BR112017022079B1

BR112017022079B1 - Fluido composto, e, método para criar de um fluido composto

Info

Publication number: BR112017022079B1
Application number: BR112017022079-2A
Authority: BR
Inventors: Paul F. Rodney
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2022-06-07
Also published as: US20170158938A1; GB201716218D0; US20210395595A1; BR112017022079B8; US11136485B2; NO20171540A1; BR112017022079A2; SA521430582B1; GB2553949A; CA2982556C; US10294401B2; AU2015394340A1; CA2982556A1; US11624017B2; US20190233704A1; MY183665A; GB2553949B; AU2015394340B2; WO2016182577A1; SA517390084B1

Abstract

FLUIDO COMPOSTO, E, MÉTODO PARA CRIAR UM FLUIDO COMPOSTO. A presente divulgação se refere a um fluido composto incluindo um fluido de fundação eletricamente isolante tendo uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica, e um aditivo combinado com o fluido de fundação que resulta em um fluido composto tendo uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior do que a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido de fundação.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente divulgação se refere aos fluidos de fundo do poço e, mais particularmente, aos fluidos de fundo de poço com alta constante dielétrica e alta rigidez dielétrica.

Fundamentos

[0002] Os recursos naturais, como o petróleo ou o gás, que residem em uma formação subterrânea podem ser recuperados através da perfuração de um furo de poço que penetra na formação. Uma variedade de fluidos é utilizada na perfuração e no preenchimento do furo de poço e na recuperação de recursos. Cada um desses fluidos pode atender a diferentes propósitos dentro de um furo de poço. Durante a perfuração do furo de poço, por exemplo, um fluido de perfuração pode ser usado para, entre outras coisas, esfriar a broca de perfuração, lubrificar a coluna de perfuração rotativa para evitar que ela fique presa às paredes do furo de poço, evite explosões ao servir como uma cabeça hidrostática para a entrada no furo de poço de fluidos de formação e remova as rebarbas de perfuração do furo de poço.

Breve Descrição das Figuras

[0003] Uma compreensão mais completa e mais minuciosa das várias modalidades e vantagens pode ser adquirida por referência à seguinte descrição tomada em conjunto com as figuras anexas, nas quais números de referência similares indicam características semelhantes, e em que: A Figura 1 é uma vista em elevação de um sistema de perfuração exemplar no qual um fluido de perfuração pode ser utilizado; A Figura 2 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas no fluido composto para condutividades variáveis do fluido composto; A Figura 3 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração volumétrica de partículas com momentos de dipolos elétricos variantes por unidade de volume; e A Figura 4 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com constantes dielétricas variáveis; A Figura 5 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com constantes dielétricas variáveis; A Figura 6 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com condutividades variáveis; A Figura 7 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com condutividades variáveis; A Figura 8 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas no fluido compósito para condutividades variáveis do fluido composto; A Figura 9 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas no fluido composto para condutividades variáveis do fluido de fundação; A Figura 10 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a frequência de operação do campo ou potencial elétrico; A Figura 11 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade efetiva do fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com frequências operacionais variáveis do potencial elétrico; A Figura 12 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas de aditivos com constantes dielétricas variáveis aprimoradas pelo aumento do momento de dipolo elétrico por volume de unidade das partículas aditivas; e A Figura 13 é uma vista em elevação de um furo de poço exemplar no qual um fluido espaçador pode ser usado.

Descrição detalhada

[004] Um fluido de fundo de poço com propriedades elétricas e/ou magnéticas particulares pode ser formulado ao combinar um fluido de fundação com partículas e/ou outros fluidos, que podem ser coletivamente referidos como "aditivos", para formar um fluido composto com propriedades elétricas e/ou magnéticas diferentes daquelas do fluido de fundação. As propriedades elétricas e/ou magnéticas particulares do fluido de fundo de poço podem ser formuladas para alcançar ou manter um ambiente particular dentro do furo de poço durante a perfuração, conclusão, manutenção ou operação de um poço. As propriedades elétricas e/ou magnéticas dos fluídos do fundo de poço podem afetar como os componentes de sistema dentro do furo de poço interage entre si, o furo de poço e a formação circundante. Por exemplo, as propriedades elétricas do fluido de fundo de poço podem, entre outras coisas, afetar o fluxo de corrente elétrica através do fluido de fundo de poço. Como outro exemplo, as propriedades magnéticas de um fluido de fundo de poço podem, entre outras coisas, afetar como componentes de sistema atraem, repelem ou influenciam magneticamente ou de alguma forma outro. Assim, os aditivos podem ser usados para formular um fluido de fundo de poço com propriedades elétricas e/ou magnéticas particulares para conseguir ou manter um ambiente particular dentro do furo de poço. As modalidades da presente divulgação e suas vantagens podem ser mais bem compreendidas em referência às Figuras 1 a 4, em que números equivalentes são usados para indicar partes equivalentes e correspondentes.

[005] A Figura 1 é uma vista em elevação de um sistema de perfuração exemplar no qual um fluido de perfuração pode ser utilizado. O sistema de perfuração 100 pode incluir uma plataforma de perfuração 102 que suporta um guindaste 104 com uma catarina 106 para elevar e baixar uma coluna de perfuração 108. A haste de perfuração 110 pode suportar a coluna de perfuração 108 à medida que é baixada através da mesa rotativa 112. A broca de perfuração 114 pode estar ligada à extremidade distal da coluna de perfuração 108 e pode ser conduzida tanto por um motor de fundo de poço e/ou através da rotação de coluna de perfuração 108 a partir da superfície do poço. À medida que a broca de perfuração 114 rotaciona, ela pode criar furo de poço 116 que penetra várias formações subterrâneas 118. O furo de poço 116 pode ser qualquer furo perfurado em uma formação para fins de exploração ou extração de recursos naturais como, por exemplo, hidrocarbonetos, ou com a finalidade de injeção de fluidos como, por exemplo, água, águas residuais, salmoura ou água misturada com outros fluidos. Além disso, o furo de poço 116 pode ser qualquer furo perfurado em uma formação para fins de geração de energia geotérmica.

