BRPI1105103A2

BRPI1105103A2 - fluidos de base ambientalmente seguros e mÉtodos para fabricaÇço de uso dos mesmos

Info

Publication number: BRPI1105103A2
Application number: BRPI1105103-5A
Authority: BR
Inventors: Olusegun Matthew Falana; Frank Zamora; Edward Marshall; Sarkis Ranka Kakadjian
Original assignee: Clearwater Int Llc
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-01-22
Also published as: CA2752264C; RU2011138212A; GB2483773A; GB201115587D0; RU2503704C2; US20120071367A1; GB2483773B; MX2011009691A; US9085724B2; CA2752264A1; US20150377002A1; MX344020B

Abstract

FLUIDOS DE BASE AMBIENTALMENTE SEGUROS E METODOS PARA FABRICAÇçO E USO DOS MESMOS.Fluidos de base não tóxicos, biodegradáveis são divulgados para uso na fabricação de fluidos para o fundo do poço, onde os fluidos de base incluem uma mistura de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos, tendo baixas viscosidades, tendo uma cor amarela clara, tendo um ponto de chama de >80<198>C (175<198>F) e tendo um ponto de derramamento de cerca de -7 <198>C (19 <198>F) Métodos para fabricação e uso de fluidos incluindo os fluidos de base da presente invenção também são divulgados.

Description

■t

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FLUIDOS DE BASE AMBIENTALMENTE SEGUROS E MÉTODOS PARA FABRICAÇÃO E USO DOS MESMOS". ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

Modalidades da presente invenção referem-se a fluidos de base ambientalmente seguros para uso em sistema de fluido para o fundo do po- ço e métodos para fabricação e uso dos mesmos.

Mais particularmente, modalidades da presente invenção refe- rem-se a fluidos de base ambientalmente seguros para uso em sistemas de fluido para o fundo do poço e métodos para fabricação e uso dos mesmos, onde os fluidos incluem um sistema de solvente compreendendo uma mistu- ra de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos, onde o sistema de solvente tem uma baixa viscosidade, é um líquido amarelo claro, tem um ponto de chama >80°C (175°F) e tem um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F).

2. Descrição da Técnica Relacionada

O emprego de fluidos de base na formulação de fluidos de perfu- ração para várias operações de perfuração ou como veículo para solutos é comumente praticado nas indústrias de campo de petróleo ou relacionadas. Crescentemente, normas mais rigorosas para cortar o uso de produtos quí- micos perigosos ou tóxicos vêm sendo legisladas no mundo todo. Conse- quentemente, o uso de alguns produtos químicos, tal como diesel, é proibiti- vo em algumas regiões, ao mesmo tempo em que há normas rigorosas am- piamente difundidas quanto à manipulação e descarte de vários outros.

Uma série de fluidos de base de óleo mineral ou sintético biode- gradáveis foram divulgados na técnica anterior. As Patentes U.S. Nos. 6.455.474 e 6.096.690 divulgam óleos de base de baixa temperatura ambi- entalmente seguros e fluidos de perfuração feitos dos mesmos. As Patentes U.S. Nos. 5.189.012 e 4.787.990 divulgam misturas de baixa viscosidade de poli alfa-olefinas (PAO) como um meio de redução dos custos de PAOs ade- quadas, mas caras e de suprimento limitado como óleos biodegradáveis. Embora outros sistemas de solvente biodegradáveis ou ambien- talmente seguros tenham sido descritos na técnica anterior, ainda há uma necessidade imediata e há muito sentida na técnica por sistemas de solven- te biodegradáveis e não perigosos, não tóxicos, ambientalmente seguros para uso como um fluido de base em operações no fundo do poço ou outras operações similares. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona uma composição de fluido de base para uso em fluidos no fundo do poço, a composição compreendendo uma mistura de parafinas, isoparafinas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxi- genatos, onde a composição tem uma viscosidade de 1,6 a 3,3 a 40 °C, um ponto de chama de mais de 60 0C e um ponto de derramamento de menos de -7 °C. A mistura pode ser formada de qualquer ou todos os constituintes selecionados de parafinas, isoparafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxige- natos em proporções adequadas para conferir a viscosidade, ponto de cha- ma e ponto de derramamento mencionados acima.

Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de base para uso em operações no fundo do poço onde os fluidos de base compre- endem sistemas de solvente os quais incluem misturas de parafinas, olefi- nas, naftenos, ésteres e oxigenatos tendo baixas viscosidades, tendo uma cor amarelo claro, tendo um ponto de chama de >80°C (175°F) e tendo um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F).

Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de per- furação incluindo um fluido de base da presente invenção. Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de fra-

tura incluindo um fluido de base da presente invenção.

Modalidades da presente invenção proporcionam veículos de fluido incluindo um fluido de base da presente invenção.

Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de ele- vação incluindo um fluido de base da presente invenção.

Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de completação incluindo um fluido de base da presente invenção. Modalidades da presente invenção proporcionam fluidos de es- timulação incluindo um fluido de base da presente invenção.

Modalidades da presente invenção proporcionam métodos para perfuração, fratura, completação, estimulação, elevação e/ou outras opera- ções no fundo do poço, onde os fluidos incluem uma mistura de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos tendo baixas viscosidades, tendo uma cor amarelo claro, tendo um ponto de chama de >80°C (175°F) e tendo um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19°F). DEFINIÇÕES DE TERMOS USADOS NA INVENÇÃO As definições a seguir são fornecidas de forma a auxiliar aqueles

versados no campo no entendimento da descrição detalhada da presente invenção.

O termo "fratura" refere-se ao processo e métodos de ruptura de uma formação geológica, isto é, a formação rochosa em torno de um furo de poço, por meio de bombeamento de fluido em pressões muito altas, de for- ma a aumentar as taxas de produção de um reservatório de hidrocarboneto. Os métodos de fratura da presente invenção usam, de outro modo, técnicas convencionais conhecidas no campo.

O termo "tensoativo" refere-se a um composto solúvel ou parci- almente solúvel que reduz a tensão de superfície de líquidos ou reduz a ten- são inter-facial entre dois líquidos ou um líquido e um sólido por meio de congregação e orientação em si nessas interfaces.

O termo "fluidos de perfuração" refere-se a qualquer fluido que é usado durante operações de perfuração de poço de petróleo e/ou gás. O termo "fluidos de completação" refere-se a qualquer fluido

que é usado em operações de completação de poço de petróleo e/ou gás.

O termo "fluidos de produção" refere-se a qualquer fluido que é usado em operações de produção de poço de petróleo e/ou gás.

