Fluidos de Perfuração Base Biodiesel

Fluidos de Perfuração Base Biodiesel

RESUMO

As propriedades reológicas de biodiesel e do óleo comum e foram comparados à temperatura normal e a alta temperatura neste artigo. A capacidade do biodiesel para inibir a expansão de folhelho foi investigada. Os resultados mostraram que as propriedades reológicas do biodiesel foram melhores do que o óleo comum. Biodiesel também mostrou maior resistência à alta temperatura e à expansão de folhelho.  Organolignite e breu vegetal foram usadas para reduzir a filtração no sistema de fluidos de perfuração à base de biodiesel. A formulação ideal de fluidos de perfuração à base de biodiesel foi determinada por experimentos. A fim de simular a contaminação de cálcio e o solo seco, CaSO4 • 2H2O e bentonita à base de sódio foram adicionados ao sistema, e os resultados experimentais mostrou que a tolerância de fluidos de perfuração à base de biodiesel para a contaminação de cálcio e o solo seco é desejável.

INTRODUÇÃO

Atualmente, a proteção do ambiente é muito importante em todo o mundo. Assim fluidos de perfuração amigáveis ambientalmente são populares com as pessoas. Nesta tese, fluidos de perfuração à base de biodiesel são desenvolvidos. O biodiesel é sintetizado por interesterificação. Oleaginosas, oleaginosas selvagens, engenharia de micro algas, gorduras animais e óleo hogwash todos podem ser utilizados como matérias-primas da interesterificação. O biodiesel é renovável e pode substituir o diesel mineral. O componente principal é o éster metílico de ácido gord  o (FAME). As características de biodiesel são como se segue: (1) teor de humidade máximo é de 30% ~ 45%, água pode reduzir a viscosidade do óleo e melhorar a estabilidade; (2) densidade relativa é 0,8724 ~ 0,8886 ; (3)  Bom desempenho de lubrificação; (4) Tem excelentes características amigáveis ambientalmente: baixo teor de enxofre; baixo dióxido de enxofre e baixa taxa de emissões de sulfuretos; a taxa de biodegradação é elevada para 98%, que é duas vezes ao diesel mineral; ele pode efetivamente reduzir a poluição por perda acidental; (5) Bom desempenho de segurança: alto flash point, o transporte, armazenamento e uso são seguros.

As vantagens do sistema de fluidos de perfuração à base de óleo incluem excelente desempenho de lubrificação, inibição da expansão de folhelhos, uma boa estabilidade do poço e resistência à altas temperaturas. Por o utro lado, as desvantagens de poluição ambiental, de ser fácil de pegar fogo e de ter maior custo de preparação também limitam o uso de fluidos de perfuração à base óleo. No entanto, estes problemas podem ser resolvidos quando o biodiesel é utilizado para substituir o óleo cru ou óleo diesel mineral em fluidos de perfuração com base óleo. Os fluidos de perfuração base Biodiesel não só excede as performances de fluidos de perfuração à base de óleo normais, mas também mostram excelente compatibilidade ambiental. (1) Amigáveis ambientalmente: baixo teor de enxofre, sem alcanos aromáticos, facilmente biodegradável. (2) Bom desempenho de segurança; como o  flash point é alto, o biodiesel não é artigo perigoso. (3) O biodiesel pode ser renovável o que cumpre os requisitos de estratégia de desenvolvimento sustentável.

APARELHOS E PROCEDIMENTOS

Os parâmetros reológicos-chave, tais como a viscosidade plástica, limite de elasticidade, força gel de 10 min, e leitura de 6 rpm foram medidos com um viscosímetro de rotação de seis velocidades (ZNN-D6). O Dilatômetro de Folhelho(CPZ-Ⅱ) foi usado para investigar a capacidade de inibição de folhelho no biodiesel. A filtração (FL), foi medida por um instrumento de filtração atmosférica (ZnS-2) à temperatura ambiente. A estabilidade do fluido de perfuração à base de biodiesel a alta temperatura foi caracterizada através da avaliação dos desempenhos do fluido de perfuração após o uso a 180 ° C durante 16 h.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Comportamento reológico

Normalmente, o óleo comum é usado como óleo de base no sistema de fluidos de perfuração à base de óleo. Portanto, o comportamento reológico do biodiesel foi estudado à temperatura ambiente e temperatura elevada em comparação com o óleo comum. Viscosidade aparente (AV), a viscosidade plástica (PV) e ponto de escoamento (YP) de um óleo comum (WO), biodiesel (BO), óleo comum utilizado (WO#) e biodiesel utilizado (BO#) são apresentados na Tabela 1. A viscosidade do biodiesel é menor do que o óleo comum, o que é benéfico para a preparação de fluido de perfuração de alta densidade. A variação da viscosidade do biodiesel antes e após o uso é menor do que o óleo comum, o que indica uma boa estabilidade do biodesel à temperaturas elevadas, de modo que o biodesel pode ser utilizado como base óleo dos fluidos de perfuração para perfuração em formações de alta temperatura.

Medições de desempenho da inibição

A capacidade inibidora do biodiesel e da água desionizada para o inchaço do folhelho é mostrado na Fig. 1. A capacidade inibidora do biodiesel é tão boa como óleo comum usado em fluidos de perfuração com base óleo. Deste aspecto, o biodiesel é viável para ser usado como óleo de base de fluidos de perfuração.

Otimização da Redução de filtrado

A filtração de fluidos de perfuração à base de biodiesel é grande, uma vez que a viscosidade do biodisesel é menor do que o óleo comum. As experiências foram realizadas para otimizar a composição dos fluidos de perfuração com base em biodiesel com filtração inferior. A composição de 4 amostras é mostrada a seguir:

Amostra 1: 300mL de biodiesel, fração mássica de organo-bentonita é de 3%, diferentemente da fração mássica de organo-lenhite (FGS);

Amostra 2: 300mL de bodiesel, fração mássica de organo-bentonita é de 3%, diferentemente fração mássica de breu vegetal (VP);

Amostra 3: 300mL de biodiesel , fração mássica de organo-bentonita é de 3%, diferentemente fração mássica  de organo-linhita, diferentemente da fração mássica de breu vegetal;

Amostra 4: 300mL de biodiesel, fração mássica de organo-bentonita é de 3%, fração mássica de organo-lenhite é de 3%, fração mássica de breu vegetal é de 4%;