[006] O sistema de perfuração 100 também pode incluir a bomba 120, que circula o fluido de perfuração 122 através do tubo de alimentação 124 para a haste de perfuração 110 que, por sua vez, transporta o fluido de perfuração 122 para o fundo de poço através do interior da coluna de perfuração 108 e através de um ou mais orifícios em broca de perfuração 114. O fluido de perfuração 122 pode então circular de volta para a superfície através do anel 126 formado entre a coluna de perfuração 108 e as paredes laterais do furo de poço 116. Na superfície, o fluido de perfuração usado ou recirculado 122 pode sair do anel 126 e pode ser transportado para uma ou mais unidades de processamento de fluido 128 através de uma linha de fluxo de interconexão 130. Depois de passar através das unidades de processamento de fluido 128, um fluido de perfuração limpo 122 pode ser depositado no tanque de retenção 132. Embora a unidade de processamento de fluido 128 seja ilustrada na FIG. 1 perto da saída do furo de poço 116, a unidade de processamento de fluido 128 pode ser localizada em uma distância a partir da saída do furo de poço 116.

[007] O sistema de perfuração 100 pode ainda incluir funil misturador 134 acoplado de forma comunicável ou de outra forma em comunicação fluídica com o tanque de retenção 132. O funil de mistura 134 pode incluir, mas não está limitado a, misturadores e equipamentos de mistura relacionados. O funil de mistura 134 pode ser usado para adicionar aditivos ao fluido de perfuração 122 para criar um fluido composto.

[008] Os aditivos podem ser usados para criar fluidos de perfuração 122 com propriedades elétricas e/ou magnéticas específicas. O fluido de perfuração 122 pode ser um fluido composto que inclui um fluido de fundação ao qual as partículas e/ou outros fluidos, que podem ser coletivamente referidos como aditivos, são adicionados para criar um novo fluido composto com propriedades magnéticas e/ou elétricas diferentes das do fluido de fundação. As propriedades elétricas e/ou magnéticas do fluido de perfuração 122 podem ser selecionadas ou ajustadas com aditivos com base na utilização pretendida de fluido de perfuração 122 dentro do furo de poço e/ou as condições reais ou antecipadas dentro do furo de poço durante a perfuração, conclusão, manutenção ou operação do poço.

[009] Um fluido de fundo de poço pode ser qualquer fluido usado na perfuração, conclusão, manutenção ou operação de um poço. Por exemplo, em adição ao fluido de perfuração 122 descrito na FIG. 1, outros fluidos de fundo de poço, tais como fluidos espaçadores e fluidos de fraturamento, podem ser similarmente compostos de um fluido de fundação ao qual são adicionados aditivos incluindo partículas e/ou outros fluidos. Fluidos espaçadores e fluidos de fraturamento podem ser utilizados no lugar do fluido de perfuração 122 no sistema de perfuração 100 ou outro sistema de perfuração ou sistema de poços conforme apropriado. Como outro exemplo, o fluido de fundo de poço pode ser concreto ao qual os aditivos, incluindo partículas e/ou outros fluidos, são adicionados antes do concreto curar completamente.

[0010] Esta divulgação descreve técnicas para modificar as propriedades elétricas e magnéticas de um fluido de fundo de poço (por exemplo, fluido de perfuração 122, fluidos espaçadores, fluidos de fraturamento, concreto ou outros fluidos utilizados no fundo de poço), bem como técnicas para usar o fluido resultante para a correspondência de impedância. Por exemplo, os aditivos podem ser selecionados e adicionados para alterar as propriedades elétricas do fluido do fundo de poço. Como outro exemplo, os aditivos podem ser selecionados e adicionados para alterar as propriedades magnéticas do fluido. Ainda como outro exemplo, os aditivos podem ser selecionados e adicionados para alterar as propriedades elétricas e magnéticas do fluido. Os aditivos podem ser selecionados e adicionados a para alterar as propriedades elétricas e/ou magnéticas do fluido para efeitos de correspondência de impedância.

Propriedades eléctricas

[0011] Um fluido do fundo de poço pode ser formulado ou modificado para ter propriedades elétricas específicas para limitar a descarga elétrica através do fluido do fundo de poço. Em perfuração de descarga elétrica, por exemplo, um campo elétrico de baixa e alta frequência pode ser aplicado a uma região direcionada de formação 118, o que pode causar a formação 118 se quebre fisicamente em torno da região direcionada. Para limitar a descarga do campo elétrico através do fluido do fundo de poço e permitir que mais corrente elétrica flua para dentro da região alvo da formação 118, um fluido de fundo de poço eletricamente isolado com uma alta constante dielétrica e uma alta rigidez dielétrica em uma determinada frequência de operação pode ser usado. Um fluido de fundo de poço eletricamente isolado pode restringir o movimento de cargas elétricas e, portanto, o fluxo de corrente elétrica através do fluido do fundo de poço. Uma alta constante dielétrica e alta resistência dielétrica também podem diminuir a descarga elétrica através do fluido do fundo de poço. A constante dielétrica do fluido do fundo de poço pode indicar a capacidade do fluido do fundo de poço para armazenar energia elétrica quando exposto a um campo elétrico, como uma potencial tensão criada por um sistema de perfuração de descarga elétrica, enquanto a força dielétrica do fluido do fundo de poço pode indicar um nível de tensão ao qual o fluido do fundo de poço pode estar exposto antes de sofrer um colapso elétrico ou perda de suas propriedades eletricamente isolantes.

