Aula 5 Propriedades de Filtração dos Fluidos 07 06 18

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Prof. Dr Lúcio Leonel Barbosa
CAPÍTULO 5
PROPRIEDADES DE FILTRAÇÃO DOS FLUIDOS DE 
PERFURAÇÃO
Universidade Federal do São Paulo
Departamento de Ciências do Mar
Unidade Curricular: Fluidos de Perfuração e Completação
21. Filtração
•Estática
•Dinâmica
(II)
(I)
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(I) Filtração Estática
Área de filtração: 7, 1 Pol2
Altura mínima: 2,5 pol2
Papel de filtro padrão
P=100 psi
T=30min
Equipamentos: Filtro-prensa
2. Métodos para Medição da Filtração
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(I) Filtração Estática
2. Métodos para Medição da Filtração
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(I) Filtração Estática
2. Métodos para Medição da Filtração
6
Filtro-prensa para alta pressão (até 1000 psi) e alta temperatura (232 oC) 
A área de filtração em alta 
pressão é 45,8 cm2.
(I) Filtração Estática
2. Métodos para Medição da Filtração
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(II) Filtração Dinâmica
2. Métodos para Medição da Filtração
Célula de filtração dinâmica e sistema de coleta de filtrado.
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Determina se o fluido está
condicionado para perfurar
formações permeáveis
(II) Filtração Dinâmica
2. Métodos para Medição da Filtração
- Determina a taxa de filtração dinâmica e o índice de deposição do reboco
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Teoria da Filtração e Relação entre volume de filtrado e tempo 
Obs: As propriedades de filtração das lamas podem previstas com base no volume de filtrado.
Quais as condições API? 
3. Filtração Estática
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Relação entre volume de filtrado e pressão 
3. Filtração Estática
QwP
xMontmorilonita
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Relação entre temperatura e volume de filtrado
3. Filtração Estática
Conclusão A elevação de temperatura reduz a viscosidade da lama
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Efeito da temperatura
3. Filtração Estática
(a) Alteração da viscosidade e Qw
(b) Perturbação do equilíbrio eletroquímico
(c) Alterações de k do reboco.
(d) Degradação química
134. Espessura do Reboco
Espessura do Reboco se associa a:
1. Torque
2. Arrasto dos tubos
3. Prisão diferencial
4. Perda de filtrado
Qual o comportamento esperado 
do volume de reboco e de filtrado 
com o teor de sólidos?
144. Espessura do Reboco
Artigo: Remoção de reboco de barita para LBA
154. Espessura do Reboco
Reboco formado Reboco removido com HCl
Obs: A espessura é difícil de ser medida devido a interface lama-reboco
Artigo: Remoção de reboco de barita para LBA
164. Espessura do Reboco
Reboco de barita formada em LBA
Reboco formado Reboco removido com HCl
Obs: A espessura é difícil de ser medida devido a interface lama-reboco
Espessura foi medida por tomografia
174. Espessura do Reboco
185. Porosidade do Reboco
Distância da parte inferior do reboco
195. Permeabilidade do Reboco
 Parâmetro fundamental para controle da filtração estática e dinâmica.
 Reflete o comportamento de filtração no fundo do poço
K de rebobo:
1. Lamas do Golfo:
0,2 <k< 0,6 x 10-3 md
2. Lamas do Oeste do Texas:
72x 10-3 md
3. Testemunhos - k ente 10 e 14000 md
205. Permeabilidade do Reboco
Equações para permeabilidade do reboco
Filtração estática em laboratório
k= 𝑄𝑤𝑄𝑐 =

2𝑡𝑃𝐴2
k= 𝑄𝑤𝑄𝑐 .1,99x10-5 md
Para medida em condições de poço, aplica-se
k=
𝑄𝑤ℎ
2𝑡𝑃𝐴
Se h for expresso em mm, então tem-se
k= 𝑄𝑤ℎ . 8,95𝑥10
−3 𝑚𝑑
215. Efeito da Forma e Tamanho das Partículas sobre o Reboco
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5. Efeito da Forma e Tamanho das Partículas sobre o Reboco
K do reboco: 1,5 a 0,31 x 10-3 md
K indefinido p/ lamas sem colóides
Colóides e 
macromoléculas 
orgânicas (amido, 
carboximetilcelulose)
K do reboco depende:
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5. Efeito da Forma e Tamanho das Partículas sobre o Reboco
 Pfiltração altera aspectos estruturais
 Floculação e agregação (S2) são essenciais
Floculação - leva a associação das partículas em rede aberta e flexível.
246. Obturação
Jatos de lamas são comuns no poço quando as rochas são mais permeáveis.
1pol.
257. Efeito do meio filtrante
O meio filtrante exerce influência sobre a perda de filtrado e jato de lama.
268. Filtração Dinâmica
Crescimento do reboco é regido pela ação erosiva do fluxo de lama
279. Filtração Durante a Perfuração do Poço
 Ciclo de Filtração de um Poço
Processo dinâmico responde por 95% da invasão de filtrado
288. Filtração Dinâmica
Espessura do reboco
298. Filtração Dinâmica
Lama Bentonítica
308. Filtração Durante a Perfuração do Poço
 Filtração Abaixo da Broca
A quantidade de reboco abaixo da broca é pequena. Por que?
𝑄 =
𝜋𝐷𝑟2
4
𝑛𝑚
𝐶
Equação de Havenaar para filtração no fundo do poço
Onde Q é a taxa de filtração (cm3/s), n é o número de cones em uma broca girando em m vezes por segundo e C é uma constante
318. Filtração Durante a Perfuração do Poço
 Filtração Abaixo da Broca
A quantidade de reboco abaixo da broca é pequena. Por que?
328. Filtração Durante a Perfuração do Poço
 Filtração Abaixo da Broca
K da formação influencia 
a taxa de filtração
339. Taxas de Filtração no Fundo do Poço
Agentes de Redução de Filtrado
Condições na célula teste:
Pressão de filtração 500psi, T=77 oC e 
velocidade de fundo 110 pés/min ou 
33m/min.
3410. Novas Tecnologias 
Remoção de plugs de fluidos de perfuração por Ultrason
3510. Novas Tecnologias 
Remoção de plugs de fluidos de perfuração por Ultrason
Plugs2,5x7,0cm
Faixa de operação
110 oC e 35MPa
3610. Novas Tecnologias 
Remoção de plugs de fluidos de perfuração por Ultrason
Kt permeabilidade após excitação ultrasônica, Kd após deposição no plug e Ko é permeabilidade inicial do core
3710. Novas Tecnologias 
Remoção de Dano de Formação por Tecnologia Química e Ultrasônica
3810. Novas Tecnologias 
Mecanismos e Tipos de Danos de Formação
3910. Novas Tecnologias 
Aparato Experimental
4010. Novas Tecnologias 
Resultados
4110. Novas Tecnologias 
Conclusões
 Remoção de danos por fluidos de perfuração por tecnologia ultrasônica é eficaz.
 Tratamento ultra-sônico de 60 min pode fornecer recuperação de permeabilidade máxima
 Calor e a oscilação gerados por cavitação independente, oxidação ou acidificação pode causar a
quebra de polímero, mas a eficácia é ainda é muito limitado.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS