Aditivos para a perfuracao

Aditivos para a perfuração de furos com circulação de lamas Para sistemas

em circulação

inversa,

directa e de

rotopercussão

ADITIVOS PARA PERFURAÇÃO

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A perfuração com lamas na construção de furos

Com a implantação de equipamentos

móveis hidráulicos, nos finais dos anos 50,

houve um aumento significativo no uso de

lamas de perfuração na construção de

furos. Mediante o uso controlado de lamas

de perfuração, conseguiu-se cumprir as

exigências constantemente crescentes dos

clientes relativamente a furos mais fundos

e produtivos.

Graças ao uso de lamas e aditivos de última

geração, as técnicas actuais permitem o

avanço rápido, sem necessidade de

entubação provisória, nas perfurações para

construção de furos, piezómetros,

instalações geotérmicas, etc. As vantagens

técnicas e económicas destes sistemas, em

comparação com os métodos de

perfuração em seco, são indiscutíveis.

Como líder na fabricação e abastecimento

de materiais para a construção de furos, a

Tubofuro/GWE oferece um amplo e

variado leque de produtos para a

preparação de lamas de perfuração, tais

como bentonitas, polímeros, produtos para

aumentar a densidade e outros,

beneficiados por uma experiência

adquirida durante muitos anos de

aplicação prática.

1.0 Antecedentes

O desenvolvimento da tecnologia de

perfuração com lamas começou com a

criação do procedimento de perfuração

por rotação, método concebido na

Inglaterra por Beart em 1845.

Originalmente utilizou-se água como lama

de perfuração que, com o avanço dos

trabalhos de perfuração, misturava-se com

uma massa crescente de partículas do furo

e formava uma lama, conhecida como


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“barro de furo”. A experiência revelou que

o barro de furo, especialmente depois de

atravessar estratos com argila, apresentava

melhores propriedades que a perfuração

com água limpa. A partir daí, começaram a

utilizar com êxito suspensões de argilas em

água, em vez de água limpa. Em 1921

aplicaram-se pela primeira vez lamas com

barita em aquíferos com grande pressão

hidrostática.

Em 1929 agregaram-se produtos químicos

e polímeros solúveis em água para

optimizar as propriedades da lama.

Hoje em dia existem complexos sistemas

de lamas para praticamente todos os

trabalhos de perfuração com circulação.

Denomina-se lama de perfuração a todos

os líquidos e gases circulantes de forma

controlada no furo durante o processo de

perfuração.

2.0 Funções de lama de perfuração

A função das lamas pode resumir-se em 5

pontos:

Extracção dos detritos á volta do

exterior.

Estabilização da parede no

entubamento da perfuração

impedindo o seu colapso.

Compensação de pressões

elevadas em aquíferos e depósitos

(agua/petróleo/gás)

Protecção do aquífero para

posterior perfuração.

Refrigeração e lubrificação das

ferramentas de perfuração.

A experiência demonstrou-nos que não é

possível satisfazer todos estes requisitos

utilizando exclusivamente água como lama

de perfuração. A sua utilização limita-se,

portanto, a poucos casos particulares

como, por exemplo perfurações em rochas

consolidadas, duras e pouco permeáveis.

2.1 Extracção de detritos

A extracção de detritos determina-se por

três factores:

Velocidade de ascensão da lama na

perfuração.

Diferença de densidade entre a

lama de perfuração e os detritos.

Viscosidade da lama

Especialmente nos procedimentos de

perfuração com rotação directa, há que

seleccionar equipamento de perfuração

(tricone, varas e bomba de lamas) de forma

que no espaço anular da perfuração, se


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alcancem velocidades de ascensão de lama

entre 0,5 e 1,0 m/s.

Quanto menor for a diferença de

densidades entre os materiais perfurados

(aprox. 2,6 kg/l) e a lama, menor será a sua

velocidade de sedimentação. A elevação da

densidade de uma lama de perfuração com

o objectivo de melhorar a sua capacidade

de transporte não é, sem embargo,

razoável, dado que se sabe que as lamas

ricas em materiais sólidos reduzem o

avanço da perfuração e aumentam o risco

de colmatação permanente da zona de

perfuração que se pretende explorar.

Nestes casos é preferível o uso de lamas de

perfuração pobres em materiais sólidos,

cuja capacidade de transporte se regula

por meio da adição de aditivos que elevem

a sua viscosidade

Produtos normalmente utilizados para elevar a capacidade de transporte / viscosidade da lama (tabela 1)

Produto Campo de aplicação recomendado

Bentonita activa Perfurações com água doce

CMC polianiónico Perfurações com água doce - salgada

CMC técnico Perfurações com água doce – salgada

Poliacrilamida Perfurações com água doce pobre em materiais sólidos

Hidroxietilcelulosa

HEC Perfurações com água doce – salgada contendo em Ca²¯ / Mg²⁺ > 1500 ppm

Goma Guar Perfurações com água doce, sem bentonita

Fórmula de custo geral:

Caudal mínimo da bomba 110 l/m por polegada de diâmetro do tricone.

Avanço da perfuração <4,5 m/h: aproximadamente 130 l/min por polegada de diâmetro do

tricono

Avanço da perfuração> 4,5 m/h: aproximadamente 160 l/min por polegada de diâmetro de

tricone.

Há que evitar caudais da bomba> 200 l/min por polegada de diâmetro do tricone. A causa

do regime turbulento que se criava, se produziria um alagamento da perfuração e um

desgaste do tricone e das varas.


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2.2 Estabilização da perfuração

Para a sustentação das paredes da

perfuração é necessária, em princípio, uma

pressão na lama que supere a proveniente

água subterrânea e do terreno. De acordo

com a experiência, é suficiente para tal,

uma pressão hidrostática de 2 m de coluna

de água. Além disso, para que a pressão

criada pela coluna de lama seja efectiva e

não se produzam perdas de lamas é

necessário impermeabilizar

simultaneamente as paredes da

perfuração.

A formação de uma película (“cake”) de

lama na parede da perfuração ou a criação

de uma zona impermeável junto a esta

depende de qual será o tamanho dos poros

e das rochas perfuradas. Distinguimos três

casos:

O tamanho dos poros do terreno é maior que o tamanho das partículas de sólidos

que se encontram no solo

Este estado apresenta-se por regra geral

nas perfurações de sedimentos soltos,

como estratos de cascalho e areia. Os

sólidos em suspensão dispersa em lamas

de perfuração (partículas de argila, laminas

de bentonita, moléculas de polímeros de

canal largo) formam, nos intervalos entre

partículas e capilares de estrato permeável,

uma estrutura que se mantém em

equilíbrio da pressão na coluna de lama. O

meio de dispersão (água) flui lentamente

através de estrutura, pelo que os sólidos

em suspensão se acumulam e tornam-se

cada vez mais impermeáveis. As partículas

assim acumuladas classificam-se aqui como

“cake” (figura 1 / areia e cascalho)

Infiltração de lamas no aquífero (figura 1)

Infiltração da lama


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”cake”

Infiltración de lodo

Cascalho Areia Argila Arenisca

O tamanho dos poros é menor que o das partículas de material sólido contidas na

lama

No meio de dispersão (água) entre a

pressão dos poros e a parede de

perfuração, as partículas de suspensão

depositam-se e com o tempo tapam-na

(figura 1/ arenisca-”cake”).

Se o tamanho dos poros e da rocha

perfurada ultrapassa um determinado

tamanho, resulta uma perda de lamas.

Para este caso utilizam-se meios de

enchimento que, como consequência da

sua forma e tamanho, possuem a

capacidade de fechar-se nos espaços

intergranulares da rocha permeável,

reduzindo, portanto, a perda da lama ou

fazendo que não haja qualquer perda de

lama. (ver tabela 2)

Junto a esta função de sujeição, é

importante também a estabilização do

buraco da perfuração diante de problemas

provocados de hidratação dos

componentes argilosos dos materiais

perfurados (ver figura 2). Segundo o

conteúdo nos componentes expansivos da


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rocha perfurada, pode dar-se os seguintes

casos:

Alto conteúdo nos componentes expansivos

Estreitamento do furo, com o qual o terreno perfurado apresenta pequenas

propriedades plásticas.

Sem desprendimentos, embora se formem pequenos grãos de argila que se vão

pegando vara de perfuração, podendo chegar a bloquear, aumentando, por sua vez,

a carga da tracção.

Rápido espessamento das lamas por se carregar com detritos

Tipo de lamas de perfuração para a estabilização de perfurações entubadas (tabela 2)

Aditivo Campos de aplicação recomendados

Bentonita activa Estabilização de estratos de areia – cascalho em lamas de água doce

CMC polianiónico Inibição de argilas em lamas de água doce – salgada

CMC técnico Inibição de argilas em lamas de água doce – salgada

Poliacrilamida Inibição de argilas em lamas de água doce – salgada

Hidroxietilcelulosa HEC Inibição de argilas em lamas de água doce – salgada

Conteúdo em Ca²¯ / Mg²⁺ > 1500 ppm

Polisacáridos (Goma guar) Inibição de argilas em lamas de água doce

Material para tapar em todos os sistemas de lamas, ver cartas de informações adjuntas

Resumo das características DPS aditivos de perfuração

Bentonita

CMC puro

HV

CMC técn

HV

CMC técn

LV

HEC

Polímero PAA Polisacáridos

Elevação da viscosidade ++ ++ ++ - ++ ++ ++


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Estabilização de terrenos pouco consolidados

++ 0 0 - 0 - +

Inibição das argilas - ++ ++ 0 ++ ++ ++

Estabilidade com sais

NaCI / Mg²⁺ - + + + + 0 0

Estabilidade com sais

Ca²¯ / Mg²⁺ - - - - ++ - -

Estabilidade das variações de temperatura

+ + + + + ++ -

Estabilidade biológica ++ 0 0 0 0 + -

Tabela de valores: ++= muito bom / += bom / 0= regular / -=mau

Tipos de bentonita em diversas lamas de perfuração (figura 2)

Bentonita seca antes da sua

introdução Bentonita depois de 24 horas

Bentonita depois de 24 horas em

lama com polímero viscopol

Bentonita depois de 24 horas em lama

de água salgada com polímero viscopol


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Baixa contenção de componentes expansivos

Aumento do diâmetro da perfuração causado pela deterioração da estrutura das paredes de rocha e seu

consequente desprendimento.

Consequente queda, que se agrava com o avanço da hidratação, em zonas da proximidade da perfuração.

Dispersão constante dos fragmentos produzidos pela rotura do terreno instável

Os polímeros de lama inibidos de argila,

dado o caso de combinação com cloreto

de sódio e potasio, dificultam e atrasam o

avanço das instabilidades descritas, o que

permite também a perfuração de furos de

diâmetro constante sobre condições

geológicas desfavoráveis.

2.3 Compensação de altas pressões em terreno e aquíferos

Quando, durante os trabalhos de

perfuração, se encontravam altas pressões

do terreno ou aquíferos há que preparar,

mediante o aumento do peso específico da

lama de perfuração, uma pressão da

coluna das lamas que impede a entrada de

água subterrânea. O aumento será tal que

permita a obtenção de uma diferença de

pressão de 2m de coluna de água, como

mínimo.

Como forma de aumentar a densidade da

lama, utiliza-se creta moída (peso

especifico 2,6 Kg/l) para densidades de

lama <1,25 kg/l, assim como barrita (peso

especifico 4,2 Kg/l) para maiores exigências

de densidade (ver outras informações no

anexo).

Registo contínuo do diâmetro da perfuração nos furos (figura 3)


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Registo A: perfuração com água boa

(agua + Bentonita)

Registo B: perfuração com água boa

(agua + polímero) Argila Areia/areão Lignito


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Exemplo de cálculo da densidade que a lama necessitaria em caso de sobrepressão

artesiana.

Profundidade do aquífero artesiano· 50m

Pressão da água aos 50m: 5,0 Bares

Sobrepressão artesiana ao nível do solo: 0,5 bares / 5 mca

Densidade necessária de lama para compensação da sobreposição e criação de uma pressão

diferencial de 2 mca (0,2 bares)

Densidade de lama (Kg/l) =

Densidade de lama (Kg/l) =

Densidade de lama (Kg/l) = 1,14 kg/l

Aumento de peso da lama:

T/m³= W3 X (W2 – W1)

W3 – W2

W1 – Densidade inicial da lama (kg/l)

W2 – Densidade da lama requerida (kg/l)

W3 – Densidade do aditivo para incrementar o peso (kg/l)

Há que ter em conta que as lamas cuja

densidade se tenha incrementado têm que

mostrar uma maior capacidade de

transporte, pelo que o meio para aumentar

o peso não deve sedimentar-se, tendo que

se manter uniformemente distribuído na

lama. A base para que este sistema

funcionar é a bentonita activa.

2.4 Protecção do aquífero a explorar mediante a lama de perfuração

A necessidade de existir pressão

hidrostática da coluna da lama em

comparação com a pressão da água

subterrânea do aquífero provoca, como se

tem descrito, a penetração da lama na área

próxima da perfuração e a formação de

uma zona permeável. Com a finalidade de

conseguir que a água do aquífero flua

livremente sobre o furo durante a sua

exploração, é necessário lavar previamente

Sobrepressão artesiana + Diferencial de pressão necessária + 1

Pressão da água na zona de aporte

0,5 + 0,2 + 1

5


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esta zona impermeável. Por isso, na

medida em que seja possível, haverá que

utilizar de forma controlada a lama de

polímeros pobre em materiais sólidos. A

pequena porção de material sólido, junto

com o uso de polímeros na lama que

reduzam a filtração faz que se forme um

“cake” de pouca espessura, facilmente

eliminável.

Com a prática, a este respeito, é

fundamental controlar o bom

funcionamento do polímero utilizado,

especialmente durante a perfuração na

zona do aquífero. Para isso, entre outros

parâmetros, é necessário controlar o

tempo de filtração mediante o teste

Tempo de filtração da água (ver anexo de

equipamentos de controlo de lamas).

Valor adequado para uma lama de perfuração protector do aquífero, segundo DVGW carta W

116:

Tempo de filtração da água:···> 1000s

Para furos> 500 m recomenda-se o controlo directo do comportamento de filtração mediante

a prova da água de pressão, segundo a norma API.

Valores indicativos:

Água á pressão, segundo a norma API <10 ml

Espessura do “cake” <1mm

Para que a lama se mantenha em bom

estado e proteja o aquífero a explorar, há

que ter cuidado em que, durante este

processo, não se produza nenhuma recarga

excessiva com pequenos procedentes dos

materiais perfurados. As lamas ricas em

materiais sólidos, devido ao aumento do

seu próprio peso, segundo a nossa

experiencia, penetram demasiado o

aquífero e formam “cakes” grossos, que

são dificilmente elimináveis.

Tanto quanto o permita o estado da perfuração, na zona a explorar (DVGW carta W116), a

lama não deveria ultrapassar o seguinte limite:

Valor indicativo de densidade da lama: <1,10 kg/l

No caso em que a densidade da lama

ultrapasse este valor, há que tomar

medidas correctoras adequadas, entre as

quais a verificação dos cálculos realizados.

Neste contexto também há que comprovar

se está esgotada a capacidade de absorção

do depósito das lamas e há que proceder

esvaziamentos provisionais. Relativamente

ao que se respeita ao valor limite

mencionado, podem aparecer outros

problemas, por exemplo uma rápida

velocidade de ascensão das lamas poderia

ser responsável de uma capacidade de

transporte demasiado elevada.


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Sistema de depósitos de lamas para um controlo efectivo de materiais sólidos.

Isto pode comprovar-se de um modo relativamente simples pela medição do tempo de

esvaziamento do funil de Marsh (ver anexo de equipamentos de controlo de lamas)

Valores de indicativos recomendados:

Tempo de esvaziamento 38-45s

Tempo de esvaziamento do restante 28-35s

Com este tempo de esvaziamento obtém-

se em geral capacidades de transporte

suficientes para extrair os detritos e,

igualmente, facilita-se a sua sedimentação

no depósito de lamas. Viscosidades

maiores (maior tempo de esvaziamento)

sem equipamento adicional ao controlo de

sólidos (peneira / separador de areia /

separador de pasta / limpador de pasta)

originam uma rápida colmatação, com as

consequências negativas descritas.

Geralmente, é necessário anotar cartas

normalizadas, durante o processo de

perfuração (ver anexo de carta de controlo

de dados), todos os parâmetros da lama de

perfuração, incluindo os tipos e

quantidades de aditivos e água

adicionados.

3.0 Preparação das diferentes misturas de lamas

A eleição de lama de perfuração está determinada, em geral, pelos seguintes parâmetros:

Estabilidade do terreno

Permeabilidade do terreno


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Distribuição de pressões no terreno

Método de perfuração

A utilização de água sem aditivos como

lama de perfuração limita-se a casos

isolados, como por exemplo perfurações

em terrenos consolidados, estáveis e

pouco permeáveis (terrenos rochosos). Nas

areias e cascalhos, soltas e estratificadas,

só com água não se consegue uma

estabilidade de perfuração suficiente de

perfuração. A aplicação de água ou lama

com bentonita pura em terrenos argilosos

ou com sedimentos corrosivos deveria se

utilizar também com limitações. Neste caso

a carência de propriedades inibidoras e o

elevado tempo de filtração provocam

geralmente um rápido aumento dos

sólidos em suspensão na lama, por sua vez

produz-se o inchamento das argilas, a

diminuição do diâmetro da perfuração e

possíveis desprendimentos. Além disso os

poros livres do aquífero vão-se colmatando

com os sólidos em suspensão (areia, pasta,

argila), o que não sucede quando se

utilizam correctamente os aditivos

apropriados.

No caso de perfurações em terrenos

predominantemente argilosos recomenda-

se como únicos aditivos os polímeros PAA

ou CMC. Neste caso pode-se renunciar ao

uso de bentonita, tem-se que no processo

de perfuração se dispersem pequenas

quantidades de argila perfurada na lama,

que em combinação com o polímero

formam um bom “cake” impermeável.

3.1 Preparação de lamas para furos em sedimentos predominantemente

argilosos

1 m³ de água

+ 2 kg de CMC puro

Ou + 6 KG DE CMC TÉCNICO

Ou + 2 kg de PAA de alta viscosidade

Ao perfurar solos de areia/ cascalho e

argila sucessivas, especialmente quando as

areias e cascalhos se encontram nos

primeiros metros da perfuração, há que

utilizar uma lama á base de bentonita e

polímero. Em geral apenas se usa

bentonita nos primeiros metros da

perfuração. Posteriormente apenas é

necessário adicionar polímeros, sabe-se

que perfurar os solos argilosos faz produzir

sólidos suficientemente espessos que se

mantêm na lama de perfuração.

Espuma para perfurar por rotopercussão em terrenos duros


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3.2 Preparação de lamas – Aplicação nos primeiros metros de perfuração em areia e

cascalho

1 m³ de água

+ 20 kg de bentonita (deixar em demolho pelo menos 1h)

+ 1,5 kg de CMC puro de alta viscosidade

Ou + 4,0 kg de CMC técnico de alta viscosidade

Em furos artesianos há que utilizar lamas com bentonita e polímeros, incrementando o seu

peso com creta moída de forma a alcançar a densidade requerida (ver tabela 3 de anexo). De

forma a não haver necessidade de aumentar a densidade da lama para compensar a pressão

da água subterrânea acima de 1,25 kg/l, há que agregar mais barita.

3.3 Preparação de lamas pesadas

1 m³ de água

+ 20kg de bentonita (deixar em de molho pelo menos 1h)


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+ 1,5 kg de CMC puro de alta viscosidade

Ou· + 4,0 kg de CMC técnico de alta viscosidade

+ x kg de Creta moída

Ou· + x kg de barrita (para obter um peso especifico> 1,25 kg/l)

Neste caso especial utiliza-se mistura também como complemento volumétrico.

Complementos volumétricos

Os complementos volumétricos para

regular a viscosidade bem como reduzir o

contido dos materiais sólidos (densidade)

da lama em circulação, devem preparar-se

com lamas de polímeros puros, ou com

pequenas proporções de bentonita

(quando apenas se perfura areia/cascalho)

excepto no caso de lamas pesadas.

3.4 Preparação de lamas – Complemento volumétrico

1m³ de água

+ 0-20kg de bentonita (deixar em demolho pelo menos 1h)

+ 1-2kg de CMC puro de alta viscosidade

Ou· +3-6 kg de CMC técnico de alta viscosidade

Injector para a mistura de lamas com polímeros

A sequência de preparação dos produtos a

misturar deve ser a seguinte: em primeiro

lugar, sem excepções, verter-se-á a

suspensão de bentonita em água livre de

polímeros. Previamente há que manter a

suspensão com o mínimo de 1h para as

partículas se hidratarem. Por último

adicionam-se os aditivos poliméricos. Para

a mistura dos produtos, a fim de evitar

grãos na lama, há um desenvolvimento de


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injectores que se instalam no circuito da

bomba das lamas existentes (ver acima).

Se apenas se tem que se adicionar

pequenas quantidades de polímero

pode realizar-se introduzindo-o em

sítios de circulação turbulenta no

circuito.

Equipamento universal de perfuração Prakla com sistema de depósitos de lamas

4.0 Testes de lamas de perfuração

Funil de Marsh para determinação da capacidade de transporte de lamas

Fechar o extremo inferior do funil e encher, através do peneira, com lama até

que a superfície deste toque na borda inferior da peneira 1500ml).

Destapar o extremo inferior e medir com um cronómetro o tempo que demora

a esvaziar-se de 1000 ml de lama = tempo de esvaziamento AZ

Na continuação, averiguar o tempo de esvaziamento dos 500 ml de lama que

todavia se encontra no funil, e anotar o tempo de esvaziamento do resto

(RAZ).

Valores indicativos: AZ 38-45s

RAZ 28-35s

Funil Marsh com medidor


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Equipamento anular com papel filtrante para medição do tempo de filtração da água

Pôr um papel de filtro¹ sobre a plataforma de equipamento anular

Colocar um anel metálico centrado sobre o papel de filtro

Preencher até á borda com lama de perfuração de forma a provar-se a abertura

cónica do anel

Pôr a funcionar o cronómetro quando a primeira gota trespassa o papel de filtro

Medir o tempo ocorrido até que todo o papel de filtro esteja empapado (visível na parte

externa do anel) = Tempo de filtragem da água

Valor recomendado> 1000s

Equipamento anular com papal filtrante para medir o tempo de filtragem de água (cronómetro)

__________________

¹Papel de filtro tipo Schleicher e Schull 2040ª, diâmetro 50mm

Hidrómetro / aerómetro para determinar o peso específico da lama


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Preencher com a lama que se vai examinar o vaso que se encontra no extremo inferior

do hidrómetro. Juntar o vaso e o hidrómetro, sem que entre ar.

Submergir o hidrómetro num tubo preenchido de água

Ler a densidade da lama directamente na posição da imersão do hidrómetro

Valor recomendado para lama pesada: <1,10 kg/l

Báscula de lamas e hidrómetros

TIXOTON TIXOTON é uma bentonita activada de alto

rendimento proveniente de depósitos do

sul da Alemanha. O produto á

mineralogicamente puro, sem elementos

orgânicos. TIXOTON emprega-se na

preparação de lamas de perfuração e

fluidos de sujeição em perfurações e

construções especialmente profundas.

Características gerais

Aspecto: Pó

Densidade líquida: 750 kg/m³

Contenção de água: 7 - 9%

PH (suspensão a 5%): 9,0

Abastecimento: A monte em caminhão cisterna; em sacos / big Bags

Armazenamento: Seco e protegido do frio

Características do produto:

Disperso em água produz suspensões estáveis tixotrópicas


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As lamas do TIXOTON estabilizam os estratos de areias e cascalhos

As lamas de polímero TIXOTON formam “cakes” delgados, bons com

impermeabilizantes e protectores do aquífero.

TIXONTON actua elevando a viscosidade e melhora a extracção dos detritos

TIXONTON é a base para a preparação das lamas pesadas

Concentrações de aplicação:

Lama standard: 40-60 kg/m³

Lama com polímeros: 10-40 kg/m³

Em cascalhos: >40 kg/m³

Indicações para o uso:

Para obter suspensões óptimas, deverá permanecer em água 24 horas para

inchamento prévio, sem embargo pode-se utilizar hidratando-o apenas 1 a 2 h antes

da sua entrada no circuito de lamas

Em água salgada o rendimento é muito limitado

É necessário eliminar os iões de cálcio de magnésio> 30°dh (54 graus franceses)

existentes na água mediante a adição de carbonato de sódio.

As lamas de TIXOTON puro com> 40 kg/m³ dificultam a separação por decantação dos

detritos. Para um controlo efectivo destes materiais é necessário utilizar, em caso,

separadores de areia e de limo

Valores característicos (indicativos) de lamas técnicas:

Concentração Kg/ m³ 30 40 50 60

Tempo de esvaziamento - Marsh s 32/33 36/26 40/36 55/∞

Viscosidade aparente mPas 6,25 10,0 15,0 21,0

Viscosidade plástica mPas 4,0 5,0 5,0 4,0

Limite de fluência Ibs/100sqft 4,5 10,0 20,0 34,0

Pressão do gel aos 10 segundos Ibs/100sqft 5,0 10,0 18,0 28,0

Pressão do gel aos 10 minutos Ibs/100sqft 9,0 14,0 30,0 36,0

Perda de água, segundo API Ml 27,0 21,0 19,0 16,5

Espessura do “cake” Mm 0,9 1,1 1,3 1,3


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SBF-Multiton B®

SBF-Multiton B é uma bentonita activada de alto rendimento. O produto é mineralogicamente

puro, sem elementos orgânicos. SBF-Multiton aplica-se na preparação de lamas de perfuração

de poços e perfurações profundas. A combinação com polímeros como SBF- Viscopol mostra

muito boas propriedades estabilizadoras da perfuração. Os aquíferos, que tenham sido

temporalmente impermeabilizáveis durante a perfuração, são rapidamente lavados durante o

desenvolvimento dos furos.

Características gerais:

Aspecto: pó

Densidade liquida: 750 kg/m³

Contenção de água: 7 - 9%

PH (suspensão a 5%): 9,0

Abastecimento: A monte em caminhão cisterna; em sacos / big Bags

Armazenamento: Seco e protegido do frio


Disperso em água produz suspensões estáveis tixotrópicas

Graças às boas características de filtração das lamas com SBF-Multiton B reduzem-se

ao mínimo as perdas de líquido através dos sedimentos permeáveis e evitam-se a

instabilidade dos sedimentos soltos.

Em combinação com aditivos poliméricos como SBF-Viscopol, formam-se “cakes”

delgados, bons com impermeabilizantes e protectores do aquífero, que se desejam

eliminar facilmente durante a limpeza do poço.

SBF-Multiton actua elevando a viscosidade e melhora a extracção dos detritos

SBF-Multiton é a base para a preparação das lamas pesadas

Concentrações de aplicação:

Lama standard para perfurações com diferentes estratos: 1m³ agua doce

+2kg SBF-Multiton B

+1,5 kg SBF-Viscopol R

Especificações da lama:

Tempo de esvaziamento - Marsh: 45s


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Tempo de filtração de equipamento anular: >1000s

Densidade: 1,10 kg/l

Indicações para o uso:

Em combinação com SBF-Viscopol deve-se adicionar o SBF-Multiton B á água em

primeiro lugar.

Em água salgada o rendimento é muito limitado

As lamas de perfuração á base de SBF-Multiton B caracterizam-se por boas

propriedades de solubilidade e de manutenção da viscosidade. As partículas finas dos

detritos são transportadas de forma permanente e apenas é possível eliminar

mediante separadores de areia e de limo.

Valores característicos de lamas com SBF-Multiton B puro:

Concentração Kg/ m³ 30 40 50 60

Tempo de esvaziamento - Marsh S 32/33 36/26 40/36 55/∞

Viscosidade aparente Cp 6,25 10,0 15,0 21,0

Viscosidade plástica Cp 4,0 5,0 5,0 4,0

Limite de fluência Ibs/100sqft 4,5 10,0 20,0 34,0

Perda de água, segundo API mm 22,0 15,5 13,5 11,0

Espessura do “cake” mm 0,9 1,1 1,3 1,3

SBF-Viscopol R

Celulosa polianiónica de alta viscosidade para a regulação das propriedades de fluxo e filtração

de lamas de perfuração pobres em materiais


Elevada viscosidade / capacidade de extracção sem formação de estruturas

tixotrópicas de gelidificação.

Melhora as propriedades de filtração, nas zonas da perfuração impermeabilizadas

eliminam-se facilmente durante a limpeza do poço.

Inibem-se os ”“pellets”” argilosos sensíveis á agua, permanecem estáveis, e decantam-

se correctamente no depósitos das lamas.


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Melhora-se claramente a qualidade das amostras da perfuração.

Moderam-se o inchamento e posterior desprendimento dos sedimentos argilosos

perfurados sensíveis á água, pelo que se obtém perfurações muito uniformes.

Reduzem-se ao mínimo a carga da lama circulante com detritos.

O efeito protector dos coloides de SBF.Viscopol R evita a floculação da bentonita e da

argila dispersa na perfuração em zonas com mineralização elevada.

As lamas da Viscopol actuam reduzindo a turbulência e promovem a uniformidade do

furo nos sedimentos corrosivos.

Concentrações de uso:

Em argila: como aditivo único· 2 -4 Kg/m³

Em cascalho /areia em combinação com bentonita 1 – 3Kg/m³

(Valores indicativos)

Valores de referência para lamas

Tempo de esvaziamento do funil de Marsh.

Perfuração directa: 38-55s

Perfuração indirecta: 36-45s

Peso especifico: Max 1,10 kg/l

Tempo de filtração da água: >2000s

Valores standards para lamas de perfuração

2% TIXOTON / 0,2% SBF Viscopol R / agua doce

Tempo de esvaziamento Marsh

Peso especifico

Viscosidade aparente

Viscosidade plástica

Limite de fluência

Tempo de filtração da água

Tempo de filtração em proveta de pressão

Espessura do “cake”

s Kg/l mPas mPas Lbs/sqft S ml mm

65 1,015 24,5 15,0 19,0 >2000 18 1,0


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SBF-Viscopol L

Polímero em forma liquida para a preparação de lamas de perfuração pobres em materiais

sólidos, com sistemas de perfurações “Rotary”.


Ao ser líquido, Viscopol L mistura-se facilmente sem se produzirem grãos.

Eleva a viscosidade e cria, junto com as partículas finas, um “cake”bom, fino e

impermeável.

Inibem-se os “pellets” argilosos sensíveis á água, permanecendo estáveis, e decantam-

se inchamento e posteriormente o desprendimento dos sedimentos argilosos

perfurados sensíveis á água, pelo que se obtém perfurações muito uniformes.

Reduz-se ao mínimo a carga da lama circulante com detritos.

Em perfurações de correctamente no depósito das lamas

Melhora-se claramente a qualidade das amostras da perfuração.


Em argila: como aditivo único 2-4 l/m³

Em cascalho/areia em combinação com bentonita 1-3 l/ m³

(valores indicativos)

Valores de referência para lamas:

Tempo de esvaziamento do funil de Marsh: 38-45s

Peso específico Máx. 1,10 kg/l

Tempo de filtração de água >1000 s

SBF-Viscopol L 2 l/m³ 4 l/m³ 6 l/m³ 8 l/m³

Tempo de esvaziamento de Marsh

40s 51s 64s 94s

Tempo de filtração de água

160s 1900s >2000s >2000s

Mistura com água com uma condutividade de 525 µS/cm


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SBF-Viscopol T

SBF Viscopol T é um polímero CMC de alta viscosidade para a regulação das propriedades de

flutuação e filtração das lamas de perfuração pobres em materiais sólidos

Propriedades gerais:

Composição: Carboximetil celulosa sódica técnica

Contendo substância activa: mínimo 50%

Humidade: máximo 10%

Aspecto: granulado branco / amarelo

Tamanho das partículas: <1mm mínimo 90%

Ionização: aniónico

Grau de substâncias: mínimo 0,75

Densidade liquida: aprox. 550 kg/m³

PH: neutro

Viscosidade: 45-60 mPas (2%, 20°C, agua destilada, Viscometro Fann 1022s¯¹)

Solubilidade: em água, segundo temperatura

Abastecimento: em sacos de papel ou plástico de 25kg

Propriedades do produto:

SBF Viscopol T actua elevando a viscosidade e melhora a capacidade de extracção de

lamas.

No caso dos furos em sedimentos argilosos, Viscopol T retarda a dispersão e

inchamento dos “pellets” dos materiais perfurados, levando á redução da

contaminação da lama por estes materiais (inibição das argilas)

As argilas perfuradas mantêm-se estáveis, pelo que não se reduz o diâmetro de

perfuração.

O SBF Viscopol T actua reduzindo a pressão do aquífero; em combinação com minerais

argilosos perfurados ou adicionados, origina “cakes” finos.

SBF Viscopol T é estável com temperaturas até á sua saturação.


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Lama com água doce: 5 – 10 Kg/m³

Lama com água do mar 15 – 25 Kg/m³

Lama com água salgada: 15 – 30 Kg/m³

Lama com yesíferos: 10 – 15 Kg/m³

Lamas com cloreto de potássio: 15 – 25 Kg/m³

Indicações para a sua utilização:

Em combinação com bentonita activa há que ter em conta que SBF Viscopol T, devido

á sua acção inibidora das argilas, apenas é efectivo depois da adição e inchamento da

argila.

Na presença de iões Ca²⁺ / Mg²⁺> 1500 ppm, SBF Viscopol T perde eficácia.

Recomenda-se, neste caso, a troca a um polímero HEC resistente aos electrólitos.

Para prevenir uma decomposição microbiológica prematura de lama com Viscopol T,

recomenda-se elevar o PH> 10, ou boa utilização de um bactericida.


2% TIXOTON / 0,2 % SBF Viscopol T / agua doce


Peso especifico



Limite de fluência




s Kg/l mPas mPas Lbs/sqft S ml mm

66/65 1,015 20,5 14,0 13,0 ∞ 12,5 1,0

Antisol

Antisol FL 30000 é uma celulosa poliamiónica de elevada viscosidade que se adiciona para

regular as propriedades de fluição e filtração das lamas de perfuração pobres em materiais

sólidos.


Composição: celulosa polianiónica

Contendo substância activa


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Substancia activa: aproximadamente 99%

Aspecto: granulado branco / amarelo

Tamanho do grão: 0 – 1,0 mm

Ionização: aniónico

Grau de substancias: aproximadamente 0,9

Densidade liquida: aprox. 600 kg/m³

PH: 7,5 - 9,0

Viscosidade: aprox. 100 mPas (1%, 20°C, agua destilada, Viscometro Fann 1022s¯¹)

Humidade: < 10%

Abastecimento: em sacos de 25Kg / 8 Kg de papel múltiplo com

interior de PE


ANTISOL FT 30000 actua elevando a viscosidade e melhora a capacidade de extracção

de lamas.

