Hidroxietilcelulose, vulgarmente designado por HEC, é utilizado em aplicações petrolíferas como um polímero não iónico solúvel em água. A sua principal função consiste em aumentar a viscosidade e controlar o fluxo em água doce, água do mar e diferentes sistemas de salmoura.
Num fluido devidamente concebido, o HEC pode melhorar o transporte de sólidos, favorecer a suspensão do propante ou do cascalho, reduzir a resistência ao fluxo e proporcionar um comportamento pseudoplástico. É particularmente útil em fluidos de conclusão de poços, fluidos de manutenção, fluidos de perfuração, fluidos de fraturação salinos e em determinados fluidos de apoio à produção.
O HEC não é uma solução universal para todos os problemas de perfuração ou conclusão de poços. O seu desempenho depende do peso molecular, da concentração, da composição da salmoura, da temperatura, do histórico de cisalhamento, do teor de sólidos, do método de mistura e da compatibilidade com outros aditivos. Por conseguinte, é necessário realizar ensaios laboratoriais antes da sua utilização no terreno.
O que é a hidroxietilcelulose?
A hidroxietilcelulose é um éter de celulose produzido através da introdução de grupos hidroxietilo na estrutura principal da celulose. Esta modificação torna a celulose solúvel em água e confere-lhe propriedades úteis de espessamento e controlo reológico.
A HEC é não iónica. Não possui a mesma carga elétrica forte que os derivados aniônicos da celulose, tais como a carboximetilcelulose (CMC) e a polianiónica da celulose (PAC). Esta estrutura não iónica é uma das razões pelas quais a HEC consegue manter a compatibilidade com muitas soluções salinas concentradas.
Quando disperso e hidratado corretamente, o HEC forma uma solução viscosa límpida ou ligeiramente turva. A solução apresenta normalmente um comportamento pseudoplástico ou de diluição por cisalhamento. Pode ter uma viscosidade relativamente elevada sob baixo cisalhamento, mas torna-se mais fácil de bombear à medida que o cisalhamento aumenta.
Este equilíbrio é importante num fluido utilizado em campos petrolíferos. O fluido precisa de uma viscosidade a baixo cisalhamento suficiente para suspender e transportar sólidos, mas não deve causar perdas de pressão desnecessárias durante a circulação.
Por que razão o HEC é adequado para fluidos de campos petrolíferos?
Compatibilidade com salmoura
A tolerância ao sal é uma das razões mais importantes para a utilização da hidroxietilcelulose em aplicações no setor petrolífero.
Um espessante iônico convencional pode perder solubilidade ou viscosidade quando exposto a elevadas concentrações de iões de sódio, cálcio, magnésio, zinco, cloreto ou brometo. O HEC tem menos tendência a precipitar-se apenas devido à presença de iões de dureza.
Pode ser avaliado em sistemas que contenham cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de cálcio, brometo de cálcio e salmouras de halogenetos mistos. Isto torna-o útil quando o fluido tem de combinar uma densidade controlada com um baixo teor de sólidos.
No entanto, a tolerância ao sal não significa que todos os graus de HEC se comportem de forma idêntica em todas as salmouras. O tipo de sal, a densidade da salmoura, a qualidade da água, a temperatura, o grau de substituição e a concentração do polímero podem, todos eles, alterar o tempo de hidratação e a viscosidade final.
A salmoura deve, por conseguinte, ser reproduzida em laboratório, em vez de ser substituída por água doce durante a triagem do produto.
Fluxo pseudoplástico
As soluções HEC tornam-se normalmente menos viscosas à medida que a taxa de cisalhamento aumenta. Este fenómeno é conhecido como diluição por cisalhamento ou fluxo pseudoplástico.
Em repouso ou sob baixo cisalhamento, as cadeias de polímero hidratadas formam uma rede entrelaçada. Essa rede gera viscosidade e ajuda a retardar a sedimentação de areia, detritos de perfuração, cascalho ou outros materiais em suspensão.