Um fluido de perfuração em pressão sub-equilibrada e/ou ge- rendada significa um fluido de perfuração tendo uma densidade hidrostática em circulação (pressão) menor do que ou igual a uma densidade da forma- ção (pressão). Por exemplo, se uma formação conhecida a 3048 m (10.000 pés) (Profundidade Vertical Verdadeira - True Vertical Depth - TVD) tem uma pressão hidrostática de 34 473 787 Pa (5.000 psi) ou 1150 kg/m3 (9,6 Ii- bras/gal), um fluido de perfuração sub-equilibrado teria uma pressão hidros- tática de menos de ou igual a 1150 kg/m3 (9,6 libras/gal). A maioria dos flui- dos de perfuração em pressão sub-equilibrada ou gerenciada inclui pelo me- nos um aditivo para redução de densidade. Outro aditivo pode incluir um ini- bidor de corrosão, um modificador de pH e um inibidor de xisto.

O termo "passível de espumação" significa uma composição que, quando misturada com um gás, forma uma espuma estável. O termo "aditivo" inclui, mas não está limitado a, agentes de es-

pumação, polímeros usados em fluidos de fratura, agentes de gelificação, agentes de reticulação, agentes de desespumação, gases, inibidores de cor- rosão, inibidores de incrustação, aditivos para o controle de dióxido de car- bono, aditivos para o controle de parafina, aditivos para o controle de oxigê- nio, inibidores de sal, modificadores de pH, inibidores de xisto.

O termo "gpt" significa galões por milhar de galão. O termo "ppt" significa libras por milhar de galão. O termo "baixa viscosidade" significa uma viscosidade de entre 1 e 4 cSt a 40 0C e entre 1 e 2 cSt a 100 0C. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Os inventores descobriram que novos sistemas de solvente po-

dem ser formulados como fluidos de base para uso na fabricação de fluidos de perfuração, fluidos de fratura, veículos para fluido, fluidos de completação e/ou sistemas relacionados, onde o sistema de solventes inclui uma mistura de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos. Os sistemas de sol- vente têm baixas viscosidades, são líquidos amarelos claros, têm pontos de chama de >80°C (175°F) e têm pontos de derramamento de cerca de -7 0C (19°F). Os inventores descobriram que os sistemas de solvente da presente invenção podem ser usados para formular fluidos de perfuração, fluidos de completação, fluidos de fratura, veículos para fluido para outras aplicações ou sistemas de fluido relacionados.

Os inventores descobriram que os sistemas de solvente podem ser usados para formular sistemas completamente verdes. Assim, os inven- tores são capazes de projetar um sistema de perfuração passível de espu- mação incluindo um agente de espumação ambientalmente seguro ou uma pluralidade de agentes de espumação ambientalmente seguros, um agente de desespumação ambientalmente seguro ou uma pluralidade de agentes de desespumação ambientalmente seguros e um fluido de base ambiental- mente seguro ou uma pluralidade de fluidos de base ambientalmente segu- ros. Modalidades da presente invenção referem-se também à pastas de fra- tura com propriedades notáveis preparadas usando os sistemas de solvente da presente invenção. Diferente de outros óleos sintéticos biodegradáveis que foram divulgados anteriormente, os sistemas de solvente da presente invenção são econômicos como fluidos de base tendo altos pontos de cha- ma, > 80 0C. Em outras modalidades, fluidos de perfuração podem ser for- mulados com os fluidos de base da presente invenção tendo uma faixa de temperatura de operação ampliada, uma faixa de temperatura de até cerca de 232 0C (450 0F). Os inventores descobriram que os fluidos da presente invenção são reutilizáveis e possuem propriedades superiores comparado com o diesel, enquanto que os fluidos de base oleosos competitivos não são passíveis de espumação nem conferem propriedades de espuma satisfató- rias. Os presentes sistemas de solvente não danificam vedações das ferra- mentas no fundo do poço. Os inventores descobriram que, em aplicações de fratura ou frac, os fluidos podem ser usados para formular pastas que não mostram assentamento e possuem alta viscosidade de rendimento (solução em gel lineal) quando comparado com fluidos de base conhecidos. Produtos incluindo os sistemas de solvente da presente invenção foram testados com sucesso no campo em uma operação de perfuração em sub-equilíbrio em Houston, TX EUA.

Fluidos de Perfuração

Em geral, um fluido de perfuração é usado durante a perfuração de um poço. Fluidos de perfuração podem ser designados para a assim de- nominada perfuração super-equilibrada (uma pressão hidrostática do fluido de perfuração é maior do que a pressão de poro da formação), perfuração sub-equilibrada (uma pressão hidrostática do fluido de perfuração é menor do que a pressão de poro da formação) ou perfuração com pressão gerenci- ada, onde a pressão hidrostática do fluido de perfuração é gerenciada de- pendendo da natureza do material através do qual a perfuração está ocor- rendo. Cada tipo de perfuração usa diferentes tipos de fluidos de perfuração.

As composições da presente invenção são projetadas para aprimorar a dis- persão e estabilidade dos fluidos de perfuração resultantes, de modo que as frações permaneçam suspensas durante períodos de tempo mais longos ou em temperaturas de até cerca de 232 0C (450 0F).

Modalidades da presente invenção referem-se a fluidos de perfu- ração incluindo uma composição de fluido de base da presente invenção, onde a composição de fluido de base inclui misturas de solventes biodegra- dáveis, não tóxicos, não perigosos, incluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Os fluidos de perfura- ção podem opcionalmente incluir um pacote aditivo para fluido de perfuração incluindo os aditivos apresentados aqui ou misturas dos aditivos apresenta- dos aqui.

Fluidos de Completação

Modalidades da presente invenção referem-se a fluidos de completação in- cluindo um sistema de solvente da presente invenção como o fluido de base, onde o sistema de solvente da presente invenção inclui misturas de solven- tes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, incluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). O fluido de completação pode, opcionalmente, incluir um pacote aditivo para fluido de completação incluindo os aditivos apresentados aqui ou misturas dos aditi- vos apresentados aqui.

Fluidos de Fratura

A presente invenção refere-se também a métodos de fratura de uma formação subterrânea compreendendo formação de um fluido de fratura incluindo um sistema de tensoativo da presente invenção e bombeamento do gel ou coacervado para baixo de um furo de poço, na presença ou au- sência de um propante e sob pressão suficiente para fraturar a formação. Propantes adequados para nossa invenção incluem todos os materiais pro- pantes geralmente usados ou geralmente aceitos, tais como areia, cascas e outras partículas duras. O fluido pode ser usado na ausência de sais de for- mação de salmoura convencionais. Géis baseados em água usados para formação de fratura e outro tratamento de poço usualmente empregam guar, celulose ou gomas que dependem de ligação química e são sensíveis ao cisalhamento.

