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Title: Obtenção de argilas organofílicas purificadas para uso em fluidos de perfuração base óleo.
Other Titles: Obtaining purified organophilic clays for use in oil based drilling fluids.
???metadata.dc.creator???: FERREIRA, Heber Sivini.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: NEVES, Gelmires de Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: FERREIRA, Heber Carlos.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: FERREIRA, Heber Carlos.
???metadata.dc.contributor.referee1???: DIAZ, Francisco Rolando Valenzuela.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AMORIM, Luciana Viana.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SWARNAKAR, Ramdayal.
Keywords: Argilas Organofílicas;Argilas Bentoníticas;Fluidos;Perfuração;Base Óleo;Inchamento de Foster;Organophilic Clays;Bentonite Clays;Fluids;Drilling;Oil Base;Foster Swelling
Issue Date: 16-Nov-2005
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FERREIRA, Heber Sivini. Obtenção de argilas organofílicas purificadas para uso em fluidos de perfuração base óleo. 2005. 96f. (Dissertação) Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2005.
???metadata.dc.description.resumo???: Em perfurações sensíveis ao contato com a água podem-se utilizar fluidos de perfuração base óleo. Nestes casos, a argila bentonítica não pode ser usada sem um prévio tratamento orgânico para que suas superfícies se tornem hidrofóbicas. Uma vez tratadas, somente podem ser dispersas em meios orgânicos. Estas argilas depois de tratadas são chamadas de argilas organofílicas, e são obtidas através da adição, em meio aquoso, de um sal quaternário de amônio que substitui o cation Na+ na estrutura do argilomineral. Em aplicações especificas, as argilas apenas organofilizadas não produzem uma matéria-prima de qualidade, em virtude, principalmente, das argilas naturais possuírem uma grande quantidade de elementos contaminantes, geralmente na forma de minerais acessórios. Estes minerais influenciam maleficamente os fluidos de perfuração, reduzindo suas propriedades a níveis abaixo dos normatizados. Com este trabalho pretende-se desenvolver uma sistemática de estudo para o desenvolvimento de argilas organofílicas purificadas e não purificadas adequadas para aplicações em fluidos de perfuração base óleo. Propõe-se então a purificação das argilas bentoníticas de forma a eliminar os minerais acessórios, através de uma sedimentação seletiva, a escolha de sais quaternários de amônio compatíveis com os meios onde as argilas organofílicas obtidas serão dispersas, e um posterior tratamento de organofilização a fim de se obter argilas organofilicas purificadas e não purificadas para uso em fluidos de perfuração base óleo. O processo de organofilização foi otimizado através de uma modificação do Inchamento de Foster e da difração de raios X com resultados satisfatórios. A viscosidade aparente dos fluidos obtidos com as argilas purificadas e não purificadas foi comparada com a de uma argila organofílica comercial importada de uso corrente em fluidos de perfuração base óleo e com as normas da Petrobras. Observou-se através dos trabalhos desenvolvidos que o processo de purificação eleva a viscosidade aparente dos fluidos em meio aquoso, embora este processo seja industrialmente pouco viável. Em uma comparação direta da viscosidade aparente, os fluidos obtidos com as argilas organofílicas obtidas purificadas e não purificadas apresentam resultados acima que os normatizados e os obtidos com a argila comercial importada.
Abstract: In drilling sensible to water it can to use oil based fluids. In these cases, the bentonite clay cannot be used without a previous organic treatment, which makes their surfaces as hydrophobic. After treated, these clays can be dispersed only in organic liquids. These clays after chemical modification are called organophilic clays, and are synthesized through the addition, in aqueous medium, of a quaternary ammonium salt that substitutes Na+ cation in the clay structure. In specific applications, organophilic clays not produce raw material of good quality, mainly because the natural clays have a great amount of other contaminating elements, generally accessory minerals. These accessory minerals have negative influence on the drilling fluids by reducing their properties to levels below the minimum requirements. The aim of this work is to develop a systematic study to synthesize organophilic clays to be used as oil based drilling fluids. So, it is proposed the purification of natural clays, as way to eliminate the accessories minerals by selective sedimentation, by the choice of adequate compatible quaternary ammonium salt with the organic liquids where the clays will be disperse, by the treatment of organic compounds to obtain purified and not purified organophilic clays fit to be used as oil based drilling fluids. The organic treatment was optimized through an attribute of Foster's swelling and X rays diffraction with satisfactory results. The apparent viscosity of obtained fluids with purified and not purified clays was compared with the imported commercial organophilic clay and with the Petrobras standards for oil based drilling fluids. It was observed that the purification treatment increase the apparent viscosity of water based fluids; however the purification process is very expensive. By direct observation of the apparent viscosity, it can be observed that the organophilic clays synthesized in this study presented best results when compared with the current standards and with commercial organophilic clay.
Keywords: Argilas Organofílicas
Argilas Bentoníticas
Fluidos
Perfuração
Base Óleo
Inchamento de Foster
Organophilic Clays
Bentonite Clays
Fluids
Drilling
Oil Base
Foster Swelling
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10740
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