[0012] O fluido da base pode ser um fluido eletricamente isolante. O fluido de fundação pode incluir um único fluido ou uma combinação de mais de um fluido. Os componentes do fluido de fundação podem ser produzidos sinteticamente ou refinados a partir de materiais encontrados naturalmente com propriedades eletricamente isolantes. Além disso, os componentes do fluido de fundação podem ser selecionados para suportar uma gama de temperaturas e pressões típicas dentro de um furo de poço. Por exemplo, fluidos não aquosos à base de óleo podem suportar temperaturas mais elevadas e pressões mais elevadas antes de entrar em colapso em comparação com outros fluídos aquosos. Como exemplo, o fluido de fundação pode ser formado de compostos incluindo parafinas de cadeia ramificada tendo entre aproximadamente 18 e 40 átomos de carbono por molécula, óleos diésteres, líquidos hidrocarbonados substancialmente imiscíveis com água, fluidos oleaginosos (por exemplo, ésteres, olefinas, óleos diesel e óleos minerais incluindo n-parafinas, iso-parafinas, alcanos cíclicos e/ou alcanos ramificados), óleos aromáticos polinucleares baixos com uma mistura de parafinas ramificadas e cíclicas, óleos minerais asfálticos e/ou óleos asfálticos residuais e suas combinações.

[0013] Um ou mais aditivos podem ser selecionados para adicionar ao fluido de fundação para formar um fluido composto com propriedades elétricas diferentes do que o fluido de fundação. Os aditivos podem ser selecionados de modo que, quando combinados com o fluido de fundação, a adição de aditivos resulta na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica aproximadamente igual a um valor alvo ou dentro de uma faixa direcionada. O valor ou faixa direcionada pode ser diferente do valor ou faixa da constante dielétrica e/ou da rigidez dielétrica do fluido de fundação. Por exemplo, um ou mais aditivos podem ser selecionados de modo que, quando adicionado ao fluido de fundação, a adição dos aditivos resulta na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica maior que a constante dielétrica e/ou força dielétrica do fluido de fundação. Além disso, um ou mais aditivos podem ser selecionados de modo que, quando adicionados ao fluido de fundação ou fluido composto, a adição dos aditivos resulta na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou uma rigidez dielétrica inferior à constante dielétrica e/ou à rigidez dielétrica do fluido de fundação.

[0014] Os aditivos podem incluir partículas, fluidos e suas combinações. Por exemplo, um aditivo pode incluir partículas formadas de uma composição que possui uma constante dielétrica e/ou uma rigidez dielétrica maior que a do fluido de fundação. Como outro exemplo, os aditivos podem ser formados por uma mistura de diferentes partículas em que cada tipo de partícula é formado por uma composição com uma constante dielétrica e/ou uma rigidez dielétrica maior do que a do fluido de fundação. Os aditivos também podem incluir um ou mais fluidos. Por exemplo, o aditivo pode incluir um fluido que tenha uma condutividade maior que a do fluido de fundação. Como outro exemplo, o aditivo pode incluir fluido de fundação adicional.

[0015] A adição de aditivos ao fluido de fundação pode formar um fluido composto com propriedades elétricas diferentes daquelas do fluido de fundação. Como exemplo, a adição do fluido de fundação das partículas com uma constante dielétrica maior que a do fluido de fundação pode resultar na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica maior que a do fluido de fundação. Como outro exemplo, a adição ao fluido de fundação de partículas com uma rigidez dielétrica maior que a do fluido de fundação pode resultar na formação de um fluido composto com uma rigidez dielétrica maior que a do fluido de fundação. Além disso, a adição ao fluido de fundação de partículas com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maiores que as do fluido de fundação podem resultar na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior que a do fluido de fundação. A fim de maximizar a constante dielétrica do fluido composto, as partículas podem ser tratadas para ter momentos de dipolo elétricos, as partículas podem ser criadas com momentos de dipolo elétricos e/ou a condutividade do fluido de fundação pode ser aumentada de acordo com os métodos descritos em mais detalhes abaixo.

[0016] A condutividade elétrica das partículas também pode afetar a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido composto formado pela adição das partículas ao fluido de fundação. Por exemplo, à medida que a condutividade elétrica das partículas aumenta, o aprimoramento para a constante dielétrica e/ou da rigidez dielétrica pode diminuir. Assim, as partículas podem ser formadas de uma composição com uma condutividade elétrica inferior à do fluido de fundação para prover um aumento maior na constante dielétrica e/ou resistência dielétrica do fluido composto. Como exemplo, as partículas podem ser formadas de uma composição com uma condutividade elétrica de aproximadamente a metade da condutividade elétrica do fluido de fundação.

[0017] Composições exemplificativas a partir das quais as partículas podem ser formadas incluem mica em qualquer uma das suas várias formas (por exemplo, muscovita, flogopita, leidolita, fluoroflogopita, mica ligada a vidro, e biotita), politetrafluoroetileno (Teflon® por DuPont Co.) e/ou variantes químicas de tetrafluoroetileno, vidro ou uma composição de vidro incluindo sílica fundida e silicato alcalino, poliestireno, polietileno, diamante, titanato zirconato de chumbo (PZT), cloreto de sódio cristalino, brometo de potássio cristalino, óleo de silicone, benzeno e suas combinações. Além disso, as partículas podem ser formadas de outras composições com uma constante dielétrica entre aproximadamente 2 e 100, e uma rigidez dielétrica entre aproximadamente 10 e 200 quilovolts por mm (kV/mm).

[0018] O formato das partículas pode ser selecionado com base no valor ou intervalo direcionado da constante dielétrica e/ou resistência dielétrica do fluido composto em comparação com o fluido de fundação. Por exemplo, a adição de partículas no formato de discos ou flocos pode resultar em um aumento maior na constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica do fluido composto, além da adição de partículas no formato de agulhas, elipsoides e esferas. O tamanho das partículas pode ser selecionado para ser maior do que os compostos químicos do(s) material(is) a partir dos quais as partículas são formadas, ainda que suficientemente pequenas para garantir distribuição uniforme dentro do fluido composto. Por exemplo, as partículas no formato de flocos com um diâmetro entre aproximadamente 10 nm e 100. 000 nm podem distribuir uniformemente no fluido composto de modo que todas as porções de fluido composto mantenham uma constante dielétrica relativamente uniforme e rigidez dielétrica. Como exemplo, as partículas podem ser discos com um diâmetro de aproximadamente 50 nanômetros (nm) e uma espessura de aproximadamente 2 nm.

