Evaluation of the influence of additives in water-based drilling fluid with applicability to shales calumbi formation

Authors

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v8i3.37896

Keywords:

Drilling fluids, inhibitors, reactive formations, rheology

Abstract

Fluids are essential in the drilling stage of oil well. The composition changes according to application. To improve the efficiency, the industry investigates different additives for drilling muds with applicability in reactive formations such as the Calumbi Formation. Thus, this work proposes a formulation of an aqueous based drilling fluid with the objective of evaluate the reactivity in shales of the Calumbi Formation. The addition of the addition of inhibitors additives was evaluated (potassium chloride and cationic polymer) and viscosifiers (xanthan gum and carboxymethylcellulose) was evaluated. Rheological properties and fluid wettability measurements were performed according to specific standards. The results showed that the simultaneous use of potassium chloride and cationic polymer showed low reactivity in the Calumbi Formation shales. The presence of the xanthan gum promoted a smaller interaction between fluid and rock. The proposed formulation has characteristics compatible with a formation, that has great relevance to the Sergipe-Alagoas Basin.

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Author Biographies

Raul José Alves Felisardo, Universidade Tiradentes, ITP

Formado em Engenharia de Petróleo pela Universidade Tiradentes - UNIT (2018) com período sanduíche na Universidad de Sevilla na Espanha (2017). Durante a graduação, desenvolveu pesquisa de iniciação cientifica no Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP) como bolsista nos Laboratórios de Tratamento de Resíduos e Efluentes (LTRE) e Pesquisa em Alimentos (LPA). Foi vencedor do PRÊMIO JOVEM PETROLEIRO 2018, nível Nacional, no III CONEPETRO. Obteve o 1º lugar em Trabalho Científico do Programa de Iniciação Científica PIBIC - CNPQ/FAPITEC, pela Diretoria de Pesquisa da UNIT na 20ª SEMPESq (2018). Atualmente é pós-graduando em Gestão Ambiental pela Faculdade Única e doutorando em Engenharia de Processos pela universidade Tiradentes, no qual realiza pesquisas voltadas ao desenvolvimento de um Processo híbrido de tratamento de efluente contaminado com poluentes orgânicos. Faz parte do escopo de avaliadores das revistas: Revista Brasileira de Meio Ambiente, Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, Revista Monografias Ambientais (REMOA-UFSM) e Caderno de Graduação - Ciências Exatas e Tecnológicas (UNIT). Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Técnicas Avançadas de Tratamento de Águas e Efluentes, atuando principalmente em temas como herbicidas, reator eletroquímico, oxidação eletroquímica e eletroflotação com análises em teor de carbono orgânico e demanda química de oxigênio.

Gabriela Menezes Silva, Universidade Tiradentes, ITP

Atuou na Ocyan na área de análise de risco de formação de hidratos em poços offshore. Trabalhou diretamente com o setor de subsea fornecendo subsídio nos assuntos de incrustação de sais, corrosão de equipamentos e prevenção de formação de hidratos. Integrou a equipe vencedora do hackathon promovido pela SBM offshore atuando como product owner durante o desenvolvimento do mínimo produto viável (MVP) que buscava otimizar a manutenção dos equipamentos situados no topside das FPSOs. Participou do programa de inovação da Shell desenvolvendo uma solução tecnológica com objetivo de auxiliar no gerenciamento de inventario. Realizou estágio na Maha Energy compondo a equipe de manutenção dos equipamentos Upstream do Campo de Tartaruga (Sergipe). Colaborou com o desenvolvimento de projetos de pesquisas realizados pelo Instituto de Tecnologia e Pesquisa em parceria com o CENPES/Petrobras. Nesta oportunidade, trabalhou com estudos sobre o controle e a prevenção de precipitação e incrustação da indústria do petróleo. Concluiu o MBA em Inovação em Engenharia de Software pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em março de 2021. Graduada em Engenharia de Petróleo pela Universidade Tiradentes (UNIT) com conclusão em dezembro de 2018.