Quando se verifica um cisalhamento mais elevado no interior de bombas, tubagens, bicos e percursos de fluxo estreitos, as cadeias poliméricas ficam mais alinhadas com a direção do fluxo. A resistência diminui e o fluido circula mais facilmente.
Este comportamento pode ser representado pelo modelo de lei de potência:
tau = K × gama^n
Neste modelo, tau é a tensão de cisalhamento, gama é a taxa de cisalhamento, K é o índice de consistência, e n é o índice de comportamento de fluxo. Um valor de n Um valor inferior a 1 indica um comportamento de diluição por cisalhamento.
O modelo ajuda os engenheiros a estimar como um fluido se pode comportar em diferentes condições de circulação. Um único valor de viscosidade não é suficiente para descrever totalmente esse comportamento. É necessário medir a reologia a baixo cisalhamento, a resposta a alto cisalhamento, a temperatura e a formação de gel.
Desenvolvimento limitado de gel
O HEC permite um fluxo pseudoplástico sem desenvolver a elevada resistência do gel associada a alguns outros sistemas espessantes. A formação limitada de gel pode facilitar o reinício da circulação após um período de inatividade.
Isto é útil em operações de conclusão e de reabilitação, nas quais uma resistência excessiva do gel pode aumentar a pressão inicial da bomba. Ao mesmo tempo, o fluido continua a necessitar de uma viscosidade a baixo cisalhamento suficiente para desempenhar a sua função de transporte.
O Glossário da SLB Energy descreve o HEC como um viscosificante para salmouras, fluidos de fraturamento salinos, fluidos de workover, fluidos de conclusão e fluidos de perfuração. Identifica ainda a reologia pseudoplástica, com um desenvolvimento de resistência do gel praticamente nulo, como uma característica importante.
Comportamento em caso de perda de fluido
O HEC é por vezes descrito como um aditivo para a perda de fluido, mas esta afirmação deve ser contextualizada.
Em salmouras claras e em muitos fluidos utilizados na perfuração, o HEC altera principalmente a reologia. A maior viscosidade pode reduzir a penetração do líquido numa formação permeável, mas o HEC não deve ser automaticamente considerado como um sistema completo de controlo da filtração.
Nos casos em que é necessário um controlo rigoroso da perda de fluido, a formulação poderá necessitar de um aditivo específico para a perda de fluido, de partículas de ligação, de um comprimido reticulado ou de outro tratamento concebido para a formação.
Nas pastas de cimento, determinados tipos de HEC podem ajudar a controlar a perda de água. Este efeito deve ser ponderado em função da viscosidade da pasta, da bombeabilidade, do comportamento de presa e do desenvolvimento da resistência do cimento.
A questão correta não é simplesmente saber se o HEC reduz a perda de fluido. A questão é saber se a formulação completa cumpre o valor de filtração exigido nas condições de pressão e temperatura previstas.
Principais utilizações do HEC nas operações petrolíferas
| Exploração de campos petrolíferos | Função principal da HEC | Fatores importantes de conceção |
|---|---|---|
| Fluidos de perfuração e de penetração | Controlo da viscosidade, transporte de detritos de perfuração, modificação do fluxo | Tipo de salmoura, sólidos, taxa de cisalhamento, requisitos de limpeza do furo |
| Fluidos de conclusão | Viscosificação de salmouras transparentes, transporte de sólidos, apoio ao deslocamento | Densidade do fluido, limpeza, compatibilidade com a formação |
| Fluidos de manutenção de poços | Transporte de areia e detritos, apoio à circulação e à intervenção | Bombabilidade, método de limpeza, estabilidade estática |
| Fracturação e preenchimento com cascalho | Transporte de proppant ou cascalho e controlo da reologia | Resíduos de polímero, sistema de separação, temperatura, cisalhamento |
| Fluidos de cimentação | Controlo da perda de água e ajuste reológico | Compatibilidade com o cimento, tempo de espessamento, resistência à compressão |
| Fluidos de apoio à produção | Salmouras espessantes utilizadas em trabalhos de intervenção, de vedante ou de deslocamento | Composição da salmoura, temperatura, requisitos de limpeza |
HEC na perfuração e nos fluidos de perfuração
O HEC pode ser utilizado em determinados sistemas de perfuração à base de água e em sistemas de perfuração com injeção para aumentar a viscosidade e melhorar o transporte dos detritos de perfuração.
