Desenvolvimento de sistemas microemulsionados para limpeza e inversão da molhabilidade em poços de petróleo

One way of accomplishing the drilling step is with the utilization of nonaqueous drilling fluid (O/SBM). Posteriorly, in cementation operation, it is necessary to efficiently remove that all fluid present in the wall of well to provide good cementation and improve the adhesion of cement-casing and cement-formation systems. If it is removed inefficiently, will result problems as a cement contamination, weak bond between the casing and the formation, migration of gas to surface, inducing unsuccessful cementation operation. With that, it is necessary the injection of intermediate products between the drilling fluid and the cement paste, known as washes and spacers, whose purpose is to revert wettability and remove mud from well walls. Based on this, the utilization of microemulsions systems as washes are being studied, due to the high affinity of the product with the drilling fluids and cement paste. Therefore, this work has the development of microemulsions systems to be used for cleaning and inversion wettability of wells as objective, applicate in stage before to the cementation of oil wells. For this, two ternary diagrams with the components were developed: N150 e T80, as surfactant nonionic; mixture of glycerin and water, as aqueous phase; and, vegetable oil, as oil phase. Then, two samples from each system with mass fractions of 40% FO, 55% T, 5% FA and 50% FO, 45% T, 5% FA were chosen, respectively. Posteriorly, the micro emulsions (ME) were characterized by the centrifuge test and particle size. Lastly, the rheology analysis were realized, removal efficiency of the drilling fluid in the beaker walls and inversion of the wettability of the A / O to O / A fluid by monitoring the electrical conductivity of the sample using the pure and diluted ME. From the obtained results, it was observed that the micro emulsions presented stability and particle size between 114 nm to 129.5 nm. The pure samples behaved as Newtonian fluids over the entire temperature range, 30 °C to 70 °C. However, the diluted samples were presented as Newtonian fluids only at temperatures above 50 ° C. Through the removal test, it was possible to conclude that all the samples, pure and diluted, were highly efficient in the removal of the drilling fluid (OBM), with 100% removal. Finally, only the diluted samples indicated electrical conductivity by reversing the wettability of the A / O to O / A drilling fluid. These products are innovative and is protected by patent of number BR1020170051650 (Instituto Nacional da Propriedade IntelectualUma das formas de realizar a etapa de perfuração, é com a utilização de fluidos de perfuração não aquosos (O/SBM). Posteriormente, na operação de cimentação, é necessário que todo o fluido presente na parede do poço seja removido de forma eficiente, para proporcionar uma boa cimentação e melhorar a aderência dos sistemas cimento-revestimento e cimento-formação. Se a remoção do fluido for ineficiente, resultará em problemas como contaminação de cimento, ligação fraca entre o revestimento e a formação, migração de gás para a superfície, ocasionando uma operação de cimentação mal sucedida. Com isso, é necessário a injeção de produtos intermediários entre os fluidos de perfuração e da pasta de cimento, chamados de colchão lavador e espaçador, que têm por finalidade, inverter a molhabilidade e remover a lama das paredes do poço. Baseado nisto, estão sendo estudados a utilização de sistemas microemulsionados como colchões lavadores, devido à alta afinidade do produto com os fluidos de perfuração e da pasta de cimento. Assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de sistemas microemulsionados para serem utilizados na limpeza e inversão da molhabilidade de poços, aplicáveis na etapa que antecede a cimentação de poços de petróleo. Para isto, foram desenvolvidos dois diagramas de fases ternários com os seguintes componentes: N150 e T80, como tensoativos não iônicos; mistura de glicerina e água, como fase aquosa; e, óleo vegetal, como fase oleosa. Em seguida, foram escolhidas 2 amostras de cada sistema com as frações mássicas de 40% FO, 55% T, 5% FA e 50% FO, 45% T, 5% FA, respectivamente. Posteriormente, as microemulsões (ME) foram analisadas pelo teste da centrífuga e por tamanho de partícula. Foram realizadas também as análises reológicas, o teste de eficiência de remoção do fluido de perfuração e o teste de inversão da molhabilidade do fluido de A/O para O/A através do acompanhamento da condutividade elétrica do meio, utilizando as ME puras e diluídas. Dos resultados obtidos, observou-se que as microemulsões apresentaram estabilidade e tamanho de partícula entre 114 nm e 129,5 nm. As amostras puras comportaram-se como fluidos newtonianos em toda a faixa de temperatura, 30 °C a 70 °C. Entretanto, as amostras diluídas apresentaram-se como fluidos newtonianos apenas em temperaturas superiores à 50°C. Através do teste de remoção, foi possível concluir que todas as amostras, puras e diluídas, mostraram ser altamente eficientes na operação de remoção do fluido de perfuração (OBM), com remoção de até 100%. Por fim, apenas as amostras diluídas indicaram condutividade elétrica através da inversão da molhabilidade do fluido de perfuração de A/O para O/A. Estes produtos são de inovação e são protegidos pela patente de número BR1020170051650 (Instituto Nacional da Propriedade Intelectual