Modalidades da presente invenção referem-se à composições de fluido de fratura incluindo um sistema de solvente da presente invenção como o fluido de base, onde o sistema de solvente da presente invenção inclui misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, in- cluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Os fluidos de fratura podem, opcionalmente, incluir um pacote aditivo para fluido de fratura incluindo os aditivos apresentados aqui ou mis- turas of os aditivos apresentados aqui. Para informação adicional sobre componentes de fluido de fratura que podem ser usados com os fluidos de fratura da presente invenção o leitor deve referir-se às Patentes dos Estados Unidos Nos. 7140433, 7517447, 7268100, 7392847, 7350579, 7712535, e 7565933; e Pedidos Publicados dos Estados Unidos Nos. 20070032693, 20050137114, 20090250659, 20050250666, 20080039345, 20060194700, 20070173414, 20070129257, 20080257553, 20090203553, 20070173413, 20080318812, 20080287325, 20080314124, 20080269082, 20080197085, 20080257554, 20080251252, 20090151959, 20090200033, 20090200027, 20100000795, 20100012901, 20090067931, 20080283242, 20100077938, 20100122815 e 20090275488. Esses pedidos e patentes são incorporados por referência através da operação do último parágrafo do relatório descriti- vo.

Fluidos de Estimulacão

Modalidades da presente invenção referem-se à composições de fluido de estimulação incluindo um sistema de solvente da presente in- venção como o fluido de base, onde o sistema de solvente da presente in- venção inclui misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigo- sos, incluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegra- dáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Os fluidos de estimulação podem opcionalmente in- cluir um pacote aditivo para fluido de estimulação incluindo os aditivos apre- sentados aqui ou misturas dos aditivos apresentados aqui.

Modalidades da presente invenção referem-se à composições de veículo para fluido incluindo um sistema de solvente da presente inven- ção como o fluido de base, onde o sistema de solvente da presente invenção inclui misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, in- cluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Os veículos para fluido podem, opcionalmente, incluir um pa- cote aditivo para fluido veículo incluindo os aditivos apresentados aqui ou misturas of os aditivos apresentados aqui.

Modalidades da presente invenção referem-se à composições de fluido de elevação incluindo um sistema de solvente da presente inven- ção como o fluido de base, onde o sistema de solvente da presente invenção inclui misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, in- cluindo parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Os fluidos de elevação podem, opcionalmente, incluir um paco- te aditivo para fluido de elevação incluindo os aditivos apresentados aqui ou misturas of os aditivos apresentados aqui.

Faixas Composicionais

Em modalidades do fluido de perfuração, fluido de estimulação, fluido de completação e fluido de elevação, as composições de fluido de ba- se da presente invenção são usadas em uma faixa entre cerca de 1 % em volume e cerca de 100 % em volume (volume, v/volume, v) do fluido final (o fluido de base é o fluido ao qual todos os outros componentes do fluido final são adicionados). Em outras modalidades, os fluidos de base são usados em uma faixa entre cerca de 10 % em volume e cerca de 90 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base são usados em uma faixa entre cerca de 30 e cerca de 70 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base são usados em uma faixa entre cerca de 40 % em volume e cerca de 60 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base compõem mais do que ou igual a cerca de 50 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base compõem mais do que ou igual a cerca de 60 % em vo- lume. Em outras modalidades, os fluidos de base compõem mais do que ou igual a cerca de 70 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de ba- se compõem mais do que ou igual a cerca de 80 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base compõem mais do que ou igual a cerca de 90 % em volume. Em outras modalidades, os fluidos de base compõem até cerca de 100 % em volume.

Em pastas de fratura, as composições de fluido de base da presente inven- ção estão presentes em uma faixa entre cerca de 30 % em peso e cerca de 70 % em peso, baseado no peso da pasta final. Em outras modalidades, a faixa está entre cerca de 30 % em peso e cerca de 60 % em peso. Em ou- tras modalidades, a faixa está entre cerca de 30 % em peso e cerca de 50 % em peso. Em outras modalidades, a faixa está entre cerca de 40 % em peso e cerca de 50 % em peso. Em outras modalidades, a composição de fluido de base está presente em uma quantidade de menos de ou igual a cerca de 70 % em peso. Em outras modalidades, a composição de fluido de base está presente em uma quantidade de menos de ou igual a cerca de 60 % em pe- so. Em outras modalidades, a composição de fluido de base está presente em uma quantidade de menos de ou igual a cerca de 50 % em peso. REAGENTES ADEQUADOS

Composições de Fluido de Base

Composições de fluido de base ou sistemas de solvente ade- quados da presente invenção incluem, sem limitação, misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, incluindo parafinas, isoparafi- nas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 60°C, de preferência > 70°C, mais preferivelmente > 80 0C; e um ponto de derramamento de menos de cerca de -6 0C1 por exemplo, cerca de - 7°C (-19°F), opcionalmente menos de cerca de - 60°C. As compo- sições de fluido de base ou sistemas de solvente da presente invenção po- dem ter uma viscosidade de cerca de 1,6 a 3,3 cSt a 40 0C.

Em particular, composições de fluido de base ou sistemas de

solvente adequados da presente invenção incluem, sem limitação, misturas de solventes biodegradáveis, não tóxicos, não perigosos, incluindo parafi- nas, isoparafinas, olefinas, naftenos, ésteres e oxigenatos biodegradáveis tendo um ponto de chama > 80 0C e um ponto de derramamento de cerca de -7 0C (19 0F). Exemplos representativos incluem HF-1000™, ODC®, LPA®, terpenos e misturas de terpenos derivados de plantas cítricas, incluindo d- limonenos, terpenos de laranja, terpenos de limão, terpenos de toranja, óleo de laranja, óleo de limão, outros terpenos de cítricas, outros óleos de cítri- cas, misturas de HF-1000™, ODC® e/ou LPA® com os terpenos e misturas de terpenos ou misturas e combinações dos mesmos.

HF-1000™ é uma mistura de parafinas, olefinas e oxigenatos os quais se combinam para fazer um líquido amarelo claro de baixa viscosidade com um ponto de chama de 181-183°F (83-84°C), uma viscosidade a 40°C de 3,3 cSt e a 100°C de 1,4 cSt e um ponto de derramamento de cerca de -6 a -8 °C.

ODC® é um hidrocarboneto de alta pureza. Ele tem um ponto de chama de 158°F (70°C), uma viscosidade a 70°F (21 °C) de 2,4 cSt e a 100°F (38°C) de 1,8 cSt e um ponto de derramamento de cerca de menos de -66°C.

LPA® é mencionado como sendo uma mistura de alta pureza de

isoparafinas e naftênicos hidro-tratados de 143°F (62°C), uma viscosidade a 20°C de 2,2 cSt e a 40°C de 1,6 cSt e um ponto de derramamento de menos de cerca de -68°C.