[0019] Um aditivo também pode incluir partículas que, quando adicionadas ao fluido de fundação, resultam na formação de um fluido composto com um momento de dipolo elétrico aumentado por unidade de volume e, portanto, uma constante dielétrica maior do que os fluidos de fundação. O momento de dipolo elétrico médio por unidade de volume, que também pode ser referido como a densidade de polarização de uma composição, pode representar o número e a rigidez dos dipolos elétricos na composição. Os dipolos elétricos nas partículas podem aumentar os mecanismos de polarização elétrica disponíveis no fluido composto ao qual as partículas são adicionadas. Assim, quando um campo elétrico externo é aplicado ao fluido composto, os dipolos elétricos nas partículas e, portanto, no fluido composto, podem alinhar para se opor ao campo elétrico externo. O alinhamento dos dipolos elétricos em oposição ao campo elétrico externo pode resultar em uma maior polarização elétrica líquida no fluido composto em comparação com o fluido de fundação. Conforme discutido em maior detalhe em relação à FIGURA 3, aumenta a densidade de polarização do fluido composto pode causar aumentos na constante dielétrica do fluido composto. As partículas podem ser tratadas para ter dipolos elétricos e/ou criados para ter um momento de dipolo elétrico líquido.

[0020] As partículas podem ser tratadas para transmitir dipolos elétricos dentro da composição a partir da qual as partículas são formadas. Por exemplo, as partículas podem ser colocadas na presença de um campo elétrico que provoca a formação de dipolos elétricos dentro da composição a partir da qual as partículas são formadas e, na presença do campo elétrico, aquecido a uma temperatura para além do ponto de fusão da composição a partir da qual as partículas são formadas e subsequentemente arrefecidas. O aquecimento e o arrefecimento das partículas na presença do campo elétrico podem resultar na criação de dipolos elétricos que continuam após as partículas serem removidas do campo elétrico. Os dipolos elétricos podem ser quase permanentes, que podem ser referidos como eletretos, ou permanentes, que podem ser referidos como dipolos elétricos permanentes. A formação dos dipolos elétricos quase permanentes e permanentes em uma partícula pode aumentar o momento de dipolo elétrico por unidade de volume na partícula. O momento de dipolo elétrico resultante por unidade de volume para uma partícula particular pode depender da magnitude e do número de dipolos elétricos criados pelo tratamento da partícula. A magnitude e o número dos dipolos elétricos criados pelo tratamento de uma partícula podem depender, entre outras coisas, da magnitude do campo elétrico ao qual a partícula está exposta, da duração de exposição, da temperatura à qual a partícula é aquecida e da estrutura molecular da composição a partir da qual a partícula é formada.

[0021] Além de tratar partículas para transmitir dipolos elétricos, partículas podem ser criadas para ter um momento de dipolo elétrico líquido. Tais partículas podem, por exemplo, incluir partículas Janus criadas com um momento de dipolo elétrico líquido. Uma partícula Janus pode incluir uma partícula esférica ou elipsoidal incluindo duas regiões distintas. As duas regiões podem ter diferentes polaridades elétricas, criando um momento de dipolo elétrico líquido para a partícula. As partículas que têm um momento de dipolo elétrico líquido podem ser criadas por evaporação térmica, mascaramento, emulsões, crescimento específico de local ou qualquer outro método que permita a criação de uma partícula de dois lados com diferentes polaridades elétricas. O momento de dipolo das partículas Janus pode ser ainda melhorado colocando as partículas na presença de um campo elétrico e, enquanto na presença do campo elétrico, aquecendo as partículas a uma temperatura além do ponto de fusão da composição a partir da qual as partículas são formadas. As partículas criadas para ter momentos de dipolo elétricos líquidos podem ser combinadas com o fluido de fundação para formar um fluido composto com uma constante dielétrica maior que a do fluido de fundação.

[0022] As partículas tratadas para ter dipolos elétricos e/ou partículas criadas para ter um momento de dipolo elétrico líquido podem ser formadas de qualquer composição capaz de polarização elétrica. As composições exemplificativas de partículas que podem ser tratadas para transmitir um dipolo elétrico incluem mica em qualquer das suas várias formas, politetrafluoroetileno, variantes químicas de tetrafluoroetileno, vidro, polistireno, polietileno, diamante, titanato de zirconato de chumbo (PZT), cloreto de sódio cristalino, brometo de potássio cristalino, óleo de silicone, benzeno e suas combinações.

[0023] O tamanho e o formato das partículas tratadas para transmitir ou criadas com dipolos elétricos podem ser selecionados para assegurar distribuição uniforme dentro do fluido composto. Por exemplo, as partículas no formato de flocos com um diâmetro entre aproximadamente 10 nm e 100. 000 nm podem distribuir uniformemente no fluido composto de tal modo que todo o fluido composto mantenha uma constante dielétrica relativamente uniforme. À medida que o tamanho das partículas aumenta, a distribuição das partículas dentro do fluido composto pode variar, o que pode causar variação na constante dielétrica ao longo do fluido composto.

[0024] Como outro exemplo, um aditivo pode incluir um fluido condutivo que é solúvel no fluido de fundação. A adição ao fluido de fundação de um fluido condutivo que é solúvel no fluido de fundação pode resultar na formação de um fluido composto com uma condutividade elétrica maior do que a do fluido de fundação. Um fluido composto com uma condutividade maior que a do fluido de fundação, quando combinado com partículas que têm uma constante dielétrica maior que a do fluido de fundação combinada com o fluido condutivo, pode resultar em uma constante dielétrica muito maior do que seria a partir da adição de partículas isoladas. Conforme discutido em maior detalhe em relação à Figura 2, o aumento da condutividade do fluido composto pode resultar em aumento maior da constante dielétrica do fluido composto resultante do que seria conseguido através da adição de partículas isoladas.

