedades que nãofavoreçam o processo natural de corrosão dos revestimentos, colunas eequipamentos de produção. O fluido de completação proposto nessainvenção apresenta potencial corrosivo inferior a 0,10 mm/ano.
Além disso, cabe também ressaltar a compatibilidade do fluido decompletação da presente invenção com os elastômeros utilizados nosequipamentos de segurança e vedação presentes num poço de produçãode petróleo. De acordo com a norma NORSOK M-710, a variaçãovolumétrica das amostras de elastômeros comumente utilizados (tipoHNBR e AFLAS) é inferior a 10%, o que é considerado excelente.
Em resumo, o fluido de completação para atender as premissas deprodução na região do pré-sal, consiste num fluido capaz de manter apressão hidrostática do poço, sem causar dano à formação produtora;diminuir o diferencial de pressão entre a coluna de produção e orevestimento para evitar o colapso; e proteger os metais e elastômeros decorrosão. Seu campo de aplicação principal é na completação de poçosprofundos e ultraprofundos com presença de CO2, mas também pode seraplicado em outros tipos de poços que necessitem dessas mesmascaracterísticas descritas detalhadamente.
EXEMPLOS
As características do fluido de completação descrito na presenteinvenção estão evidenciadas nos ensaios experimentais direcionados paracaracterização química e física desse fluido, avaliação de seucomportamento quando exposto ao gas Iift contendo CO2, avaliação deseu potencial corrosivo e compatibilidade com elastômeros.
Foi avaliado o comportamento de três composições de fluido a basede glicerina, sendo glicerina padrão absoluto (PA), glicerina de biodiesel euma mistura de 75% glicerina PA e 25% monoetilenoglicol (MEG), comoalternativas às soluções salinas normalmente empregadas como fluido decompletação, pois estas não são adequadas para o cenário de produçãodo pré-sal.
Caracterização química e física dos fluidos
São apresentados na Tabela 2 os resultados da caracterizaçãofísica das amostras citadas anteriormente.
Como pode ser observado à massa específica das amostras deglicerina PA e de biodiesel são da mesma ordem de grandeza, atendendoa premissa especificada de massa específica superior a 1,15g/cm3. Alémdisso, o ponto de fluidez muito mais baixo da glicerina de biodieselfavorece a sua aplicação, pois não compromete o escoamento emtemperaturas baixas.
TABELA 2 Resultados de caracterização física das amostras <table>table see original document page 11</column></row><table>
A caracterização química do fluido a base de glicerina de biodieselestá apresentada na Tabela 3.
TABELA 3 Resultados de caracterização química do fluido a base de glicerina de biodiesel
<table>table see original document page 11</column></row><table>Variação da massa específica com a temperatura
Os valores de massa específica dos fluidos: glicerina PA e glicerinade biodiesel foram determinados em densímetro digital pelo método ASTMD4052, nas temperaturas de 20°C, 40°C e 60°C. A partir destes valores foideterminada a equação da curva e a massa específica foi calculada paraas temperaturas de 80°C e 100°C, conforme apresentado na Tabela 4.
TABELA 4
<table>table see original document page 12</column></row><table>
Como pode ser observado; os valores de massa específica do fluidoa base de glicerina do biodiesel são da mesma ordem de grandeza daglicerina padrão, em toda a faixa de temperatura.
Avaliação reológica das amostras
A avaliação reológica dos fluidos foi realizada em reômetrorotacional no intervalo de taxa de cisalhamento de 20 a 250 s"1 e detemperatura entre 60°C e 4°C. Como pode ser observado na Tabela 5, osfluidos apresentam comportamento de fluido Newtoniano na faixa decisalhamento empregada. Neste caso, os valores de viscosidade daglicerina do biodiesel são equivalentes aos valores da mistura glicerinapadrão/etileno glicol.
Com base nos resultados da caracterização física, pode-se observarque a glicerina de biodiesel desse exemplo, apresenta massa específicaequivalente a da glicerina padrão e viscosidade da mistura glicerinapadrão/etileno glicol (75/25), atendendo aos requisitos preliminares eessenciais para sua aplicação como fluido de completação para os poçosprofundos e ultraprofundos.
TABELA 5 Viscosidade das amostras de glicerina <table>table see original document page 13</column></row><table>
Com base nos resultados da caracterização física, pode-se observarque a glicerina de biodiesel desse exemplo, apresenta massa específicaequivalente a da glicerina padrão e viscosidade da mistura glicerinapadrão/etileno glicol (75/25), atendendo aos requisitos preliminares eessenciais para sua aplicação como fluido de completação para os poçosprofundos e ultraprofundos.