Em condições de baixo cisalhamento, o fluido consegue manter as partículas em suspensão e ajudar a transportá-las para a superfície. Em condições de cisalhamento mais elevado, junto à broca e no interior do sistema de circulação, a viscosidade diminui. Isto pode contribuir para um bombeamento mais suave e reduzir a resistência hidráulica desnecessária.
O HEC também pode ser avaliado em fluidos de cloreto de potássio utilizados em formações de xisto sensíveis à água. O sal de potássio constitui parte da estratégia de inibição do xisto, enquanto o HEC controla a viscosidade e o comportamento de transporte.
Não se deve partir do princípio de que o HEC, por si só, estabiliza todas as formações de xisto. A estabilidade do furo também depende do peso da lama de perfuração, da atividade iônica, do controlo da filtração, da química de inibição, da pressão e das características da rocha.
As referências técnicas atuais indicam que o HEC é utilizado com menos frequência nas lamas de perfuração em geral do que o CMC, o PAC, a goma xantana e outros polímeros de perfuração consagrados. A sua principal aplicação reside nos sistemas à base de salmoura, de perfuração, de conclusão e de manutenção, nos quais é necessária compatibilidade com sais não iônicos e uma formação limitada de gel.
Do Zhiwei HEC para fluidos de perfuração de campos petrolíferos é apresentado para sistemas à base de salmoura que requerem viscosidade, fluxo pseudoplástico, transporte de sólidos e comportamento de circulação consistente.
HEC em fluidos de conclusão
Um fluido de conclusão é introduzido num poço durante as operações finais, antes do início da produção. Pode ser utilizado durante a instalação de filtros, revestimentos, válvulas, vedantes ou outro equipamento de conclusão.
As salmouras límpidas são amplamente utilizadas porque permitem obter a densidade de fluido necessária sem introduzir grandes quantidades de sólidos em suspensão. De acordo com a definição da SLB de fluido de conclusão, estes fluidos são normalmente filtrados cuidadosamente para reduzir o risco de introdução de partículas na zona próxima do poço.
A HEC consegue aumentar a viscosidade destas salmouras sem necessidade de argila ou de outro espessante sólido permanente. O aumento da viscosidade pode facilitar o transporte de cascalho, a eficiência do deslocamento e o manuseamento do fluido.
Uma vez que o HEC apresenta diluição por cisalhamento, um fluido de conclusão devidamente concebido pode proporcionar suspensão a baixos níveis de cisalhamento, mantendo-se ao mesmo tempo bombeável durante a circulação. A sua formação limitada de gel também pode ajudar a reduzir a pressão necessária para reiniciar a circulação.
A proteção da formação continua a depender de todo o sistema. É necessário avaliar a pureza do polímero, o material não dissolvido, a filtração do fluido, a seleção do agente de ruptura, a compatibilidade com a água de formação e a eficiência da limpeza.
Do Zhiwei HEC para fluidos de completação destina-se a sistemas de salmoura transparente que exijam controlo da viscosidade, desenvolvimento limitado de gel e, eventualmente, a capacidade de limpeza por meio de ácidos.
HEC em fluidos de manutenção de poços
Durante as operações de manutenção de poços, pode ser necessário que um fluido remova areia, incrustações, produtos de corrosão ou outros detritos do poço. Pode também apoiar o controlo do poço, a circulação, o deslocamento e a intervenção com equipamento.
A tecnologia HEC pode aumentar a capacidade de transporte de uma salmoura com baixo teor de sólidos ou isenta de sólidos. Isto pode ajudar a transportar detritos, reduzindo simultaneamente a dependência da argila em suspensão.