No caso dos furos em sedimentos argilosos, ANTISOL FL 30000 retarda a dispersão e

inchamento dos “pellets” dos materiais perfurados, levando á redução da

contaminação da lama por estes materiais.

As argilas perfuradas mantêm-se estáveis, pelo que não se reduz o diâmetro de

perfuração.

O ANTISOL FT 30000 actua reduzindo a pressão do aquífero; em combinação com

minerais argilosos perfurados ou adicionados, origina “cakes” finos.

ANTISOL FL 30000 é estável com temperaturas até 140°.


Lama com água doce: 2 – 5 Kg/m³

Lama com água do mar: 4 – 10 Kg/m³

Lama com água salgada: 4 – 10 Kg/m³

Lama com gesso / CIK: 4 – 10 Kg/m³

Indicações para a sua utilização:


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Em combinação com bentonita activa há que ter em conta que ANTISOL FT 30000,

devido á sua acção inibidora das argilas, apenas é efectivo depois da adição e

inchamento da argila.

Na presença de iões Ca²⁺ / Mg²⁺> 1500 ppm, ANTISOL FT 30000 perde eficácia.

Recomenda-se, neste caso, a troca a um polímero HEC resistente aos electrólitos.

Para prevenir uma decomposição microbiológica prematura de lama com ANTISOL FT

30000, recomenda-se elevar o PH> 10, ou boa utilização de um bactericida (Modicide).


2% TIXOTON / 0,2 % ANTISOL FT 30000 / agua doce


Peso especifico



Limite de fluência




S Kg/l mPas mPas Lbs/sqft s ml mm

65/55 1,015 24,5 15,0 19,0 ∞ 18.0 1,0

Genapol LRO

Genapol é uma espuma para a perfuração com ar comprimido (sistemas de perfuração por

rotopercussão).


Composição: “alquil-eter-sulfato” de sódio

Porção de substância activa: aprox. 28%

Contenção de água: aprox. 71%

Contenção de sal: aprox. 1%

Aspecto: liquido amarelo claro

Tamanho do grão: 0 – 1,0 mm

Densidade: 1,05 kg/l

Ponto de congelação: 0°C

Viscosidade: 120 mPas

PH (1%): neutro

Armazenamento: armazenar protegido do frio


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Genapol LRO eleva a capacidade de extracção de detritos em perfurações por

rotopercussão.

A água que se infiltra na perfuração transforma-se em espuma extraindo assim os

detritos.

Genapol LRO estabiliza as formações perfuradas sensíveis ao desprendimento

Evita-se a produção de pó

Utilização:

Para elevadas velocidades de circulação do ar (900-1500 m/min) utilizando martelos de

perfuração:

1 m³ de água

+ 5 – 15 l de Genapol LRO

Para pequenas velocidades de circulação do ar (60 – 90 m/min) utilizando ferramentas

convencionais:

1 m³ de água

+ Adição de um polímero de alta viscosidade

+ 5 – 15 l de Genapol LRO

Volume da lama e ar para espuma estável


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CRETA FINA

A creta fina para aumentar o peso da lama de perfuração caracteriza-se pela sua elevada

pureza. Tendo em conta a solubilidade em ácidos, a Creta utiliza-se preferentemente em lamas

protectoras do aquífero.


Composição: CaCO3

Densidade: 2,6 Kg / l

Peso liquido: aprox. 800 Kg/m³

Contenção de sal: aprox. 1%

Granulometria: >0,04 mm 0,1%

<0,015 mm 98%

<0,01 mm 96%

<0,005 mm 80%

Composição:

Carbonato de Cálcio: CaCO₃ aprox. 94,2%

Carbonato de magnésio: MgCO₃ aprox. 0,2%

Fracção argilosa: aprox. 4,5%

Contenção em água: aprox. 0,3%

PH: 8-9

Propriedades do produto / Indicações para sua utilização:

A utilização de Creta como meio para incrementar o peso pode-se realizar sem

problemas nas lamas com água doce até pesos de suspensão de 1,25 Kg/l. Densidades

mais altas dão lugar a um elevado aumento da viscosidade.

Como base de uma lama de Creta, há que utilizar, junto a um adequado aditivo de

polímeros, uma lama com os 2% de bentonita activa.

Exemplo de preparação da lama pesada:

1m³ de água + 20 Kg de bentonita activada

+ x kg de polímero + x kg de Creta

Para um aumento da densidade em 1/100 Kg/l são necessários aproximadamente 18 kg de

Creta por m³ de lama


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Ver também o anexo das tabelas de aumento de peso específico nas lamas.

BARITA

A composição química da barita é sulfato de bario. A barita é quimicamente inerte, estável a

alta temperatura, tem uma baixa dureza na escala de Mohs e tem, em comparação com outras

rochas de crosta superior, um elevado peso específico. Estas propriedades forneceram a sua

utilização como meio para aumentar a densidade das lamas de perfuração. Aparte deste

efeito, não influencia, praticamente, nas restantes propriedades das lamas.


Composição: BaSO4

Densidade: aprox. 4,25 Kg/l

Peso liquido: aprox. 1,8 Kg/l

Volume compactado: 40 cm³ / 100g

Empacotamento: em sacos de papel de 50 Kg

Granulometria: >0,075 mm <3,0%

>0,045 mm <15,0%

Propriedades do produto / Indicações para a sua utilização:

A sua elevada pureza e a óptima finura garantem uma aplicação económica até

densidades de lamas de 2,0Kg/l.

A lama cuja densidade queremos aumentar deve ter uma capacidade de transporte

suficientemente alta para evitar a segregação da barita. Para isso, requer-se uma

adição de pelo menos 3% de bentonita.