Agentes de Espumação Agentes de espumação adequados para uso na presente inven-

ção incluem, sem limitação, qualquer agente de espumação adequado para espumação de fluidos de perfuração baseados em hidrocarboneto. Exem- pios representativos de agentes de espumação incluem, sem limitação, a- gentes de espumação de silicone, tais como (tetra)trimetil silóxi silano, es- pumas oligoméricas ou poliméricas fluoradas, tal como copolímero metacríli- co fluorado ou outros agentes de espumação similares capazes de produzir uma espuma em um fluido de perfuração baseado em óleo ou hidrocarbone- to ou misturas ou combinações dos mesmos. Exemplos representativos de tais agentes incluem, sem limitação, DC-1250 disponível da Dow Corning, Zonyl FSG disponível da DuPont1 APFS-16 disponível da Applied Polymer, A4851 disponível da Baker Petrolite, Superfoam disponível da Oilfield Soluti- ons, Paratene HFA disponível da Woodrising, DVF-880 disponível da Para- sol Chemicals INC., JBR200, JBR300, JBR400 e JBR500 disponíveis da Je- neil Biosurfactant Company, Paratene HFA, Paratene HFB, Paratene MFA, Paratene MFB disponíveis da Woodrising Resources Ltda. ou misturas ou combinações.

Polímeros Usados em Fluidos de Fratura

Polímeros adequados para uso na presente invenção incluem, sem limitação, qualquer polímero solúvel no fluido de base de hidrocarbone- to. Polímeros exemplificativos incluem, sem limitação, um polímero compre- endendo unidades de uma ou mais (uma, duas, três, quatro, cinco, ..., tanto quanto desejado) mono-olefinas ou di-olefinas polimerizáveis. Exemplos re- presentativos incluem, sem limitação, polietileno, polipropileno, polibutileno ou outras poli-alfa-olefinas, poliestireno ou outras olefinas poliaromáticas, polibutadieno, poliisopreno ou outras poli-diolefinas ou copolímeros (um po- límero incluindo duas ou mais mono-olefinas ou di-olefinas) ou copolímeros incluindo uma quantidade mínima de outros monômeros copolimerizáveis, tais como acrilatos (ácido acrílico, metil acrilato, etil acrilato, etc.), metacrila- tos (ácido metacrílico, metil metacrilato, etil metacrilato, etc.), acetato de vini- la, anidrido maleico, anidrido succínico ou semelhante contanto, naturalmen- te, que o polímero resultante seja solúvel no fluido de base de hidrocarbone- to.

Agentes de Gelificação Usados em Fluidos de Fratura

Agentes de gelificação adequados para uso na presente inven- ção incluem, sem limitação, qualquer agente de gelificação. Agentes de geli- ficação exemplificativos incluem ésteres de fosfato, copolímero de etileno- ácido acrílico, copolímeros de etileno-ácido metacrílico, copolímeros de eti- leno-acetato de vinila, copolímeros de etileno-anidrido maleico, copolímeros de butadieno-ácido metacrílico, copolímeros de etileno-ácido metacrílico, copolímeros de estireno-butadieno-ácido acrílico, copolímeros de estireno- butadieno-ácido metacrílico ou outros copolímeros, incluindo monômeros tendo porções acidas ou misturas ou combinações dos mesmos. Exemplos representativos de agentes de gelificação de éster de fosfato incluem, sem limitação, WEC HGA 37, WEC HGA 70, WEC HGA 71, WEC HGA 72, WEC HGA 702 ou misturas ou combinações dos mesmos, disponíveis da Wea- therford International. Outros agentes de gelificação adequados incluem, sem limitação, Geltone Il disponível da Baroid, Ken-Gel disponível da Imco ou semelhante.

Agentes de reticulação adequados para uso na presente inven-

ção incluem, sem limitação, qualquer agente de reticulação adequado para uso com os agentes de gelificação. Agentes de reticulação exemplificativos incluem, sem limitação, sais de metal di- e tri-valentes, tais como sais de cálcio, sais de magnésio, sais de bário, sais de cobre, sais cúpricos, sais férricos, sais de alumínio ou misturas ou combinações dos mesmos. Exem- plos de agentes de reticulação para uso com ésteres de fosfato incluem, sem limitação, WEC HGA 44, WEC HGA 48, WEC HGA 55se, WEC HGA 55s, WEC HGA 61, WEC HGA 65 ou misturas ou combinações dos mesmos disponíveis da Weatherford International. Agentes de Desespumação

Agentes de desespumação adequadas para uso na presente in- venção incluem, sem limitação, qualquer agente de desespumação capaz de redução da altura de espuma dos sistemas de fluido de perfuração em es- puma da presente invenção. Exemplos representativos de agentes de de- sespumação são polidimetil siloxano (Dow Corning 200 Fluid™, 50 centisto- kes), álcoois de baixo peso molecular, com isopropanol ou álcool isopropílico (IPA) sendo preferido. Gases

Gases adequados para espumação da composição de gel ioni- camente acoplada, passível de espumação incluem, sem limitação, nitrogê- nio, dióxido de carbono ou qualquer outro gás adequado para uso em fratura de formações ou misturas ou combinações dos mesmos.