Um fluido de workover HEC adequado deve permanecer estável durante a preparação e a bombagem, mas também deve poder ser removido após a operação. Dependendo da formulação, podem ser avaliados sistemas de quebra à base de ácido, enzimas ou oxidantes para reduzir a viscosidade.
O fraturador não deve ser selecionado apenas com base na rapidez com que destrói o polímero. Deve também ser compatível com a metalurgia, os minerais da formação, os elastómeros, o equipamento de conclusão e os requisitos ambientais.
O Zhiwei HEC página sobre a aplicação de fluidos de workover destaca a viscosidade da salmoura, o fluxo pseudoplástico, a resistência limitada do gel e o manuseamento controlado do fluido durante a intervenção.
HEC em fluidos para fraturamento e preenchimento com cascalho
O HEC pode ser utilizado como viscosificante em fluidos de fraturação salinos e como polímero transportador em determinados sistemas de enchimento com cascalho.
O fluido deve transportar o propante ou o cascalho através do equipamento de superfície, da tubagem, das perfurações e das fraturas. Uma viscosidade a baixo cisalhamento suficiente ajuda a retardar a sedimentação das partículas. O comportamento de diluição por cisalhamento pode reduzir a resistência ao bombeamento durante a injeção.
O HEC também tem sido utilizado em situações em que é importante que o resíduo após a fragmentação seja reduzido. Um fragmentador devidamente selecionado pode reduzir o peso molecular do polímero após a aplicação, diminuir a viscosidade do fluido e facilitar o refluxo.
Um baixo teor de resíduos não significa que não haja danos de formação. O polímero não dissolvido, a hidratação incompleta, a água de mistura contaminada, a dosagem excessiva, a composição química inadequada do agente de dissolução e uma filtração deficiente podem ainda afetar a permeabilidade.
A temperatura é outro fator crítico. A viscosidade de uma solução HEC convencional diminui geralmente à medida que a temperatura aumenta. O desempenho a altas temperaturas depende do tipo de solução, da salmoura, da concentração, do tempo de permanência, da exposição ao oxigénio, do cisalhamento e do pacote de estabilizadores. Qualquer limite de temperatura deve resultar de um ensaio que reproduza as condições reais do poço.
HEC na cimentação
O HEC pode funcionar como aditivo para o controlo da perda de água e para a modificação da reologia em pastas de cimento para poços de petróleo selecionadas.
A redução da perda descontrolada de água pode ajudar a manter a consistência da pasta e a preservar a relação água/cimento pretendida. Isto é importante quando o cimento é bombeado através de formações permeáveis.
A qualidade e a dosagem do HEC devem ser controladas cuidadosamente. Uma viscosidade excessiva pode aumentar a pressão de bombeamento e afetar a colocação da pasta. O HEC também pode interagir com dispersantes, retardadores, aceleradores, antiespumantes e outros aditivos para cimento.
Um tipo de cimento de menor viscosidade pode ser mais adequado quando é necessário controlar a perda de água sem um aumento significativo da consistência da pasta. A seleção final requer ensaios relativos à perda de fluido, reologia, água livre, tempo de espessamento, resistência à compressão e compatibilidade com a fonte de cimento.
HEC em fluidos de apoio à produção
O HEC também pode ser utilizado em fluidos para packers, pastilhas de intervenção, salmouras puras e outros fluidos manuseados em torno de poços de produção.
A sua função consiste, normalmente, em controlar a viscosidade, manter a suspensão e facilitar o deslocamento suave. A formulação pode ser ajustada de acordo com a densidade do fluido, a temperatura prevista, a carga de sólidos e o método de limpeza.
Do Zhiwei HEC para fluidos de produção de petróleo descreve o HEC como um viscosificante não iónico para salmouras de sódio, potássio, cálcio e brometo utilizadas em operações de apoio à produção.