Comportamento do fluido de completação exposto ao gas Iiftcontendo CO2
Solubilidade do CO2 em condição estática
A pesquisa realizada sobre a solubilidade do gás carbônico foilimitada às condições subcríticas e à fase aquosa.
A pesquisa não foi estendida ao meio orgânico, tendo se limitado àsinformações coletadas na literatura específica, ficando entendidas que asolubilidade do CO2 em condições críticas sofre um aumento significativo.
Para a análise de solubilidade em soluções salinas foram utilizadosos dados publicados no site da IUPAC.
Como toda mistura gasosa em contato com líquidos, oscomponentes do gás utilizado para o gas Iift serão solubilizados pelo fluidode completação de acordo com a proporção dos componentes no gás etambém suas respectivas solubilidades em fase aquosa. Usualmente, asproporções entre os componentes gasosos são estabelecidas em termosde pressões parciais, que corresponde à pressão que o componenteexerceria se ocupasse sozinho o volume gasoso. Sendo assim, para oCO2 presente no anular, a determinação da solubilidade pode sersimplificada com o uso de tabelas fornecidas por algumas instituições.
Para soluções salinas, ocorre uma ligeira redução da solubilidade do CO2em relação á água pura. De acordo com as tabelas da IUPAC, temos:
TABELA 6
<table>table see original document page 14</column></row><table>
(*) Fonte: IUPAC-NIST Solubility Database - NIST Standard Reference Database 106. (http://srdata.nist.gov/solubility/sol_detail.asp?sys_ID=62_172)
Deve ser considerado que 23,4% de NaCI corresponde ao peso de9,8 Ib/gal, mas que a solubilidade sofre apenas uma pequena redução como aumento da salinidade. Sendo assim, para efeitos práticos, podemosextrapolar graficamente a variação da solubilidade com a salinidade, apartir de valores tabelados.
Uma percentagem de CO2 no gás de 5%, para as condiçõesobservadas em Tupi, corresponde à pressão parcial de 12,5 kgf/cm2.Efeito da salinidade na solubilidade do CO2
TABELA 7 <table>table see original document page 15</column></row><table>
(*) Fonte: IUPAC-NIST Solubility Database - NIST Standard Reference Database 106 (http://srdata. nist.gov/solubility/sol_detail. asp?sys_ID=62_171)
Com base nos valores apresentados nesta tabela foi calculado quenas condições de produção do poço de Tupi, por exemplo, a concentraçãopercentual em massa de CO2 no fluido de completação será de 0,44%como pode ser visto na Figura 1.Corrosão
Para a realização dos testes, os corpos de prova (CPs) forampolidos mecanicamente até a lixa # 400, lavados com água destilada,desengordurados com acetona e secados com ar quente por meio de umsoprador térmico. A seguir, os aços inoxidáveis foram passivados emsolução de ácido nítrico (HNO3 @ 25%) por 15 minutos; após apassivação, eles foram lavados, desengordurados e secados novamente.Posteriormente, os CPs foram medidos com paquímetro digital comprecisão de 0,01 mm e pesados em balança analítica com precisão de 0,1mg. Suportes confeccionados em teflon foram utilizados para a distribuiçãodos CPs no interior da autoclave, a qual é de Hastelloy C-276 e estárevestida internamente com teflon, de 2 litros de capacidade. Três CPs domesmo material foram distribuídos no suporte, assim: Um CP no fundo daautoclave; outro imerso na solução e próximo da interfase líquido-vapor; eum CP na fase vapor.
Antes da transferência da solução de teste, esta foi desareada comN2 num vaso de vidro durante 3 dias. A autoclave e as suas linhas foramdesareadas pelo mesmo período de tempo. Finalizada a etapa dedesareação do sistema, a solução de teste foi transferida mediantediferença de pressão, 15 psi N2.
O sistema foi desenhado de tal forma que durante a transferência asolução não tivesse nenhum contato com os CPs da fase vapor. Aautoclave foi fechada, mantendo essa pequena pressurização para evitar aentrada de O2 ao sistema. A seguir o sistema foi pressurizado atécompletar 30 bar de CO2 e aquecido até 60°C. A pressão do ensaio foiverificada diariamente e, quando necessário, o sistema foi repressurizadopara manter constante a pressão de CO2.
