Avaliação de argilas naturais e organofílicas nas propriedades reológicas de emulsões base óleo para aplicação em fluidos de perfuração
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20856 |
Resumo: | Due to their high adsorption power, bentonite clays have been increasingly the subject of scientific studies. As a result, bentonites are widely applied in the most varied areas, ranging from the metallurgical industry to the oil industry. In the oil sector, they are used to act as viscosifying agents, aiming to ensure greater efficiency in the transportation of debris to the surface. The properties of drilling fluids are extremely important for the achievement of successful oil well drilling. This research aims to evaluate the influence of the type and concentration of natural and organophilic bentonite clays on the viscoelastic parameters of emulsified fluids for application in vegetable oil based drilling fluids. Initially, the raw slime-green clay was submitted to the beneficiation process, aiming to purify it, then, a part of this clay was submitted to the organophilization process, and finally, these clays were used in the preparation of the emulsions. The clay samples were characterized by CTC, DRX, FRX, AG AND TG / DTA. After preparing the emulsions, they were first subjected to rheological tests to obtain the flow curves, then this same sample was subjected to oscillatory scanning tests in order to obtain the viscoelastic parameters: storage module (G ') and energy loss or dissipation module (G ”). From the results, it was possible to verify the efficiency of the purification of the raw slime-green clay. The flow curves showed better adjustments of the mass proportions: 50/50, 70/30 and 80/20 (O / W) to the Newtonian model, and the proportions 90/10 and 95/05 (O / W) to the Herschell- Buckley. All emulsions were characterized as low flow resistance and dilating emulsions (n> 1). Only two proportions of the organophilic slime-green clays and cloisite 20A were physically stable, being evidenced by obtaining G ”> G 'and being totally independent of the angular frequency (ω), being possible to be applied as drilling fluids. |
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Avaliação de argilas naturais e organofílicas nas propriedades reológicas de emulsões base óleo para aplicação em fluidos de perfuraçãoBentonitasFluídos de perfuraçãoPropriedades reológicasBentonitesDrilling fluidsRheological propertiesCNPQ::ENGENHARIASDue to their high adsorption power, bentonite clays have been increasingly the subject of scientific studies. As a result, bentonites are widely applied in the most varied areas, ranging from the metallurgical industry to the oil industry. In the oil sector, they are used to act as viscosifying agents, aiming to ensure greater efficiency in the transportation of debris to the surface. The properties of drilling fluids are extremely important for the achievement of successful oil well drilling. This research aims to evaluate the influence of the type and concentration of natural and organophilic bentonite clays on the viscoelastic parameters of emulsified fluids for application in vegetable oil based drilling fluids. Initially, the raw slime-green clay was submitted to the beneficiation process, aiming to purify it, then, a part of this clay was submitted to the organophilization process, and finally, these clays were used in the preparation of the emulsions. The clay samples were characterized by CTC, DRX, FRX, AG AND TG / DTA. After preparing the emulsions, they were first subjected to rheological tests to obtain the flow curves, then this same sample was subjected to oscillatory scanning tests in order to obtain the viscoelastic parameters: storage module (G ') and energy loss or dissipation module (G ”). From the results, it was possible to verify the efficiency of the purification of the raw slime-green clay. The flow curves showed better adjustments of the mass proportions: 50/50, 70/30 and 80/20 (O / W) to the Newtonian model, and the proportions 90/10 and 95/05 (O / W) to the Herschell- Buckley. All emulsions were characterized as low flow resistance and dilating emulsions (n> 1). Only two proportions of the organophilic slime-green clays and cloisite 20A were physically stable, being evidenced by obtaining G ”> G 'and being totally independent of the angular frequency (ω), being possible to be applied as drilling fluids.Pró-Reitoria de Pós-graduação da UFPB (PRPG/UFPB)Devido ao seu alto poder de adsorção, as argilas bentonitas vem sendo cada vez mais objeto de estudos científicos. Com isso, as bentonitas são amplamente aplicadas nas mais variadas áreas, indo desde a industria metalúrgica a industria petrolífera. No âmbito petrolífero, são utilizadas em fluidos de perfuração para atuarem como agentes viscosificantes, visando garantir uma maior eficiência no transporte de detritos para a superfície. As propriedades dos fluidos de perfuração são extremamente importantes, para o alcance do sucesso da perfuração do poco de petróleo. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a influencia do tipo e da concentração de argilas bentonitas naturais e organofilicas nos parâmetros viscoelásticos de fluidos emulsionados para aplicação em fluidos de perfuração base óleo vegetal. Inicialmente, a argila verde-lodo bruta foi submetida ao processo de beneficiamento, visando purifica-la, em seguida, uma parte dessa argila foi submetida ao processo de organofilizacão, e por fim, essas argilas foram utilizadas na preparação das emulsões. As amostras de argilas foram caracterizadas por CTC, DRX, FRX, AG E TG/DTA. Apos a preparação das emulsões, as mesmas foram submetidas primeiramente a testes reológicos para obter as curvas de fluxo, logo em seguida, essa mesma amostra foi submetida a testes de varredura oscilatória, com a finalidade de obter os parâmetros viscoelásticos: modulo de armazenamento (G f) e modulo de perda ou dissipação de energia (G h). A partir dos resultados, foi possível verificar a eficiência da purificação da argila verde-lodo bruta. As curvas de fluxo exibiram melhores ajustes das proporções massicas: 50/50, 70/30 e 80/20 (O/W) ao modelo Newtoniano, e as proporções 90/10 e 95/05 (O/W) ao modelo Herschell-Buckley. Todas as emulsões foram caracterizadas como emulsões de baixa resistência ao escoamento e dilatantes (n>1). Somente duas proporções das argilas verde-lodo organofilica e cloisite 20A foram estáveis fisicamente, sendo evidenciadas pela obtenção de G h>G f e serem totalmente independentes da frequência angular (ƒÖ), sendo possíveis de serem aplicadas como fluidos de perfuração.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBFerreira, Heber Sivinihttp://lattes.cnpq.br/4481989037518681Ramalho, Wênnya Joyce Carneiro Rodrigues2021-08-20T21:40:31Z2021-03-142021-08-20T21:40:31Z2021-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20856porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-08-10T10:26:14Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/20856Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-08-10T10:26:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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