Como misturar HEC num fluido para campos petrolíferos
Uma mistura inadequada pode impedir que um tipo de HEC adequado atinja o desempenho esperado. Quando o pó seco entra em contacto com a água demasiado rapidamente, a superfície exterior de cada partícula pode hidratar-se primeiro e formar uma camada de gel. O material seco fica retido no interior, dando origem a grumos vulgarmente designados por «olhos de peixe».
Um procedimento de mistura controlada reduz esse risco.
- Limpe o tanque de mistura e certifique-se de que não restam resíduos de produtos químicos incompatíveis.
- Adicione a água necessária ou a salmoura preparada e inicie uma circulação constante.
- Adicione o HEC lentamente através de uma tremonha ou de um alimentador de pó controlado. Não despeje sacos inteiros diretamente num tanque de baixo cisalhamento.
- Mantenha uma agitação suficiente para separar as partículas sem introduzir ar em excesso.
- Deixe o polímero dispersar-se antes de proceder a um ajuste significativo do pH. As variedades com tratamento de superfície podem recorrer à hidratação retardada para melhorar a dispersão inicial.
- Continuar a circulação até que a hidratação esteja concluída. Registar o tempo de mistura, a temperatura, o pH, a concentração de sal e as condições de cisalhamento.
- Meça a viscosidade após o período de repouso especificado. Adicione os restantes produtos químicos na ordem validada e repita o ensaio reológico após cada adição importante.
O aumento do pH ou da temperatura pode acelerar a hidratação em alguns sistemas, mas tal não deve ser feito antes de o pó estar bem disperso. Uma hidratação rápida numa fase inadequada pode aumentar a formação de grumos.
As práticas de campo mais antigas recorriam, por vezes, ao gasóleo ou a outro hidrocarboneto para pré-humedecer o HEC. As operações atuais devem, em vez disso, seguir as instruções do produto, as normas ambientais locais e os requisitos de segurança do local. O pó com tratamento de superfície, uma pasta aprovada pelo fornecedor ou um veículo líquido compatível podem constituir uma opção mais segura e controlada.
Problemas comuns e medidas corretivas
| Problema | Possível causa | Resposta prática |
|---|---|---|
| Olhos de peixe ou grumos de gel | A adição é demasiado rápida ou a agitação é insuficiente | Reduzir a velocidade de alimentação e melhorar a dispersão do pó antes da hidratação |
| A viscosidade final é demasiado baixa | Hidratação incompleta, qualidade inadequada, temperatura elevada ou incompatibilidade com a salmoura | Prolongue o tempo de hidratação e repita o teste na salmoura propriamente dita |
| A viscosidade continua a aumentar | A hidratação estava incompleta na primeira medição | Estabelecer um procedimento fixo de mistura e repouso |
| Pressão excessiva da bomba | A dosagem é demasiado elevada ou o grau de puridade apresenta um peso molecular excessivo | Reduzir a concentração ou optar por um tipo de produto com menor viscosidade |
| Suspensão insuficiente de sólidos | A viscosidade a baixo cisalhamento é insuficiente | Avaliar a concentração, o peso molecular e o perfil reológico completo |
| A viscosidade diminui durante o armazenamento | Contaminação microbiana, atividade enzimática, oxidação ou degradação térmica | Verifique a qualidade da água e utilize um programa de conservação compatível |
| Excesso de espuma | Incorporação de ar ou incompatibilidade com tensioativos | Ajustar as condições de mistura e avaliar um antiespumante adequado |
| Limpeza deficiente | Ação incompleta do disjuntor ou concentração excessiva de polímero | Otimizar o sistema de quebra-ondas em condições de reservatório |
A qualidade da água merece uma atenção especial. A água de superfície e a água reutilizada podem introduzir microrganismos, enzimas, sólidos em suspensão ou substâncias químicas dissolvidas que interferem com a hidratação e a estabilidade de armazenamento.
Pode ser necessário utilizar um biocida ou conservante adequado. A escolha deve respeitar a regulamentação local e ser precedida de testes de compatibilidade. A adição de um biocida após já se ter verificado uma perda grave de viscosidade pode impedir o crescimento microbiano, mas pode não reverter a degradação do polímero.