Everton dos Santos Lourenço, Faculdade Pitágoras

Atualmente é consultor técnico da LE Assessoria e professor de engenharia na Kroton Educacional - Faculdade Pitágoras polo Irecê. É Engenheiro de Petróleo pela Universidade Tiradentes. Participou do programa de Iniciação Cientifica no NUESC/ITP - Núcleo de Estudo em Sistemas Coloidais, no projeto Intitulado - Determinação das propriedades interfaciais em sistemas envolvendo petróleo empregando tensiometria de gota pendente no período de 2013 a 2016. Realizou estágio curricular na ADEMA (Administração do Meio Ambiente) no setor GEFIS (Gerência de Fiscalização Ambiental) sob supervisão do SUPAP (Subgerência de Projetos de Atividades da Cadeia do Petróleo). Durante o estágio realizou: visitas técnicas, pareceres técnicos e avaliação dos processos de licenciamento ambiental relacionados à empreendimentos da área Petrolífera bem como da construção civil. Ainda durante o estágio participou de diversas reuniões com as organizações IBAMA, Transpetro, Petrobras, BR distribuidora, VLI, Guarda costeira e Marinha com o intuito de debater a implementação do Plano de área no estado de Sergipe (PA) e possíveis mecanismos para identificação e responsabilização de manchas órfãs na costa Sergipana. Participou do projeto intitulado - Desenvolvimento e aplicação de sistemas de recuperação de óleo combustível presente em correntes de água oleosa e implantação de sistema de monitoramento on-line da qualidade do óleo combustível em usinas termelétricas aplicando espectroscopia de infravermelho próximo desenvolvido no NUESC/ITP. Possui Mestrado em Eng. de Processos e pós-graduação em Automação e Controle de Processos Industriais.

Cláudia Santana Arcieri Miranda, Universidade Tiradentes, ITP

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Sergipe (2003), Especialização em Engenharia de Petróleo (2007) e Mestrado em Engenharia Química na área de Ciências e Engenharia de Processos Químicos (2009). Atuou como coordenadora adjunta dos cursos de Engenharia de Petróleo, Engenharia Ambiental e Tecnologia em Petróleo e Gás da Universidade Tiradentes no período de 2014 a 2016. Fez parte do Núcleo de Desenvolvimento Estruturante (NDE) dos cursos de Engenharia Ambiental, Engenharia química e Engenharia de Petróleo. Já ministrou as disciplinas Química Orgânica, Química Inorgânica, Desenvolvimento de sistemas de produção petrolífera, Operações Unitárias, Métodos de Elevação Artificial e Fundamentos de exploração e produção (onshore e offshore), Hidráulica, Processamento Primário de Petróleo e Refino de Petróleo. Atualmente é coordenadora operacional da Universidade Tiradentes (UNIT) dos cursos de Engenharia Ambiental, Engenharia de Petróleo, Engenharia Civil, Engenharia de Produção, Engenharia Mecatrônica, Engenharia Elétrica, Engenharia Mecânica, Engenharia Química e Matemática Licenciatura e é professora assistente , das disciplinas Fenômenos de Transportes I e Engenharia da Qualidade. Tem experiência na área de Engenharia Química, Engenharia de Petróleo, Engenharia Ambiental e Engenharia de Produção.

Josan Carvalho de Figueredo Filho, Universidade Tiradentes, ITP

Possui graduação em Tecnologia de Petróleo e Gás pela Universidade Tiradentes (2009), graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Sergipe (2011) e pós graduado em Gerenciamento de Projetos pela Fundação Getúlio Vargas (2013). Atualmente é professor assistente I na Universidade Tiradentes. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica e Engenharia de Petróleo.

Fabiane Santos Serpa, Instituto de Tecnologia e Pesquisa: Aracaju, Sergipe, BR

Graduação em Matemática pela Universidade Federal da Bahia (2001); Mestrado em Geofísica Aplicada ao Petróleo pela Universidade Federal da Bahia (2006); Doutorado em Engenharia de Processos pela Universidade Tiradentes (2015); Pós-doutorado em Engenharia de Processos pelo Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP). Experiência profissional de 20 anos de docência no ensino superior. Linha de pesquisa envolve estudos e projetos relacionados ao monitoramento do comportamento cinético e termodinâmico de precipitação de sais inorgânicos em fluidos produzidos na indústria do petróleo. Atualmente atuando no planejamento, acompanhamento e execução das atividades gerenciais e técnicas desenvolvidas no Laboratório de Controle e Prevenção de Incrustações (LPCI)/Núcleo de Estudos em Sistemas Coloidais (NUESC).

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Published

2022-05-19

How to Cite

Felisardo, R. J. A., Silva, G. M., Lourenço, E. dos S. ., Miranda, C. S. A., Figueredo Filho, J. C. de ., & Serpa, F. S. (2022). Evaluation of the influence of additives in water-based drilling fluid with applicability to shales calumbi formation. Brazilian Journal of Production Engineering, 8(3), 91–108. https://doi.org/10.47456/bjpe.v8i3.37896

Issue

Vol. 8 No. 3 (2022): Número Regular (Abril - Junho)

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ENERGY

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Copyright (c) 2022 Brazilian Journal of Production Engineering

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