Organofilization of purified smectitic clays for use in drilling fluids and in different organic bases.

O estado da Paraíba e o maior produtor nacional de argilas bentoniticas do pais. Atualmente, as variedades mais nobres de argilas bentoniticas produzidas no Brasil, principalmente no município de Boa Vista, PB, estão se exaurindo devido aos anos de exploração desordenadas. Por outro lado, recentemente, foram descobertos novos jazimentos de argilas esmectiticas no município de Cubati e Pedra Lavrada, PB, que podem representar uma interessante alternativa para o fornecimento e ampliação de matérias-primas, visando seu uso para diversos fins industriais, principalmente em fluidos de perfuração. As argilas bentoniticas possuem importantes funções em fluidos de perfuração não aquosos, no entanto, impurezas presentes nas argilas e a escolha inadequada do tensoativo utilizado no seu processo de organofilização podem comprometer a compatibilidade do sistema argila-meio. Neste trabalho, propõe-se o estudo da purificação de argilas bentoniticas das regiões de Boa Vista e Cubati, utilizando-se um hidrociclone, visando o desenvolvimento de argilas organofilicas, para aplicação em fluidos de perfuração base óleo e em diversas bases orgânicas. Foram utilizadas uma argila industrial, Brasgel PA, e uma variedade mais nobre de argila esmectitica, Chocolate proveniente do município de Boa Vista, PB. Alem disso, foram utilizadas quatro argilas do município de Cubati, PB: Cinza Superior, Cinza Inferior, Verde Superior e Verde Inferior. Foi efetuado, inicialmente, um processo de beneficiamento por hidrociclonagem com a finalidade de eliminar os minerais acessórios, para posterior organofilização com o tensoativo iônico Praepagen WB®. Posteriormente, foi realizado um estudo para verificar a compatibilidade dos organofilizados através do inchamento de Foster em diversas bases orgânicas de forma a verificar sua adequabilidade para usos diversos. Também, a partir desses resultados foi escolhido o melhor meio orgânico para o estudo das propriedades reológicas dos fluidos de perfuração base óleo. Os resultados obtidos evidenciaram que o processo de purificação foi eficiente na redução de impurezas presentes nas bentonitas. As incorporações do tensoativo utilizado nas argilas aumentaram significativamente o espagamento interlamelar. As argilas organofilicas purificadas e não purificadas apresentaram melhores valores de inchamento de Foster primeiramente para o meio orgânico óleo diesel e em seguida para o querosene, podendo ser amplamente utilizados em diversos setores da industria química. No que se refere a aplicação em fluidos de perfuração, foi utilizado o óleo diesel por proporcionar melhor compatibilidade com os organofilizados, e para este meio, constatou-se que algumas amostras de argilas organofilicas apresentaram propriedades reológicas adequadas para fluidos de perfuração base óleo.The state of Paraiba is the largest producer of bentonite clays in the country. Currently, the noblest varieties of bentonite clays produced in Brazil, mainly in the city of Boa Vista, PB, are being depleted due to years of disordered exploration. On the other hand, it was recently discovered new bentonite deposits of smectite clays in the city of Cubati and Pedra Lavrada, PB, which may represent an interesting alternative for the provision and expansion of feedstock, aiming its use for various industrial purposes, mainly in drilling fluids. The bentonite clays have important functions in non-aqueous drilling fluids, however, impurities in the clay and the inappropriate choice of surfactant used in the process of organophilization can compromise the compatibility of the clay-environment system. In this paper, it was proposed the study of bentonitics clays purification in the regions of Boa Vista and Cubati, using a hydrocyclone, aiming the development of organoclays to be used in oil based drilling fluids and various organic bases. An industrial clay, Brasgel PA, was used and a variety of the noblest smectite clays, Chocolate, from Boa Vista, PB. In addition, it was used four kinds of clays from the city of Cubati, PB: Superior Grey, Lower Grey, Superior Green and Lower Green. Initially, a process of hydrocycloning beneficiation was done in order to eliminate the accessory minerals for subsequent organophilization with ionic surfactant Praepagen WB®. Subsequently, a study was conducted to verify the compatibility of organoclay by Foster swelling in various organic bases in order to verify their suitability for various uses. Also, from these results, it was chosen the best organic environment to study the rheological properties of oil based drilling fluids. The results showed that the purification process was effective in reducing impurities in the bentonite. The incorporation of the surfactant used in clays increased significantly the interlayer spacing. The purified and unpurified organoclays showed better Foster swelling values, primarily for the organic environment diesel oil and then for kerosene, which can be widely used in various sectors of the chemical industry. Regarding to the application in drilling fluids, diesel oil was used because it provides better compatibility with organoclay, and for this environment, it was verified that some samples showed the organoclay rheological properties suitable for oil based drilling fluids