Comparação do HEC com outros polímeros para campos petrolíferos
| Polímero | Carácter iónico | Força típica | Principal limitação |
|---|---|---|---|
| HEC | Não iónico | Compatibilidade com salmoura, fluxo pseudoplástico, formação limitada de gel | Controlo autónomo limitado da perda de fluido em muitos sistemas transparentes |
| CMC | Aniónico | Controlo da viscosidade e da perda de fluido em lamas à base de água | O desempenho pode ser afetado por níveis elevados de salinidade e dureza |
| PAC | Aniónico | Eficácia elevada na filtração e no desempenho dos fluidos de perfuração | É necessário verificar a compatibilidade do tipo de betão e da salmoura |
| Goma xantana | Biopolímero aniônico | Elevada viscosidade a baixo cisalhamento e boa capacidade de suspensão | A estabilidade biológica e o comportamento sob cisalhamento elevado exigem controlo |
| Guar e guar modificado | Não iônicos ou modificados | Alta viscosidade e transporte de propante em fluidos de fraturamento | Os resíduos, a hidratação e a eficiência do separador podem constituir motivos de preocupação |
O HEC é frequentemente escolhido quando o sistema requer compatibilidade com salmoura pura e um comportamento suave de diluição por cisalhamento. O CMC e o PAC podem ser preferidos quando o controlo da filtração é o principal requisito. O xantano pode proporcionar uma suspensão estável em condições de baixo cisalhamento, enquanto os derivados de guar continuam a ser comuns na fraturação hidráulica.
A escolha deve basear-se no desempenho do fluido e não apenas na denominação química.
Seleção de um grau Zhiwei HEC para ensaios em campos petrolíferos
Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd. fornece vários graus de viscosidade HEC. Para sistemas de campos petrolíferos que exigem um forte aumento da viscosidade, o HEC 100K e o HEC 150K podem ser considerados como opções iniciais de triagem em laboratório.
| Nível Zhiwei | Viscosidade publicada | Possível orientação do rastreio |
|---|---|---|
| HEC 100K | Brookfield LV, solução de 1% a 25 °C: 3 401 a 5 500 mPa.s | Fluidos de perfuração, conclusão, manutenção ou apoio à produção que exijam elevada viscosidade e um fluxo adequado |
| HEC 150K | Brookfield LV, solução de 1% a 25 °C: 5 501 a 8 000 mPa.s | Sistemas de salmoura de alta densidade que requerem uma viscosidade mais elevada a baixo cisalhamento e maior capacidade de suspensão |
Zhiwei HEC 100K É um polímero HEC não iónico de elevada viscosidade. O produto destina-se a sistemas à base de água que requerem um forte espessamento, apoio à suspensão e manuseamento estável.
Zhiwei HEC 150K oferece uma gama de viscosidades mais elevada e pode ser avaliado nos casos em que é necessária uma maior contribuição para a viscosidade.
Os nomes destes modelos não devem ser utilizados como substituto dos ensaios com fluidos. Um valor medido numa solução de água doce 1% a 25 °C não permite prever diretamente o desempenho em brometo de cálcio concentrado, salmoura mista de halogenetos, pasta de cimento quente ou num fluido de fraturamento submetido a cisalhamento.
Antes de recomendar um tipo de produto, o fornecedor deve receber informações sobre a composição da salmoura, a densidade do fluido, a reologia pretendida, o perfil de temperatura, o teor de sólidos, o equipamento de mistura, o método de limpeza necessário e outros aditivos presentes na formulação.
Um programa de qualificação adequado deve comparar a reologia inicial e ao longo do tempo, o tempo de hidratação, a viscosidade a baixo cisalhamento, o desenvolvimento do gel, o comportamento de filtração, a estabilidade térmica, a tolerância à contaminação, a formação de espuma e a resposta ao agente de desativação.
Perguntas mais frequentes
O HEC é solúvel em água salgada?