Inibidores de Corrosão

Inibidores de corrosão adequados para uso na presente inven- ção incluem, sem limitação: sais de amônio quaternário, por exemplo, clore- to, brometos, iodetos, sulfatos de dimetila, sulfatos de dietila, nitritos, bicar- bonatos, carbonatos, hidróxidos, alcóxidos ou semelhante ou misturas ou combinações dos mesmos; sais de bases de nitrogênio; ou misturas ou combinações dos mesmos. Sais de amônio quaternário exemplificativos in- cluem, sem limitação, sais de amônio quaternário de uma amina e um agen- te de quaternização, por exemplo, cloretos de alquila, brometo de alquila, iodetos de alquila, alquil sulfatos, tais como sulfato de dimetila, sulfato de dietila, etc., alcanos dihalogenados, tais como dicloroetano, dicloropropano, dicloroetil éter, adutos de epicloroidrina de álcoois, etoxilatos ou semelhante; ou misturas ou combinações dos mesmos e um agente de amina, por exem- plo, alquilpiridinas, especialmente alquilpiridinas altamente alquiladas, alquil quinolinas, C6 a C24 aminas terciárias sintéticas, aminas derivadas de produ- tos naturais, tais como cocos ou semelhante, metil aminas dialquil- substituídas, aminas derivadas da reação de ácidos graxos ou óleos e poli- aminas, amidoimidazolinas de dietilenotriamina (DETA) e ácidos graxos, imi- dazolinas de etilenodiamina, imidazolinas de diamino ciclohexano, imidazoli- nas de aminoetil etileno diamina, pirimidina de propano diamina e propano diamina alquilada, mono e poliaminas oxialquiladas suficientes para conver- ter todos os átomos de hidrogênio sensíveis nas aminas a grupos contendo oxigênio ou semelhante ou misturas ou combinações dos mesmos. Exem- plos representativos de sais de bases de nitrogênio incluem, sem limitação, sais de bases de nitrogênio derivadas de um sal, por exemplo: Ci a Cs áci- dos monocarboxílicos, tais como ácido fórmico, ácido acético, ácido propa- nóico, ácido butanóico, ácido pentanóico, ácido hexanóico, ácido heptanóico, ácido octanóico, ácido 2-etilhexanóico ou semelhante; C2 a C12 ácidos dicar- boxílicos, C2 a C12 ácidos carboxílicos insaturados e anidridos ou semelhan- te; poliácidos, tais como ácido diglicólico, ácido aspártico, ácido cítrico ou semelhante; hidróxi ácidos, tais como ácido láctico, ácido itacônico ou seme- lhante; aril e hidróxi aril ácidos; aminoácidos naturais ou sintético; tioácidos, tal como ácido tioglicólico (TGA); formas de ácido livre de derivados de ácido fosfórico de glicol, etoxilatos, amina etoxilada ou semelhante e ácidos amino- sulfônicos; ou misturas ou combinações dos mesmos e uma amina, por e- xemplo: aminas de ácido graxo de alto peso molecular, tais como cocoami- na, aminas de sebo ou semelhante; aminas de ácido graxo oxialquiladas; poliaminas de ácido graxo de alto peso molecular (di, tri, tetra ou superior); poliaminas de ácido graxo polioxialquilado; amino amidas, tais como os pro- dutos da reação de ácido carboxílico com poliaminas onde os equivalentes de ácido carboxílico são menos do que os equivalentes de aminas reativas e derivados oxialquilados dos mesmos; pirimidinas de ácido graxo; monoimi- dazolinas de etileno diamina (EDA), DETA ou etileno diaminas superiores, hexametileno diamina (HMDA)1 tetrametileno diamina (TMDA) e análogos superiores das mesmas; bisimidazolinas, imidazolinas de ácidos mono e poli orgânicos; oxazolinas derivadas de monoetanol amina e ácidos graxos ou óleos, aminas de éter de ácido graxo, mono e bis amidas de aminoetilpipe- razina; sais de ácido glutâmico (GAA) e TGA dos produtos da reação de óleo de sebo bruto ou óleo de sebo destilado com dietileno triamina; sais de GAA e TGA dos produtos de reação de ácidos diméricos com misturas de poli aminas, tais como TMDA, HMDA e 1,2-diaminociclohexano; sal de TGA de imidazolina derivado de DETA com ácidos graxos de óleo de sebo ou óleo de soja, óleo de canola ou semelhante; ou misturas ou combinações dos mesmos.

Outros Aditivos

Os fluidos de perfuração da presente invenção também incluem outros aditivos, bem como inibidores de corrosão, aditivos para o controle de dióxido de carbono, aditivos para o controle de parafina, aditivos para o con- trole de oxigênio ou outros aditivos. Controle de Incrustação

Aditivos adequados para controle de incrustação e úteis nas composições da presente invenção incluem, sem limitação: agentes de que- lação, por exemplo, sais Na+, K+ ou NH+,4 de ácido etileno diamina tetra acé- tico (EDTA); sais Na+, K+ ou NH+,4 de NTA; sais Na+, K+ ou NH+,4 de ácido eritrórbico; sais Na+, K+ ou NH+,4 de ácido tioglicólico (TGA); sais Na+, K+ ou NH+i4 de ácido hidróxi acético; sais Na+, K+ ou NH+,4 de ácido cítrico; sais Na+, K+ ou NH+,4 de ácido tartárico ou outros sais similares ou misturas ou combinações dos mesmos. Aditivos adequados que funcionam sob efeitos limiares, agentes de captura incluem, sem limitação: fosfatos, por exemplo, hexametilfosfato de sódio, sais de fosfato lineares, sais de ácido polifosfóri- co, fosfonatos, por exemplo, não-iônicos, tais como HEDP (ácido hidróxietili- deno difosfórico), PBTC (fosfoisobutano, ácido tricarboxílico), amino fosfona- tos de: MEA (monoetanolamina), NH3, EDA (etileno diamina), Bishidróxieti- Ieno diamina, Bisaminoetil éter, DETA (dietilenotriamina), HMDA (hexameti- Ieno diamina), Hiper homólogos e isômeros de HMDA, Poliaminas de EDA e DETA1 Diglicolamina e homólogos ou poliaminas similares ou misturas ou combinações dos mesmos; ésteres de fosfato, por exemplo, ésteres de áci- do polifosfórico ou ésteres de pentóxido de fósforo (P2O5) de: alcanol ami- nas, tais como MEA, DEA, trietanol amina (TEA), Bishidróxietiletileno diami- na; álcoois etoxilados, glicerina, glicóis, tais como EG (etileno glicol), propi- Ieno glicol, butileno glicol, hexileno glicol, hexileno glicol, trimetilol propano, pentaeritritol, neopentil glicol ou semelhante; tris & tetra hidróxi aminas; alquil fenóis etoxilados (uso limitado em virtude de problemas de toxicidade), ami- nas etoxiladas, tais como monoaminas, tal como MDEA e aminas superiores de 2 a 24 átomos de carbono, diaminas de 2 a 24 átomos de carbono ou semelhante; polímeros, por exemplo, homopolímeros de ácido aspártico, homopolímeros solúveis de ácido acrílico, copolímeros de ácido acrílico e ácido metacrílico, terpolímeros de acilatos, AMPS, etc., poliacrilamidas hidro- lisadas, anidrido poli málico (PMA); ou semelhante; ou misturas ou combina- ções dos mesmos.

Neutralização de Dióxido de Carbono Aditivos adequados para neutralização de CO2 e para uso nas composições da presente invenção incluem, sem limitação, MEA1 DEA1 iso- propilamina, ciclohexilamina, morfolina, diaminas, dimetilaminopropilamina (DMAPA), etileno diamina, metóxi propilamina (ΜΟΡΑ), dimetiletanol amina, metildietanolamina (MDEA) & oligômeros, imidazolinas de EDA e homólogos e adutos superiores, imidazolinas de aminoetiletanolamina (AEEA), aminoe- tilpiperazina, aminoetiletanol amina, di-isopropanol amina, DOW AMP-90™, Angus AMP-95, dialquilaminas (de metila, etila, isopropila), mono alquilami- nas (metila, etila, isopropila), trialquil aminas (metila, etila, isopropila), bishi- dróxietiletileno diamina (THEED) ou semelhante ou misturas ou combina- ções dos mesmos.

