quinta-feira, 5 de abril de 2012

Hidrocolóides usados para Extração de Petróleo!


Caros colegas,


Faz alguns anos que mantenho proximidade com o mercado de extração de petróleo e o uso de gomas como Guar, Xantana e CMC, por razões profissionais e por curiosidade.
Eu me dedico exclusivamente à área de alimentos processados,  mas quando o assunto é aprimoramento, temos que manter constante contato com outros mercados,  não é?
Este ano de 2012 senti necessidade de estudar melhor estas aplicações, em razão da altíssima demanda de hidrocolóides que as empresas petrolíferas estão contratando  e, como consequência, desestabilizando o mercado  mundial de algumas gomas para  alimentos.
Em meus estudos, acabei constatando, por óbvio, que este mercado tem inúmeras formas para extrair óleo e gás e perfurar poços, mas decidi escrever apenas sobre as principais: perfuração convencional  e fratura hidráulica. Também escreverei sobre as principais aplicações de gomas, pois há muita teoria mas, na prática, são apenas 3 ou 4 as mais usadas.


Vamos lá:

Perfuração Convencional


Este é um processo muito antigo no qual os hidrocolóides Goma Guar e Goma Xantana  são usados para espessarem água e bentonina e/ou argila. Esta solução viscosa é então bombeada para dentro do poço que está sendo perfurado, por dentro da tubulação. Na saída da broca , ela começa a subir pela parede lateral do poço/vão, como em um "efeito de elevador", suspendendo os cascalhos que vão aparecendo durante a perfuração.
Isto facilita a penetração porque desobstrui o caminho a ainda ajuda no resfriamento  e lubrificação da broca que pode atingir temperaturas elevadíssimas , alcançando até 250 °C. Também mantém as pressões de formação sob controle e estabilidade mecânica, entre outras coisas.

Esta lama espessada sai do poço, passar por um filtro para separar os sólidos e volta para o processo.
Importante frisar que o CMC é usado em alguns processos para evitar perda de água destas soluções, juntamente com os outros itens já mencionados, e funcionam como agentes filtrantes de alguns contaminantes.
Propriedades de tixotropia dos hidrocolóides  desta solução espessa devem ser ressaltadas, pois o fluido se mantém pouco viscoso na broca, em razão da pressão que  cisalha as gomas hidratadas  e, bastante viscoso, no momento em que inicia a subida para suspender os cascalhos , pois a pressão/ cisalhamento é  drasticamente reduzida.
Também são usados alguns  sais ou  controladores de pH  nesta solução para a neutralização das cargas como, por exemplo,  fosfatos. Isto porque alguns polímeros são carregados ionicamente  e poderiam gelificar dentro da tubulação em reação a minerais também carregados e que se encontram no solo. Para favorecer a melhor a performance técnica do hidrocolóides e da argila, a soda cáustica seria uma alternativa como um tamponante.




Figura 1


Broca + vão



Figura 2

Drill Bit = broca
Mud Stream  = tubulação estrutural proveniente da 1° perfuração/ Wellbore por onde passa a lama
Cuttings = cascalhos


                                                               Fratura Hidráulica


Este processo é aplicado depois que o poço já foi perfurado e consiste em otimizar a extração dos chamados gás e óleo presos nas rochas do tipo Xisto. Tem como ponto forte a inovadora perfuração horizontal que soma-se a já tradicional perfuração vertical através de um ângulo de 90° ,  aumentando a área de superfície de contato de rochas que contém gás e óleo.

O processo consiste em uma enorme pressão hidráulica por entre a tubulação usando uma solução de água, areia e polímeros, geralmente Goma Guar de alta viscosidade (7.000 mPas)  na proporção média de 90, 7 e 3%  .
Um vez perfurado o poço e introduzidos as tubulações é estimulado um abalo  artificial  que causa fraturas nos solo podendo ser horizontal ou vertical , expondo o contato de superfície das rochas.
Com a pressão hidráulica desta solução viscosa  descendente, alargam-se os orifícios das rochas ocasionado pela areia que é empurrada  pelo fluido e assim depois da total retirada deste fluido, há  liberação/ vazão de gás ou óleo.



Figura 3

Shale = Xisto (rocha que é uma reserva de hidrocarbonetos)
Well = poço
Demais palavras  a figura se auto explica






Nota do blogueiro:


Amidos modificados também são utilizados para espessarem o fluido na perfuração convencional e são considerados importantes para o meio ambiente,  pois são fontes renováveis.

Goma Tara e Goma Cassia tem sido aplicados na fratura hidráulica pela escasses atual de Goma Guar.

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