O HEC pode dissolver-se e aumentar a viscosidade em muitas soluções salinas, uma vez que é não iónico. É frequentemente avaliado em salmouras de sódio, potássio, cálcio, cloreto e brometo.
A viscosidade final e a taxa de hidratação continuam a depender do tipo de cimento, da concentração de sal, da temperatura, do pH e das condições de mistura.
O HEC é utilizado na lama de perfuração?
O HEC pode ser utilizado em determinados fluidos de perfuração e de penetração, especialmente em sistemas à base de salmoura e com baixo teor de sólidos. Não é o polímero mais comum em todas as lamas de perfuração convencionais.
O CMC, o PAC, o xantano, o amido e outros aditivos podem ser mais adequados quando o principal requisito é o controlo da filtração, a inibição do xisto ou um perfil reológico diferente.
A HEC reduz a perda de fluidos?
O HEC pode reduzir o movimento do fluido devido ao seu efeito sobre a viscosidade, e determinados tipos podem ajudar a controlar a perda de água nas pastas de cimento. Em muitas salmouras límpidas, no entanto, não deve ser considerado um aditivo totalmente autónomo para a perda de fluido.
Pode ainda ser necessário um sistema específico de controlo da filtração.
Por que razão o HEC é útil nos fluidos de conclusão?
O HEC permite espessar salmouras transparentes sem adicionar argila ou outro sólido em suspensão permanente. Proporciona um fluxo pseudoplástico, facilita o transporte de sólidos e consegue manter um desenvolvimento limitado do gel durante os períodos de repouso.
Estas propriedades podem facilitar o bombeamento, o deslocamento, o transporte de cascalho e a limpeza posterior.
O HEC pode ser utilizado em poços de alta temperatura?
O HEC pode ser formulado para utilização a temperaturas elevadas, mas a sua viscosidade diminui normalmente à medida que a temperatura aumenta. O desempenho depende do tempo de exposição, da composição da salmoura, do peso molecular, do cisalhamento, do oxigénio e do conjunto de estabilizadores.
O limite de temperatura efetivo deve ser determinado através de ensaios de envelhecimento e reologia que reproduzam as condições do poço.
Como se pode prevenir a formação de coágulos HEC?
Adicione o pó lentamente ao fluido em movimento e mantenha uma agitação constante. Deixe que as partículas se dispersem antes de acelerar a hidratação através de uma alteração do pH ou da adição de outro produto químico.
Um tipo de HEC com hidratação retardada ou com tratamento de superfície também pode reduzir a formação de «olho de peixe».
Que informações são necessárias para um fornecedor HEC?
O fornecedor necessita de saber o tipo de fluido, a composição completa da salmoura, a densidade, a viscosidade pretendida, a temperatura de funcionamento, o teor de sólidos, o procedimento de mistura, outros aditivos e os requisitos de limpeza.
Indicar apenas o grau de viscosidade solicitado não é suficiente para uma recomendação fiável.
Conclusão
A hidroxietilcelulose, nas aplicações em campos petrolíferos, é valorizada principalmente pelo seu caráter não iônico, compatibilidade com salmoura, comportamento pseudoplástico e capacidade de aumentar a viscosidade sem desenvolvimento excessivo de gel.
Pode ser utilizado em fluidos de perfuração e de penetração, salmouras de conclusão, fluidos de manutenção de poços, sistemas de fraturamento e de preenchimento com gravilha, pastas de cimento e fluidos de apoio à produção. A sua função exata varia consoante a formulação.
O HEC deve ser selecionado como parte de um sistema de fluidos completo. A composição química da salmoura, a temperatura, o cisalhamento, os requisitos de filtração, o controlo microbiano, a limpeza e a compatibilidade com a formação são fatores que influenciam o resultado.
Os modelos Zhiwei HEC 100K e HEC 150K constituem pontos de partida práticos para a triagem de fluidos de campos petrolíferos de alta viscosidade. A seleção final deve basear-se em análises laboratoriais em condições de campo representativas.