Controle de Parafina Aditivos adequados para remoção de parafina, dispersão e/ou distribuição de cristal de parafina incluem, sem limitação: Cellosolves disponíveis da DOW Chemicals Company; acetatos Cellosolve; cetonas; sais e ésteres de acetato e formato; tensoativos compostos de álcoois etoxilados ou propoxi- lados, alquil fenóis e/ou metil ésteres, tais como coconato, laurato, soiato ou outros metil ésteres de ácidos graxos que ocorrem naturalmente; metil éste- res sulfonados, tais como coconato sulfonado, laurato sulfonado, soiato sul- fonado ou outros metil ésteres de ácidos graxos sulfonados que ocorrem naturalmente; cloretos de amônio quaternário de baixo peso molecular de óleos de coco, óleos de soja ou C10 a C24 aminas ou cloretos de alquila ou arila monohalogenados; sais de amônio quaternário compostos de cloretos de alquila e/ou arila halogenados di-substituídos (por exemplo, dicoco, etc.) e de menor peso molecular; sais quaternários "gemini" de dialquil (metil, etil, propil, mistos, etc.) aminas terciárias e etanos, propanos dihalogenados, etc. ou éteres dihalogenados, tal como dicloroetil éter (DCEE) ou semelhante; sais quaternários "gemini" de alquil aminas ou amidopropil aminas, tais como cocoamidopropildimetila, sais de amônio bis quaternário de DCEE; ou mistu- ras ou combinações dos mesmos. Álcoois adequados usados no preparo dos tensoativos incluem, sem limitação, álcoois lineares ou ramificados, es- pecialmente misturas de álcoois reagidos com óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de alquileno superior, onde os tensoativos resultantes têm uma faixa de HLBs (equilíbrio hidrofílico-lipofílico). Alquilfenóis adequa- dos usados no preparo dos tensoativos incluem, sem limitação, nonilfenol, decilfenol, dodecilfenol ou outros alquilfenóis onde o grupo alquila tem entre cerca de 4 e cerca de 30 átomos de carbono. Aminas adequadas usadas no preparo de tensoativos incluem, sem limitação, etileno diamina (EDA), dieti- Ienotriamina (DETA) ou outras poliaminas. Exemplos representativos inclu- em Quadrais, Tetrols, Pentrols disponíveis da BASF. Alcanolaminas ade- quadas incluem, sem limitação, monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), produtos da reação de MEA e/ou DEA com óleos de coco e ácidos.

Controle de Oxigênio

A introdução de água no fundo do poço é, freqüentemente, reali- zada por um aumento no teor de oxigênio dos fluidos no fundo do poço em virtude do oxigênio dissolvido na água introduzida. Assim, os materiais intro- duzidos no fundo do poço devem funcionar em ambientes com oxigênio ou devem funcionar suficientemente bem até que o teor de oxigênio tenha sido esgotado por reações naturais. Para sistemas que não podem tolerar o oxi- gênio, então, o oxigênio deve ser removido ou controlado em qualquer mate- rial introduzido no fundo do poço. O problema é exacerbado durante o inver- no, quando os materiais injetados incluem agentes de "Winternização", tais como água, álcoois, glicóis, Cellosolves, formatos, acetatos ou semelhante e porque a solubilidade do oxigênio é maior em uma faixa de cerca de 14-15 ppm em água muito fria. oxigênio também pode aumentar a corrosão e in- crustação. Em aplicações CCT (Tubulação em Espiral Capilar - Capillary Coiled Tubing) usando soluções diluídas, as soluções injetadas resultam em injeção de um ambiente de oxidação (O2) em um ambiente de redução (CO2, H2S, ácidos orgânicos, etc.).

Opções para controle do teor de oxigênio incluem: (1) desaera- ção do fluido antes de injeção no fundo do poço, (2) adição de sulfetos nor- mais para produzir óxidos de enxofre, mas tais óxidos de enxofre podem acelerar o ataque ácido sobre superfícies metálicas, (3) adição de eritorba- tos, ascorbatos, dietilhidróxiamina ou outros compostos reativos com oxigê- nio que são adicionados ao fluido antes de injeção no fundo do poço; e (4) adição de inibidores de corrosão ou agentes de passivação de metal, tais como sais de potássio (alcalino) de ésteres de glicóis, etoxilatos de álcool poliídrico ou outros inibidores de corrosão similares. Exemplos de agentes de inibição de oxigênio e corrosão incluem misturas de tetrametileno diami- nas, hexametileno diaminas, 1,2-diaminaciclohexano, aminas ou produtos da reação de tais aminas com equivalentes parciais molares de aldeídos. Ou- tros agentes de controle de oxigênio incluem amidas salicílica e benzóicas de poliaminas, usadas especialmente em condições alcalinas, dióis de aceti- Ieno de cadeia curta ou compostos similares, ésteres de fosfato, gliceróis de borato, uréia e sais de tiouréia de bisoxalidinas ou outros compostos que absorvem oxigênio, reagem com oxigênio ou de outro modo reduzem ou e- Iiminam o oxigênio.

Inibidores de Sal

Inibidores de sal adequados para uso nos fluidos da presente in-

venção incluem, sem limitação, Na Minus -Nitrilotriacetamide, disponível da Clearwater International, LLC of Houston, Texas.

Características da Espuma

Em geral, os sistemas de fluido de hidrocarboneto em espuma da presente invenção, a partir de uma quantidade inicial de fluido de 100 mL, produzirão uma espuma tendo uma altura de espuma de pelo menos 150 mL e uma meia vida de pelo menos 2 minutos. Em particular, a espuma produ- zida terá uma altura de espuma entre cerca de pelo menos 150 mL e cerca de 500 mL e uma meia vida entre cerca de 2 minutos e 15 minutos, depen- dendo da aplicação e da formulação exata do fluido de hidrocarboneto da presente invenção. A estabilidade ou meia vida e altura de espuma da es- puma produzida são controladas pela quantidade e tipo dos agentes de vis- cosificação na composição, pela quantidade e tipo dos agentes de espuma- ção na composição, pela quantidade de gás e tipo de gás na composição, pela temperatura da composição e pela pressão da composição. Em geral, aumento da quantidade dos agentes de viscosificação e/ou agentes de es- pumação leva à altura de espuma e estabilidade de espuma aumentadas. Em geral, os agentes de viscosificação aumentam a estabilidade mais do que a altura da espuma, enquanto que os agentes de espumação aumentam a altura da espuma. Naturalmente, a altura da espuma é também diretamen- te proporcional à quantidade e tipo de gás dissolvido ou absorvido no fluido.

EXPERIMENTOS DA INVENÇÃO

INTRODUÇÃO

Os inventores projetaram os presentes sistemas de solvente pa- ra serem ambientalmente seguros e biodegradáveis e, ao mesmo tempo, capazes de manter integridade do xisto para assegurar que os fluidos não resultem em problemas adversos de intumescimento do xisto, produzindo instabilidade do xisto. Na verdade, os inventores desenvolveram sistemas de espuma baseados em óleo usando os sistemas de solvente da presente in- venção para obter os benefícios de fluidos baseados em óleo para uso em perfuração através de formações ativas. Os sistemas de solvente da presen- te invenção proporcionam um fluido de base de baixo custo para preparo de sistemas de espuma baseados em óleo. Os sistemas de solvente da presen- te invenção são capazes de obter economias de milhões de dólares em ope- rações de revestimento apenas. Os inventores estudaram os sistemas de solvente da presente invenção em formulações de fluido de perfuração em espuma e em formulações de pasta para fratura.

