Organofilizao de argilas bentonticas com tensoativos no-inicos visando seu uso em fluidos de perfurao base leo

Organofilizao de argilas bentonticas com tensoativos no-inicos visando seu uso em fluidos de perfurao base leoCristian dos Santos Natlia da CunhaBentonitas, argilas constituda por argilominerais do grupo da esmectita.

So argilas extremamente versteis e apresentam uma extensa gama de usos industriais.

As bentonitas sdicas apresentam, em especial, um ndice de inchamento e uma capacidade de troca de ctions elevados, o que lhes conferem uma grande aplicabilidade principalmente como aditivos em fluidos de perfurao (Coelho et al., 2007a, b).

Argilas bentonticas contendo o sdio como ction de troca podem ser modificadas com sais quaternrios de amnio para a obteno de complexos argilacompostos orgnicos denominados de argilas organoflicas.

introduo Argilas organoflicas

Argilas que contm molculas orgnicas intercaladas entre suas camadas estruturais ou adsorvidas nas superfcies.

A insero de molculas orgnicas faz com que ocorram expanses entre os planos d001 da argila e muda sua natureza hidroflica para hidrofbica ou organoflica.

A preferncia quanto ao uso de argilas esmectticas para a sntese de complexos argila-compostos orgnicos deve-se s pequenas dimenses dos cristais e elevada capacidade de troca de ctions desses argilominerais.OBJETIVO O uso de tensoativos no inicos vem substituindo os tradicionais inicos dentre outros motivos pelo seu elevado potencial de resistncia a degradao trmica.

Desenvolvimentto de argilas organoflicas atravs da incorporao de tensoativos no inicos visando seu uso em fluidos de perfurao de poos de petrleo base leo.

No desenvolvimento desta pesquisa foram utilizados os seguintes materiais:

cloisite Na+ argila bentontica industrializada importada Brasgel PA - argila bentontica industrializada nacional, sdicaargila Chocolate - argila bentontica natural, policatinica Ultramina 20, Ultramina 50 Imidazolina oleica vegetal

Foram utilizados trs lquidos orgnicos como meios dispersantes: leo diesel tipo Dster parafina MATERIAIS E MTODOSArgilas bentonticas natural, industrializadas e organofilizada foram caracterizadas por anlise qumica, difrao de raios X e anlises trmicas.

Para o processo de organofilizao foram utilizados 3,615 L de gua deionizada, onde adicionou-se 150 g da argila, agitou-se por 20 min e foi adicionado o tensoativo no inico onde foi ajustado o pH at 7,0, com uma soluo de HCl a 2 N;

Aps, a agitao foi mantida por mais 20 min, realizou-se a filtrao e em seguida o sistema foi levado a estufa a 60C, onde permaneceu entre 24 e 96h;

Por fim a argila organofilizada foi beneficiada em moinho de bolas e passado em peneira ABNT.

Aps organofilizao foram determinadas as medidas do inchamento de Foster.RESULTADOS E DISCUSSO

Composio qumica tpica de argilas bentonticas.

Difrao de raios X das argilas bentonticas.Argila Chocolate: presena de argilomineral esmectticos caracterizado pela distncia interplanar de 15,56 e 4,45 , presena de quartzo caracterizado pelas distncias interplanares de 4,26 e 3,34 . Argila Brasgel: mesma configurao, distncias diferentes.Argila Cloisite: presena de argilomineral esmectticos caracterizado pelas distncias.

Confirmao da presena do argilomineral esmecttico.

Argilas possuem difratogramas tpicos das argilas bentonticas.Anlise termogravimtrica (ATG) e anlise trmica diferencial(ATD).

Pico endotrmico caracterstico da presena de gua livre e adsorvida.Pico endotrmico caracterstica da presena de hidroxilas da folha octadrica.Pico endotrmico caracterstico da destruio do retculo cristalino.Pico exotrmico caracterstica da nucleao da mulita, liberao de quartzo beta.Pico endotrmico caracterstico da provvel presena carbonato magnsio.Curvas termogravimtricas, as trs curvas apresentaram perda de massa. a) 17%; b) 19%; c) 26%.Difrao de raios X da argila organofilizada com os tensoativos.

Observam-se distncias interplanares basais semelhantes, porm, h um aumento na distncia interplanar basal original, mostrando que houve eficcia do processo de intercalao dos tensoativos mencionados na argila.

Argila Closite Na+Argila Brasgel PAArgila ChocolatePerda de massa das argilas e porcentagens de tensoativos adsorvidos.

Resultados do Inchamento de Foster

Inchamento de Foster das argilas Closite Na+, Brasgel PA e Chocolate organofilizada nos meios orgnicos: ster, parafina e leo diesel.

Os melhores resultados foram para o meio dispersante orgnico ster e o segundo o diesel. Em relao aos tensoativos, verificou-se que o TA20 e o TA50 com 20% e 30% de tensoativo para argila organoflica Chocolate foram os que obtiveram melhores resultados com valores superiores a 8 mL/g indicando inchamento alto, comprovando uma melhor compatibilidade com os meios steres, leo diesel e parafina. Para a Bragel PA incorporadas com tensoativos TA20 e TA50 os valores encontrados esto na faixa entre 6 mL/g e 8 mL/g sendo classificados como inchamento mdio, e os demais so classificados como inchamento baixo ou no incharam.

Viscosidades aparentes (VA) e plsticas (VP) no meio lquido orgnico dispersante ster com as argila Closite Na+, Brasgel PA e Chocolate.Verificou-se que os melhores resultados foram encontrados na argila incorporada com tensoativo TA50 a 30%.Viscosidades aparentes (VA) e plsticas (VP) no meio lquido orgnico dispersante leo diesel com as argila Closite Na+, Brasgel PA e Chocolate.

Observou-se que os melhores resultados foram encontrados na argila incorporada com tensoativo TA50 a 20% e 30%.CONCLUSES Concluiu-se que os tensoativos estudados mostraram eficcia no processo de incorporao nas argilas, sendo possvel observar que o meio dispersante ster apresentou uma melhor compatibilidade com as argilas organoflicas obtidas com os diversos tipos de tensoativos, sendo o tensoativo TA50 com 30% de incorporao o que se mostrou melhor e o que atende as especificaes da Petrobrs para uso em perfurao de poos de petrleo base leo.