Após o término do ensaio, os CPs foram retirados da solução e ataxa de corrosão generalizada foi estimada conforme os procedimentos danorma ASTM G1. A presença de pites foi verificada através da inspeçãovisual da superfície dos CPs na lupa e no microscópio ótico, com aumentode 100x, conforme a norma ASTM G46. Foram testadas misturas deglicerina 75% e monoetilenoglicol (MEG) 25% em volume, com e sem apresença de água (na proporção de 10%) e também foi testada a glicerinado biodiesel desidratada e hidratada.
Os resultados das taxas de corrosão uniforme e localizada daglicerina e do MEG, hidratados ou não, são apresentadas na Tabela 8abaixo e logo a seguir na Tabela 9 são apresentados os resultados obtidoscom a glicerina de biodiesel hidratada e desidratada. O critério deaprovação é o seguinte: material com taxa de corrosão uniforme elocalizada menor de 0,10 mm/ano é aprovado, do contrário, é reprovado.
Como se pode observar tanto composição de fluido a base deglicerina PA desidratada, de glicerinas de biodiesel desidratada ehidratada contaminadas com CO2 foram consideradas aprovadas quantoao critério de corrosão para o aço carbono P-110 e o aço inoxidável 13Cr-
5Ni-2Mo.
TABELA 8 <table>table see original document page 17</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table>
TABELA 9
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Compatibilidade com eiastômeros
A norma NORSOK M-710 ("Qualification of non-metallic sealingmateriais and Manufacturers") foi utilizada para a avaliação dacompatibilidade dos elastômeros selecionados para a completação com osfluidos a base de misturas glicerina/glicol e de glicerina biodiesel.
De acordo com essa norma, as amostras de elastômeros sãocortadas, medidas, pesadas e colocadas em contato com o fluido por 28dias. Após este período as amostras são repesadas, remedidas eclassificadas de acordo com a variação voiumétrica. Uma variaçãovolumétrica menor que 10% é considerada excelente e acima de 40% éconsiderada um ataque severo não recomendado.
Os resultados mostraram a variação volumétrica das amostras deelastômeros comumente utilizados (tipo HNBR e AFLAS) é inferior a 10%,portanto não são esperados problemas para temperaturas abaixo de100°C.
A descrição do fluido de completação para atender as premissas deprodução na região do pré-sal, objeto da presente invenção, consiste deum fluido capaz de manter a pressão hidrostática do poço, sem causardano à formação produtora; diminuir o diferencial de pressão entre acoluna de produção e o revestimento para evitar o colapso; e proteger osmetais e elastômeros de corrosão.
A descrição que se fez até aqui da composição de fluido decompletação para poços profundos e ultraprofundos em ambientescontendo CO2, objeto da presente invenção, deve ser considerada apenascomo uma possível ou possíveis concretizações, e quaisquercaracterísticas particulares nela introduzida devem ser entendidas apenascomo algo que foi descrito para facilitar a compreensão. Desta forma, nãopodem de forma alguma ser consideradas como Iimitantes da invenção, aqual está limitada ao escopo das reivindicações que seguem.
Claims (12)
1. COMPOSIÇÃO DE FLUIDO DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOSPROFUNDOS E ULTRAPROFUNDOS EM AMBIENTES CONTENDOCO2, caracterizado por compreender glicerina de biodiesel.
2. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por compreender:- Teor de água variando entre 0% e 20% p/p; e- Teor de glicerol variando entre 75% e 80% p/p;
3. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por compreender adicionalmente:- Teor de cloretos não superior a 4% p/p;- Teor de cinzas não superior a 6% p/p; e- Teor de matéria orgânica não glicerinosa (MONG) não superior a 4% p/p.
4. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por compreender opcionalmente aditivos, como:- Bactericida em concentração de até 1 % p/p;- Preventor de emulsão em concentração de até 1 % p/p; e- Sequestrante de oxigênio em concentração de até 1% p/p.
5. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por apresentar acidez fraca, ou seja, menor que 0,1mg de KOHg/g de fluido.
6. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizada por apresentar poder calorífico na faixa de 3200kcal/kg - 3500 kcal/kg.
7. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por apresentar massa específica de pelo menos 1,15 g/cm3.
8. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por não se degradar quando exposto a temperaturasinferiores a 100°C.
9. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por apresentar viscosidade inferior a 2.000 cP emtemperaturas de 20°C.
10. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por apresentar solubilidade de CO2 em condiçãoestática não superior a 2,0%.
11. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por apresentar potencial corrosivo inferior a 0,10mm/ano.
12. Composição de fluido de completação, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado por ser compatível com elastômeros dos tipos HNBR eAFLAS.
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