CONCLUSÕES

Os presentes sistemas de solvente são fluidos de base adequa- dos para fluidos de perfuração em espuma baseados em óleo e para pastas para fratura. Os inventores prepararam com sucesso sistemas de fluido de perfuração em espuma usando os sistemas de solvente da presente inven- ção como fluidos de base em uma operação de perfuração. Os sistemas de solvente da presente invenção são adequados no preparo de fluidos ambien- talmente benignos, com alto ponto de chama que não mostram assentamen- to e têm viscosidades de alto rendimento em sistemas de pasta de fratura. RESULTADO & DISCUSSÃO

Sistemas de perfuração à espuma baseados nos sistemas de solvente da presente invenção foram formulados, onde os sistemas de sol- vente da presente invenção formam uma fase contínua. Os sistemas de per- furação à espuma tinham propriedades de espuma desejáveis e obtiveram sucesso no teste em campo. Os sistemas de perfuração à espuma não ape- nas são altamente estáveis termicamente em virtude da estabilidade térmica do fluido de base compreendendo um sistema de solvente da presente in- venção, eles também são recicláveis em um processo de espumação- desespumação-espumação. Em aplicações em fratura, os sistemas de sol- vente da presente invenção podem ser usados para preparar pastas para fratura biodegradáveis, com alto ponto de chama as quais não mostram as- sentamento e possuem altas viscosidades. FORMULAÇÕES

a. Sistemas de Espuma

Freqüentemente, agentes de espumação são empregados em operações de perfuração no estado líquido; digamos, para facilidade de ma- nipulação, para redução de peso da coluna ou para formação de fluidos de perfuração de peso leve. Embora os principais produtos químicos superfície ativos desses sistemas possam não ser tóxicos (por exemplo, tensoativos de sacarídeo), uso de solventes não ambientalmente benignos, tais como álco- ois, xilenos, tolueno e éteres, é comum. Em virtude dos efeitos negativos de tais produtos químicos sobre o ecossistema, sempre é desejável usar siste- mas de solvente não tóxicos, biodegradáveis ou fazer fluidos baseados em sistemas de solvente não tóxicos, biodegradáveis. Os sistemas de solvente da presente invenção foram empregados para formular sistemas de tensoa- tivo para preparar sistemas de fluido em espuma para o fundo do poço que são não tóxicos, biodegradáveis e sem assentamento. Os sistemas de fluido para o fundo do poço incluem fluidos de perfuração, fluidos de completação, fluidos de fratura, fluidos de estimulação, fluidos de elevação, fluidos de in- tensificação, fluidos de produção ou outros fluidos similares não tóxicos, bio- degradáveis.

Os inventores descobriram que os sistemas de solvente da pre-

sente invenção são capazes de formação de fluidos de perfuração em es- puma, incluindo várias concentrações de agentes de espumação ativos, tais como agentes de espumação de ésteres poliméricos fluoroalifáticos, agentes de espumação de silício ou misturas e combinações dos mesmos. As formu- lações resultantes são, então, utilizáveis em operações no fundo do poço, tais como perfuração, fratura, estimulação, elevação, intensificação ou ou- tras operações no fundo do poço similares, onde os fluidos são benignos ou substancialmente benignos (tendo pouco efeito adverso sobre o ambiente). De grande apelo ambiental é a adequabilidade dos sistemas de solvente da presente invenção como um substituto para o diesel ou outros solventes de fase contínua comumente usados em operações no fundo do poço, incluindo operações de perfuração usando fluidos de perfuração baseados em óleo, onde os outros sistemas de fluido de perfuração poderiam ser não econômi- cos, tóxicos e/ou não biodegradáveis. Os inventores demonstraram que sis- temas de fluido de perfuração altamente estáveis podem ser formulados u- sando os sistemas de solvente da presente invenção como o fluido de base para os sistemas de fluido de perfuração.

Exemplo 1

O presente exemplo ilustra o uso de HF-1000™ como um siste- ma de solvente não tóxico, biodegradável designado SS para preparar flui- dos de perfuração em espuma. Os fluidos de perfuração baseados em SS são comparados com fluidos de perfuração preparados com Red Diesel.

A Tabela 1 apresenta as propriedades de espumação de fluidos de perfuração preparados usando SS e Red Diesel. π>

ε

3

QJ W φ

φ "Ο

<0 «

ε

Β

co

"55

ε

φ φ

co (β .ω

φ Τ3

(0 O ό

O

ε

ο

O

CO

(Ο φ

φ

(0 φ

φ

tj

ο

ico O

·*- 2 « Sj ϋ § É 5

Fan 35Α (Ρν, Yp) 11,2 Reciclagem média 200/4:15 Meia vida (min:seg) 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 4:00 Altura da es- puma (mL) o t— o h- o o T— o CO o CO o CO o CO X— o fv- X— o CO O CO o CO o CO χ— Estabilidade térmica (24 horas) 450°F Óleo bruto vP O^ O — vP <3v O CM Conden- sado Vp ©v IO Vp CS^ O Vp O CM KCI (3,0%) Vp Os IO Ov- O Vp <yv O CM Água do mar (3,5%) Ov O vP O CSI vP Os O CO Cone. π LL Os- O Fluido de base Red Diesel Fan 35Α (Pv1Yp) i CN LO Reciclagem média 200/4:15 Meia vida (min:seg) 4:00 2:45 2:40 2:30 3:00 2:45 2:30 3:00 2:40 2:30 3:00 3:00 3:40 Altura da es- puma (mL) o h- o r- o CD o CD o o CD o CD o o CD o CD o 00 o CD o CD Estabilidade térmica (24 horas) 450 DF Óleo bruto CJv O sP Ov O CM Conden- sado vP IO sP O O CM KCI (3,0%) vÇ Ov IO vP Ov O s? O CM Água do mar (3,5%) vP Ov O Ov- O CM sÇ Ov O CO Cone. CO LL Os Fluido de base SS

£ ω .c

Ί—»

CO

ω

Ξ

ω

Ό CO

ω >

ο

Cl ν>

TJ (Λ O £>

E

CD

H X

Ξ

H

(0 >

O

_ω

O φ

O

Ξ ι-

E

CC

ο

LL O JD

O As propriedades de espumação dos sistemas de fluido de perfu- ração em espuma mostradas na Tabela 1 para Red Diesel e SS são muito comparáveis e são suficientes para aplicações em perfuração à espuma. Assim, SS é um sistema de solvente robusto e versátil para uso como um fluido de base para um sistema de fluido de perfuração à espuma.

b. Sistemas de Pasta

Modalidades da presente invenção referem-se à composições ou formulações de pasta preparadas usando SS como o sistema de solvente de base, onde as composições diminuem o assentamento de materiais em partícula nas pastas e aumentam as propriedades de hidratação de materi- ais em partícula hidratáveis nas pastas. No desenvolvimento do sistema de pasta, duas preocupações recorrentes são a biodegradabilidade e inflamabi- Iidade do fluido de base. Descobriu-se que os sistemas de solvente da pre- sente invenção se dirigem satisfatória e suficientemente a essas preocupa- ções.

