Resumo: O pré-sal brasileiro, composto por carbonatos altamente fraturados, tem sido um enorme desafio para as operações de perfuração. Ao se perfurar carbonatos fraturados, o fluido de perfuração pode escoar para as fraturas ou cavernas, causando perda de circulação e, como consequência, controle ineficaz das pressões do fundo do poço. Este problema pode comprometer o poço e levar a um período não produtivo, custos associados a tratamentos para isolar a zona de perda e, às vezes, à perda total do poço perfurado. Existem métodos físicos e químicos ou uma combinação de ambos para o tratamento das perdas de fluido de perfuração. As soluções variam de acordo com a gravidade. Geralmente fluidos de perfuração customizados são suficientes para criar um filme denominado reboco na face do poço aberto, que previne a invasão do fluido de perfuração na rocha perfurada. Para perdas mais severas, são utilizados, lama de alta viscosidade, tampões de cimento, materiais de reticulação, gunk plug (óleo diesel-bentonita) e sistemas espessantes (também chamados de fluidos sensíveis ao cisalhamento, ou sistemas deformáveis-viscosos-coesivos). Este trabalho visa estudar um fluido capaz de selar a zona de perdas, aproveitando suas propriedades visco-elásticas e sua capacidade de permanecer como um sólido enquanto tensões são impostas. Isso está diretamente relacionado com a tensão limite de escoamento. A metodologia consiste no estudo reológico de um material composto por olefina, bentonita, surfactante (Liomul), poliacrilamida (Flopaam 6030 S) e água destilada. São realizados testes oscilatórios de cisalhamento (testes de varredura de amplitude e testes de varredura de frequência) para encontrar a tensão limite de escoamento de cada formulação. Os testes foram desenvolvidos a 25 °C, utilizando-se o reômetro Thermo Scientific HAAKE MARS III equipado com geometria de placas paralelas (P35-Ti-L, com 0,8 mm de folga). Para cada formulação, a região viscoelástica linear (LVR) foi definida e a tensão limite de escoamento foi calculada. Análises estatísticas foram aplicadas, identificando-se a melhor formulação. Os resultados para todas as formulações mostram que o módulo elástico (G¿) ultrapassa o módulo viscoso (G¿¿) para a região viscoelástica linear em 4 a 11 vezes. A partir deste estudo, pode-se concluir que o material se comporta como um sólido se submetido a tensões menores do que a tensão limite de escoamento. A tensão limite de escoamento do material é influenciada diretamente pelo teor de olefinas, e, finalmente, a formulação composta de nível baixo de olefina/bentonita (1 w%), nível baixo de agua/bentonita (2 w%), nível alto de polímero/bentonita (0,02 w%) e nível médio de tempo de agitação (90 s) é a formulação indicada para desenvolver testes de perda de circulação para avaliar as propriedades de vedação do material Ver menos

Abstract: The Brazilian pre-salt is comprised of highly fractured carbonates and has been an enormous challenge for drilling operations. When carbonates are drilled, the drilling fluid can flow into the fractures or caverns, causing circulation loss and risking the well control. This problem can compromise the wellbore and leads to a non-productive time, over costs associated with treatments to isolate the thief zone, and sometimes the loss of the drilled well. There are physical and chemical methods or a combination of both for the treatments of drilling fluid loss. The solutions vary according to the severity. Generally, tailored drilling fluids are enough to create a filtered cake on the face of the open well, mitigating seepage losses. For more severe losses, high viscosity mud, cement plugs, crosslinking materials, gunk plugs (reverse diesel oil bentonite), thickening systems (also called shear-sensitive fluids or deformable-viscous-cohesive systems) are used. This work aims to study a shear-sensitive fluid, able to seal the zone of loss, taking advantage of its viscoelastic properties and its ability to stay as a solid while stress is imposed. The methodology consists of rheological and statistical studies of a material composed of olefin, bentonite, surfactant (Liomul), polyacrylamide (Flopaam 6030 S), and distilled water. Oscillatory shear tests (amplitude sweep tests and frequency sweep tests) are performed to find the yield stress of the formulations. The tests were developed at 25 °C, using the Thermo Scientific HAAKE MARS III rheometer equipped with the parallel plates geometry (P35-Ti-L, with a gap of 0.8 mm). Statistical analyses were applied, and the best formulation was identified. The results for all formulations show that the elastic modulus (G¿) surpasses the viscous modulus (G¿¿) for the linear viscoelastic region by 4 to 11 times. From the study, it can be concluded that the material behaves like a solid when submitted to stress conditions lower than the yield stress. The olefin content directly influences the final yield stress of the material. Finally, with the statistical analyses, the best formulation was defined for a low level of Olefin/Clay (1 w%), low level of Water/Clay (2 w%), high level of Polymer/Clay (0.02 w%), and a medium level of stirring time (90 s). The optimized formulation is indicated to develop future tests for lost circulation, aiming to evaluate the sealing properties of the material Ver menos