[0025] O fluido condutivo pode ser formado por uma composição com uma condutividade elétrica maior que a do fluido de fundação. Composições exemplares a partir das quais o fluido condutivo pode ser formado incluem um álcool ou um derivado do mesmo (tal como glicol, etilenoglicol, butilenoglicol, propileno glicol, pentilenoglicol, hexametileno glicol, heptamoetilenoglicol, octametilenoglicol, monoetilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, tetraetilenoglicol, álcool metílico, álcool benzílico, oxilato de dietilo e/ou etilamina), guaiacol, acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de butilo e suas combinações.

[0026] Como outro exemplo, o aditivo pode incluir fluido de fundação adicional. Por exemplo, se a constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto resultante excedem o valor ou intervalo direcionado após a adição de um ou mais aditivos, pode ser adicionado fluido de fundação adicional para diluir o fluido composto e, assim, reduzir a constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto.

[0027] Estimativas analíticas podem ser usadas para selecionar o(s) aditivo(s) adicionado(s) ao fluido de fundação a fim de formar um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica aproximadamente igual a um valor alvo ou dentro de uma faixa alvo. Estes métodos podem levar em conta as propriedades do(s) aditivo(s) (por exemplo, constante dielétrica, rigidez dielétrica e/ou condutividade), as propriedades do fluido de fundação (por exemplo, constante dielétrica, rigidez dielétrica e/ou condutividade) e as propriedades de quaisquer outros componentes no fluido composto. Estimativas analíticas podem também levar em consideração as condições em que o fluido composto será usado e quais efeitos essas condições terão no fluido composto. Por exemplo, a constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto podem mudar com base na frequência dos campos elétricos exercidos sobre o fluido e/ou a temperatura do fluido. Se a constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto resultante não são aproximadamente iguais ao valor alvo ou dentro da faixa alvo, então aditivos adicionais podem ser selecionados e adicionados ao fluido.

[0028] Os aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação para formar um fluido composto com propriedades elétricas diferentes das do fluido de fundação. A quantidade de um aditivo a ser adicionada ao fluido de fundação pode ser selecionada de modo que a combinação do aditivo e do fluido de fundação resulta na formação de um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica aproximadamente igual a um valor alvo ou dentro de uma faixa alvo. A quantidade de um aditivo adicionado ao fluido de fundação pode afetar a constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto resultante. Por exemplo, aumentar a quantidade de aditivo adicionado ao fluido de fundação pode resultar em um aumento da constante dielétrica e/ou da rigidez dielétrica do fluido composto resultante. A quantidade de um aditivo necessário para formar um fluido composto com uma constante dielétrica e/ou rigidez dielétrica aproximadamente igual ao valor alvo ou dentro da faixa alvo pode variar dependendo, por exemplo, da fração de volume do aditivo, da constante dielétrica e/ou da rigidez dielétrica do fluido de aditivo e de base, a condutividade elétrica do aditivo e de fluido de fundação e/ou das condições dentro do furo de poço. Os efeitos exemplares dos aditivos nas propriedades elétricas de um fluido de fundo de poço são discutidos com mais detalhes em relação às Figuras 2 e 3.

[0029] Os aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação no local do poço ou podem ser adicionados ao fluido de fundação antes do fluido de fundação ser trazido para o local de poço. Por exemplo, aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação através do funil de mistura 134 (mostrado na Figura 1) antes do fluido ser bombeado para o furo de poço. Como outro exemplo, os aditivos podem ser adicionados a um recipiente no qual o fluido de fundação é armazenado (por exemplo, o tanque de retenção 132 mostrado na FIGURA 1) de tal modo que os aditivos são misturados no fluido de fundação à medida que o fluido é bombeado dentro do furo de poço. Como outro exemplo, os aditivos podem ser colocados dentro do furo de poço e misturados com o fluido de fundação à medida que o fluido circula dentro do furo de poço. Como ainda outro exemplo, aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação durante a fabricação e/ou a preparação do fluido composto.

[0030] A Figura 2 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas no fluido composto para variar condutividades do fluido composto. Cada um dos gráficos 202, 208, 214 e 220 representa um fluido composto com um nível diferente de condutividade elétrica. Por exemplo, o gráfico 202 pode representar a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas no fluido composto em que a condutividade do fluido composto não foi aumentada através da adição de um fluido condutivo para o fluido de fundação. Como ilustrado pelo gráfico 202, a constante dielétrica do fluido composto pode aumentar monotonicamente à medida que a fração de volume de partículas aumenta para a fração de volume 204. A adição de partículas além da fração de volume 204, no entanto, pode resultar em uma diminuição relativa da constante dielétrica do fluido composto. A constante dielétrica 206 pode representar a constante dielétrica máxima alcançável para um fluido composto com a combinação particular de fluido de fundação e aditivos representados pelo gráfico 202. Conforme ilustrado mais adiante na FIGURA 8, qualquer aumento na constante dielétrica do fluido composto causado pelo aumento da fração de volume de partículas pode diminuir com fluídos de base menos condutivos (por exemplo, l e-09 mhos por metro).

[0031] Aumentar a condutividade do fluido composto através da adição de um fluido condutivo ao fluido de fundação pode resultar em maior aprimoramento da constante dielétrica do fluido composto resultante diferente do que seria conseguido através da adição de partículas isoladas. Por exemplo, o gráfico 208 pode representar a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas no fluido composto em que a condutividade do fluido composto foi aumentada em relação ao fluido representado pelo gráfico 202 através da adição de um fluido condutivo para o fluido de fundação. Em comparação com o gráfico 202, em que o fluido tem uma condutividade mais baixa, o gráfico 208 ilustra que, quando a condutividade do fluido composto é aumentada, uma constante dielétrica maior pode ser conseguida sem aumentar a fração de volume de partículas no fluido composto. Um pico no gráfico 208 na constante dielétrica 212 pode ocorrer na fração de volume 210, representando a constante dielétrica máxima para um fluido composto com a combinação particular de fluido de fundação e aditivos representados pelo gráfico 208. A constante dielétrica máxima para o gráfico 208 pode ser maior do que a constante dielétrica máxima para o gráfico 202, e o pico no gráfico 208 pode ocorrer em uma fração de volume menor de partículas no fluido composto em comparação com o gráfico 202. Isso pode ser devido pelo menos em parte à condutividade aumentada do fluido representado pelo gráfico 208. Assim, aumentando a condutividade do fluido composto pode resultar em um aumento maior da constante dielétrica para o fluido composto em uma fração de volume menor de partículas.