Para aumentos de densidades <1,25Kg/l recomenda-se a utilização de Creta em furos

para exportação de água. Ver carta de dados da Creta.

A barita é insolúvel em ácidos e, em zonas onde se tenha infiltrado, apenas pode ser

eliminada mecanicamente. Para evitar um enchimento irreversível no aquífero á

necessário adicionar um polímero que incremente o tempo de filtração no teste de

equipamento anular.

Exemplo de preparação da lama pesada

1m³ de água + 30Kg de bentonita activa TIXOTON + polímero + x Kg de barita para

conseguir a densidade deseada*


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*Para o aumento da densidade em 1/100 Kg/l, aproximadamente 15Kg de barita por

m³.

Ver também no anexo as tabelas de aumento do peso especifico nas lamas.

Análise representativa:

Sulfato de bário >90,5%

Sulfato de estrocio <1,3%

Heirro <1,0%

Óxido de cálcio <1,0%

Ácido de silíco <1,0%

Óxido de alumínio < 0,2%

Óxido de magnésio <0,2%

Zinco <0,1%

Mangnésio <0,1%

Cobre <1,0%

Humidade <0,1%

Perda de peso a 700°C <1,5%

Óxido de plomo <0,5%

PIROFOSFATO TETRASÓDICO

O pirosfofat tetrasódico actua nas lamas de perfuração como fluidificador e meio dispersante.

Serve para destruir as estruturas de formação de geles nas lamas de perfuração que se tenham

infiltrado nos espaços porosos dos aquíferos, pelo que estes se podem limpar melhor

mediante o bombeio com água limpa.


Composição: Na4P2O7 - difosfato tetrasódico

PH: 10,4

Aspecto: Pó branco

Densidade liquida: aprox. 850 Kg/m³

Solubilidade (a 20°): 50 g/l

Armazenamento: protegido da humidade


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Propriedades do produto / Indicações para a sua utilização:

Em lamas viscosas, ricas em materiais sólidos, em disfofato tetrasódico actua reduzindo drasticamente a viscosidade.

A acção máxima de mistura produz-se a concentrações entre 1,0 – 10Kg de Na₄P₂O₇ por m³ de lama

Para retirar a lama fixada no aquífero aplica-se geralmente uma solução de pirofosfato a 1% na zona do filtro, e mediante aspiração e pistoneo se mistura o “cake” com o pirofosfato. Trás a evacuação do posterior estudo de bombeio, há que repetir o processo, se for necessário.

A partir de uma concentração salina de 5 g/l de CINa, perde-se a eficácia do disfosfato tetrasódico

Pressão do gel

CARBONATO DE SÓDIO

O carbonato de sódio serve para desfazer as uniões de cálcio e magnésio nos carbonatos

insolúveis. Eleva o valor do PH (> 10), de maneira a que se consiga um efeito bactericida.

Também se utiliza para a protecção do polímero CMC/PAA com Ca₂⁺ condicionalmente estável,

a reperfurar furos cimentados.

Propriedades gerais

Composição: Na2CO3

concentração

Fluidificación de lodos arcillosos por medio de la adición de:

a hexametafosfato de sodio, “polifosfato”

b difosfato tetrasódico, “pirofosfato”

c tanato sódico+ (tanino + NaOH)

d lignosulfato cálcico (Ca++ LS)


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Aspecto: pulverulento, branco

Densidade: 2,53 Kg/l

Solubilidade em água: 212 g/l

Densidade liquida: 600Kg/m³

PH (100g/l): 11,6

Abastecimento: Em sacos de papel de 25Kg

Quantidades aplicáveis / Valores recomendados

Para reduzir a dureza da água: 1 – 2 Kg/m³

Para aumentar o valor PH 2 – 3 Kg/m³

Para protecção de polímeros na reperfuração

de zonas cementadas de furos: 5 – 10 Kg/m³

CÁSCA DE NOZ MOIDA ESCAMAS DE MICA

A casca de noz moída e as escamas de mica utilizam-se nas perfurações com materiais de selo

para evitar a perda de lamas. O tamanho irregular e desdobrável dos pedaços de casca de noz

e das escamas de mica tornam possível a sua aplicação em todos os casos. Devido á sua forma

e dimensões, introduzem-se nos espaços intermédios da rosca permeável, nos tampões e

reduzem ou impedem as perdas de fluidos.

Especificação

Casca de noz moída / escama de mica (tipos segundo tamanho)

Fino 0,2 – 0,8 mm 80%

Médio 0,8 – 2,0 mm 80%

Grosso 2,0 – 10 mm 80%

Empacotamento Em sacos de papel de 25Kg (em paletes de 500 Kg)

Utilização:

Em perdas leves de lamas:

5 – 15 kg de escamas de mica / casca de noz moída por m³ de lama circulante


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Em perdas totais de lama:

Mistura obturadora: 1 m³ de água

60kg de TIXOTON

20kg de casca de noz moída

20 kg de escamas de mica

Fino / médio / grosso

Até ao limite da capacidade da bomba

Bombear a mistura obturadora na zona de perda para preencher a perfuração

Advertência:

Antes de atravessar a zona do furo prevista para a exploração, há que adoptar-se medidas

adequadas para retirar da lama todos os materiais obturadores (exemplo de tamices / troca

completa de lamas).


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Carta de controlo: Lama de perfuração

Perfuração:______________________ Empresa perfuradora:__________________________

Profundidade do tubo: Diâmetro do furo: Procedimento de perfuração

____________________ ____________________ ____________________

____________________ ____________________ ____________________

____________________ ____________________ ____________________

Volume de depósito da lama:__________________________ m³

Volume de perfuração: __________________________ m³

Hora Profundidade

Tempo de

esvaziamento

funil de Marsh

segundos

Peso

específico

(Kg/l)

Tempo de filtração de

água

(equipamento anular)

segundos

Formação/

terreno

Observações:__________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Hora: Firma:

Aditivos para a perfuracao

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