Exemplo 2

Duas formulações de pasta foram preparadas usando SS e Co- nosol 145 (um óleo de base comercialmente disponível da Calumet Specialty Partners1 EUA) formuladas independentemente como fluido de base de a- cordo com as formulações apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2 Composição de Pasta

Componente Concentração (%) Óleo de base (g) 47,91 Agente de "Winternização" (Arlacel 83) 0,48 Argila (Bentona 150) 2,00 Mistura de tensoativo (Auxiliar de suspensão) 0,98 Polímero (WGA 15) 48,63 Total 100,00

As pastas foram testadas e os resultados de teste são apresen- tados na Tabela 3. Tabela 3

Pastas Baseadas em SS e Conosol 145

Propriedade da Pasta Pasta Baseada em Conosol 145 Pasta Baseada em SS Gravidade específica (25°C) 1,048-1,062 1,059 Ponto de chama (0F) >152 >212 Ponto de derramamento (0F) O 44 Assentamento dinâmico3 2% <1% Assentamento estáticob 1% <1% Rendimento à hidratação (72°F,cP) 42 46 Viscosidade da pasta (72°F, cP) 320-520 854c

a %,72°F, 72 horas b %, 105°F, 72 horas

c (R1:B1 @ 511/s)

Os dados da Tabela 3 mostram propriedades físicas das pastas preparadas usando SS e Conosol 145. Os dados na Tabela 3 exemplificam propriedades desejáveis e superiores de pastas baseadas em SS quando comparado com pastas baseadas em Conosol 145. Os dados mostram que a pasta baseada em SS tinha assentamento reduzido (< 1 %) para políme- ros WGA 15 (WGA 15 está disponível da Weatherford) na pasta baseada em SS quando comparado com a pasta baseada em Conosol 145 (2,0 %) para polímeros WGA 15 na pasta baseada em Conosol 145. Em determinadas modalidades, as pastas de SS da presente invenção podem ser formuladas tendo uma temperatura de ponto de chama maior do que 212°F. Em outras modalidades, pastas de baixa viscosidade da solução em gel lineal com ren- dimento maior são obteníveis com SS do que com Conosol 145.

Todas as referências citadas aqui são incorporadas por referên- cia. Embora a invenção tenha sido divulgada com referência a suas modali- dades preferidas, a partir de leitura da presente descrição, aqueles versados no campo apreciarão alterações e modificações que podem ser feitas as quais não se desviam do escopo e espírito da invenção, conforme descrito acima e reivindicado aqui depois.

Claims

1. Composição de fluido de base para uso em fluidos para o fun- do do poço, a composição compreendendo uma mistura de parafinas, isopa- rafinas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos, onde a composição tem uma viscosidade de 1,6 a 3,3 cSt a 40 °C, um ponto de chama de mais de 60 0C e um ponto de derramamento de menos de -7 °C.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1 a qual compre- ende uma mistura de parafinas, olefinas e oxigenatos com um ponto de chama de 83-84 0C, uma viscosidade a 40 0C de cerca de 3,3 cSt e a 100 0C de cerca de 1,4 cSt e um ponto de derramamento de -6 a -8 °C.

3. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes a qual compreende um hidrocarboneto tendo um ponto de chama de cerca de 70 °C, uma viscosidade a 21 0C de cerca de 2,4 cSt e a 38 0C de cerca de 1,8 cSt e um ponto de derramamento de menos de -66 15 °C.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes a qual compreende uma mistura de isoparafinas e naftênicos hidro-tratados com um ponto de chama de cerca de 62 °C, uma viscosidade a 20 0C de cerca de 2,2 cSt e a 40 °C de cerca de 1,6 cSt e um ponto de derramamento de menos de -68 °C.

5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que a composição compreende um terpeno ou mistura de terpenos derivados de plantas cítricas.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5 em que o terpe- no ou terpenos compreende d-limonenos, terpenos de laranja, terpenos de limão, terpenos de toranja, óleo de laranja, óleo de limão, outros terpenos de cítricas, outros óleos de cítricas ou misturas ou combinações dos mesmos.

7. Composição de acordo com a reivindicação 1 em que a com- posição compreende uma mistura de parafinas, isoparafinas, olefinas, nafte- nos, ésteres e/ou oxigenatos biodegradáveis.

8. Composição de fluido para uso em aplicações no fundo do poço a qual compreende: um fluido de base compreendendo uma mistura de parafinas, o- lefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos, tendo uma baixa viscosidade, tendo um ponto de chama maior do que 80 0C e tendo um ponto de derra- mamento de cerca de -7 0C.

9. Composição de acordo com a reivindicação 8 em que a com- posição compreende uma mistura de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos biodegradáveis.

10. Composição de acordo com a reivindicação 8 em que a composição compreende HF-1000.

11. Composição de acordo com a reivindicação 10 em que a composição compreende HF-1000, um terpeno ou mistura de terpenos deri- vados de plantas cítricas.

12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 8 a 11 em que a composição compreende uma mistura de HF-1000 e um terpeno ou misturas de terpenos.

13. Composição de acordo com a reivindicação 11 ou 12 em que o terpeno ou terpenos compreendem d-limonenos, terpenos de laranja, ter- penos de limão, terpenos de toranja, óleo de laranja, óleo de limão, outros terpenos de cítricas, outros óleos de cítricas ou misturas ou combinações dos mesmos.

14. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes em que a composição é um fluido de perfuração e ainda compreende um pacote aditivo para fluido de perfuração.

15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes em que a composição é um fluido de fratura e ainda com- preende um pacote aditivo para fluido de fratura.

16. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes em que a composição é um veículo para fluido e ainda compreende um pacote aditivo para fluido veículo.

17. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes em que a composição é um fluido de elevação e ainda compreende um pacote aditivo para fluido de elevação.

18. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes em que a composição é um fluido de completação e ainda compreende um pacote aditivo para fluido de completação.

19. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 8 a 18 em que a composição é um fluido de estimulação e ainda com- preende um pacote aditivo para fluido de estimulação.

20. Composição de fluido de base para uso em fluidos para o fundo do poço, a composição compreendendo uma mistura de parafinas, isoparafinas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos, onde a composição tem uma baixa viscosidade, um ponto de chama de mais de 80 0C e um pon- to de derramamento de cerca de -7 °C.

21. Método para fabricação de um fluido para o fundo do poço compreendendo: adição de um pacote aditivo a um fluido de base compreenden- do uma mistura de parafinas, olefinas, naftenos, ésteres e/ou oxigenatos, onde o fluido de base tem uma baixa viscosidade, uma cor amarela clara, um ponto de chama de >80°C (175°F), um ponto de derramamento de cerca de - 7 0C (19 0F), é não tóxico e biodegradável.