[0032] O aumento relativo na constante dielétrica do fluido composto pode, no entanto, diminuir à medida que a condutividade do fluido continua a aumentar. Por exemplo, gráficos 214 e 220 podem representar fluidos compostos com níveis de condutividade maiores do que os fluidos representados pelos gráficos 202 e 208. Conforme ilustrado pelos gráficos 214 e 220, o aumento relativo na constante dielétrica dos fluidos representados pelos gráficos 214 e 220 é menor do que o aumento relativo na constante dielétrica para os fluidos representados pelos gráficos 202 e 208. Assim, o aumento relativo nas constantes dielétricas máximas pode diminuir à medida que a condutividade do fluido composto continua a aumentar.

[0033] Como ilustrado pelos gráficos 202, 208, 214 e 220, uma variedade de técnicas pode ser utilizada para formar um fluido composto com uma constante dielétrica desejada. Por exemplo, a condutividade do fluido composto pode ser aumentada através da adição de um fluido condutivo ao fluido de fundação, partículas com uma constante dielétrica maior do que o fluido de fundação pode ser adicionado ao fluido de fundação, ou uma combinação dessas técnicas pode ser empregada. Diferentes fluidos de fundação e aditivos podem apresentar respostas diferentes às mudanças na condutividade das frações de fluido e volume de partículas.

[0034] A decisão de aumentar a condutividade do fluido de fundação e/ou adicionar mais partículas podem se basear nas propriedades do fluido de fundação em particular e/ou aditivo(s) usado(s), que pode(m) ser obtido(s) através de estimativas analíticas, experimentos ou folhas de especificação de materiais para os diferentes materiais, as propriedades desejadas do fluido compósito (por exemplo, a estabilidade ou lubricidade do fluido composto resultante), e/ou outras considerações, tais como a rigidez dielétrica do fluido composto. Por exemplo, ao contrário da constante dielétrica, a rigidez dielétrica de um fluido composto pode apresentar pouca ou nenhuma correlação com a condutividade do fluido de fundação. Assim, enquanto a adição de um fluido condutivo ao fluido de fundação pode reduzir o número de partículas necessárias para atingir uma constante dielétrica em particular, o número reduzido de partículas pode resultar na formação de um fluido composto com uma rigidez dielétrica inferior em comparação com um fluido composto formado usando apenas partículas para obter a mesma constante dielétrica. Se algum compromisso com a rigidez dielétrica do fluido composto (por exemplo, uma redução na voltagem de colapso dielétrica de 30 kV/mm a 10 kV/mm), em seguida, um aditivo de fluido condutivo com partículas tendo uma constante dielétrica maior do que a do fluido de fundação combinado com o fluido condutivo pode ser utilizado para aumentar a constante dielétrica do fluido composto resultante. Se, no entanto, for desejável um fluido composto com uma elevada rigidez dielétrica, então, a condutividade do fluido composto pode ser mantida tão baixa quanto possível ao usar partículas tratadas e/ou criadas para ter dipolos elétricos para aumentar a constante dielétrica do fluido composto como descrito na Figura 3.

[0035] A Figura 3 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas com momentos de dipolos elétricos variantes por unidade de volume. As partículas têm uma constante dielétrica maior do que o fluido de fundação ao qual elas são adicionadas. A adição de partículas com uma constante dielétrica maior do que a do fluido de fundação pode resultar em um fluido composto com uma constante dielétrica monotonamente como uma função da fração de volume de partículas maior do que a do fluido de fundação. No entanto, a constante dielétrica do fluido composto pode ser consideravelmente aprimorada pelo tratamento e/ou criação de partículas para ter dipolos elétricos. Na presença de um campo elétrico, os dipolos elétricos nas partículas podem se alinhar, aumentando a polaridade do fluido composto ao qual as partículas são adicionadas. A polaridade aumentada do fluido composto pode resultar em uma constante dielétrica aumentada do fluido composto. Cada um dos gráficos 302, 304 e 306 representa um fluido composto que inclui partículas com momentos de dipolo elétrico variantes por unidade de volume.

[0036] Por exemplo, o gráfico 302 representa um fluido composto que inclui partículas que não foram tratadas para transmitir dipolos elétricos ou criadas com momentos de dipolo elétricos líquidos. Conforme ilustrado pelo gráfico 302, a constante dielétrica do fluido composto pode aumentar monotonicamente à medida que a fração de volume de partículas com uma constante dielétrica maior que a do fluido de fundação é adicionada. Ainda podem ser conseguidas melhorias adicionais à constante dielétrica do fluido composto podem ser atingidas ao tratar e/ou criar as partículas para terem dipolos elétricos.

[0037] O gráfico 304 representa um fluido composto incluindo partículas que foram tratadas para transmitir dipolos elétricos quase permanentes. Semelhante ao gráfico 302, a constante dielétrica do fluido composto pode aumentar à medida que a fração de volume das partículas aumenta. Quando comparado ao gráfico 302, no entanto, a constante dielétrica do fluido composto representado pelo gráfico 304 é maior para a mesma fração de volume de partículas. Isso se deve, pelo menos em parte, à adição de partículas tratadas para transmitir dipolos elétricos quase permanentes. O momento de dipolo elétrico aumentado por unidade de volume pode aumentar a constante dielétrica das partículas e, assim, a constante dielétrica do fluido composto ao qual as partículas são adicionadas.

[0038] Como o gráfico 304, o gráfico 306 pode representar um fluido composto incluindo partículas que foram tratadas para transmitir dipolos elétricos. As partículas incluídas no fluido composto representado pelo gráfico 306 podem, contudo, ter um momento de dipolo elétrico por unidade de volume maior do que as partículas incluídas no fluido composto representado pelo gráfico 304. Conforme ilustrado pela comparação dos gráficos 302, 304 e 306, aumentar o momento de dipolo elétrico por unidade de volume das partículas incluídas em um fluido composto pode resultar em um aumento maior da constante dielétrica para o fluido composto para a mesma fração de volume de partículas. Isto é, à medida que o momento de dipolo elétrico por unidade de volume partículas aumenta, a constante dielétrica do fluido composto também pode aumentar para a mesma fração de volume de partículas.

[0039] A decisão com relação a tratar ou criar partículas com dipolos elétricos pode se basear nas propriedades do fluido de fundação específico e/ou aditivos utilizados, que podem ser obtidos através de estimativas analíticas, experimentos ou folhas de especificação de material para os diferentes materiais, as propriedades desejadas do fluido composto (por exemplo, a estabilidade ou capacidade de lubrificação do fluido de composto resultante) e/ou outras considerações, tais como a rigidez dielétrica do fluido composto. Por exemplo, embora o aumento do momento de dipolo elétrico por unidade de volume das partículas possa reduzir a quantidade de partículas necessárias para criar um fluido composto com uma constante dielétrica em particular, a rigidez dielétrica do fluido composto podem apresentar pouca ou nenhuma correlação com o momento de dipolo por unidade de volume das partículas. Assim, o uso de menos partículas para obter a mesma constante dielétrica no fluido compósito pode resultar na formação de um fluido composto com rigidez dielétrica menor quando comparado a um fluido composto formado usando apenas partículas para obter a mesma constante dielétrica.

Exemplos de Propriedades Elétricas

[0040] Foram realizadas diversas análises para demonstrar o efeito de aditivos no fluido composto resultante. A menos que indicado o contrário, o fluido de fundação é etil amina com uma constante dielétrica de duas vezes a do vácuo e uma condutividade de 4 x 10-5 mhos por metro, a frequência de operação do campo elétrico aplicado ao fluido composto é de 200 Hertz, e as partículas aditivas são formadas em forma de disco e compreendidas com uma condutividade de 10-5 mhos por metro no caso da mica. As análises foram conduzidas para uma gama limitada de frações de volume de partículas aditivas, como rotulado nas figuras individuais descritas abaixo.

[0041] A Figura 4 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com constantes dielétricas variáveis. Conforme ilustrado, o pico na constante dielétrica do fluido composto ocorre onde a fração de volume das partículas aditivas é baixa (por exemplo, menos do que 0,01) e há pouca variação na maior constante dielétrica obtida do fluido composto com base na constante dielétrica das partículas aditivas. À medida que a constante dielétrica das partículas aumenta, a largura do pico correspondente à constante dielétrica do fluido composto aumenta para se espalhar por uma ampla gama de frações de volume de partículas. Assim, as partículas com uma constante dielétrica maior podem melhorar a estabilidade da constante dielétrica do fluido composto causada por flutuações nas frações de volume das partículas.

[0042] A Figura 5 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com constantes dielétricas variáveis. Conforme ilustrado, a condutividade efetiva do fluido composto diminui rapidamente à medida que a fração de volume de partículas aditivas no fluido composto aumenta. A constante dielétrica das partículas aditivas e a mudança na condutividade do fluido composto podem estar inversamente relacionadas. Por exemplo, a adição de partículas com maior constante dielétrica pode diminuir a condutividade do fluido composto inferior à adição de partículas com constante dielétrica menor. Assim, quanto maior a constante dielétrica das partículas aditivas, menos as partículas aditivas reduzem a condutividade do fluido composto.

[0043] A Figura 6 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com condutividades variáveis das partículas aditivas. A condutividade das partículas aditivas (por exemplo, a condutividade da composição a partir da qual as partículas estão compreendidas) pode ter pouco efeito na constante dielétrica do fluido composto. No entanto, à medida que a condutividade das partículas aditivas aumenta, por exemplo, metade da condutividade do fluido de fundação, qualquer aumento na constante dielétrica do fluido composto causado pela adição das partículas aditivas pode diminuir, mesmo que a fração de volume das partículas aditivas seja aumentado. Assim, partículas aditivas com baixa condutividade (por exemplo, menos da metade do fluido de fundação) devem ser usadas a fim de atingir um maior aumento da constante dielétrica do fluido composto.

[0044] A Figura 7 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas aditivas com condutibilidade variável da composição a partir da qual as partículas são compreendidas. Conforme a condutividade das partículas de aditivo (por exemplo, a condutividade da composição a partir da qual as partículas estão compreendidas) aumenta, a condutividade do fluido composto apresenta maiores aumentos de condutividade devido às partículas de aditivo. Considerando as Figuras 6 e 7 em combinação, pode ser desejável utilizar partículas de aditivo com baixa condutividade (por exemplo, menos do que a metade daquela do fluido de fundação) para garantir que a constante dielétrica melhorada e a baixa condutividade do fluido composto não sejam afetadas negativamente pela condutividade das partículas de aditivos.

[0045] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas de aditivos no fluido composto para condutividades variáveis do fluido composto. O aumento da constante dielétrica do fluido composto pode ser maior para a mesma fração de volume de partículas de aditivos à medida que a condutividade do fluido de fundação é aumentada. À medida que a condutividade do fluido de fundação é aumentada, maior é o aprimoramento para a constante dielétrica do fluido composto que pode ser conseguido com uma menor fração de volume das partículas de aditivos. Assim, o aumento da condutividade do fluido de fundação pode aumentar a constante dielétrica no fluido composto. No entanto, à medida que a condutividade do fluido de fundação atinge aproximadamente .0005 ou .001 mhos por metro, o aprimoramento relativo da constante dielétrica do fluido composto cessa com aumentos adicionais da condutividade do fluido de fundação. Isto é, à medida que a condutividade do fluido de fundação atinge um certo valor, os aumentos adicionais na condutividade do fluido de fundação podem ter efeitos decrescentes na constante dielétrica do fluido composto.

[0046] A Figura 9 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade de um fluido composto e a fração de volume de partículas de aditivos no fluido composto para variar condutividades do fluido composto. Até que a condutividade do fluido de fundação seja relativamente alta (por exemplo, cinco ou mais ordens de grandeza maiores do que o fluido composto), as partículas de aditivos têm pouco efeito sobre a condutividade do fluido composto resultante. Acima desta relação, à medida que a condutividade do fluido de fundação aumenta, a fração de volume das partículas de aditivos necessárias para diminuir a condutividade do fluido composto resultante também aumenta.

[0047] A Figura 10 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a frequência de operação do campo ou potencial elétrico. A constante dielétrica e/ou a rigidez dielétrica do fluido composto podem mudar com base na frequência do potencial elétrico ou campos exercidos sobre o fluido. Por exemplo, à medida que a frequência do potencial elétrico aplicado ao fluido composto aumenta, o aumento relativo da constante dielétrica do fluido composto diminui de forma monótona. Assim, o aumento da constante dielétrica do fluido composto pode ser maior em frequências operacionais mais baixas, e diminuir à medida que a frequência do potencial elétrico aumenta.

[0048] A Figura 11 é um gráfico que ilustra a relação entre a condutividade efetiva do fluido composto e a fração de volume de partículas de aditivos com frequências operacionais variáveis do potencial elétrico. Semelhante à constante dielétrica e/ou à rigidez dielétrica, a condutividade do fluido composto pode variar com a frequência de operação do potencial elétrico. A condutividade efetiva do material composto aumenta de forma relativamente uniforme à medida que a frequência do potencial elétrico aumenta.

[0049] A Figura 12 é um gráfico que ilustra a relação entre a constante dielétrica de um fluido composto e a fração de volume de partículas de aditivos com constantes dielétricas variáveis aprimoradas pelo aumento do momento de dipolo elétrico por unidade de volume das partículas de aditivo. O fluido de fundação na Figura 12 tem uma condutividade relativamente baixa de 10-10 mhos por metro. À medida que a constante dielétrica das partículas de aditivo é aumentada, por exemplo, aumentando o momento de dipolo elétrico por unidade de volume das partículas, a constante dielétrica do fluido composto ao qual as partículas são adicionadas aumenta também. À medida que a fração de volume de partículas excede o traçado .01 e aproxima- se de 1,0, a constante dielétrica do fluido composto aproxima-se assintoticamente da constante dielétrica das partículas de aditivos. À medida que a condutividade do fluido composto diminui, a fração de volume de partículas de aditivos terá um efeito decrescente sobre a constante dielétrica do fluido composto.

Propriedades magnéticas

[0050] As propriedades magnéticas de um fluido de fundo de poço também podem afetar como os componentes de sistema localizados dentro do furo de poço interagem entre si, o furo de poço e a formação circundante. As propriedades magnéticas de um fluido de fundo de poço têm muitas semelhanças com as propriedades elétricas discutidas acima. Por exemplo, a permeabilidade magnética de um fluido de fundo de poço é o equivalente magnético da constante dielétrica do fluido de fundo de poço. Da mesma forma, a relutância magnética de um fluido de fundo de poço é a resistência elétrica equivalente magnética, ou o recíproco da condutividade elétrica. Assim, técnicas semelhantes às descritas acima para criar um fluido composto com propriedades elétricas particulares podem ser usadas para criar um fluido composto com propriedades magnéticas particulares.

[0051] O fluido de poço pode ser um fluido composto que inclui um fluido de fundação às quais partículas e/ou outros fluidos, que podem ser coletivamente referidos como "aditivos", são adicionados para criar um novo fluido composto com propriedades magnéticas diferentes das do fluido de fundação. Um fluido de fundação pode ser provido como o produto de partida para a formação de um fluido composto. O fluido de fundação tem uma permeabilidade magnética, que pode representar a densidade do fluxo magnético em resposta ao campo magnético, ou o grau de magnetização do fluido em resposta a um campo magnético.

[0052] O fluido de fundação pode incluir um único fluido ou uma combinação de mais de um fluido. Os componentes do fluido de fundação podem ser produzidos sinteticamente ou refinados a partir de materiais encontrados naturalmente com propriedades eletricamente isolantes. Além disso, os componentes do fluido de fundação podem ser selecionados para suportar uma gama de temperaturas e pressões típicas dentro de um furo de poço. Por exemplo, fluidos não aquosos à base de óleo podem suportar temperaturas mais elevadas e pressões mais elevadas antes de entrar em colapso em comparação com outros fluídos aquosos. Como exemplo, o fluido de fundação pode ser formado por compostos incluindo parafinas de cadeia ramificada tendo entre aproximadamente 18 e 40 átomos de carbono por molécula, óleos de diéster, líquidos hidrocarbonados substancialmente imiscíveis com água, fluidos oleaginosos (por exemplo, ésteres, olefinas, óleos diesel e óleos minerais incluindo n-parafinas, iso-parafinas, alcanos cíclicos e/ou alcanos ramificados), óleos aromáticos polinucleares baixos com uma mistura de parafinas ramificadas e cíclicas, óleos minerais asfálticos e/ou óleos combustíveis residuais asfálticos e suas combinações.

[0053] Um ou mais aditivos podem ser selecionados para adicionar ao fluido de fundação para formar um fluido composto com propriedades magnéticas diferentes do que o fluido de fundação. Aditivos podem ser selecionados de modo que, quando combinados com o fluido de fundação, a adição de aditivos resulta na formação de um fluido composto com uma permeabilidade magnética aproximadamente igual a um valor alvo ou dentro de uma faixa alvo. O valor ou intervalo alvo pode ser diferente do valor ou alcance da permeabilidade magnética do fluido de fundação. Por exemplo, um ou mais aditivos podem ser selecionados para serem adicionados ao fluido de fundação para criar um fluido composto com uma permeabilidade magnética maior que a do fluido de fundação. Um ou mais aditivos também podem ser selecionados para serem adicionados ao fluido de fundação ou fluido composto para criar um fluido composto com uma permeabilidade magnética inferior a do fluido de fundação.

[0054] Os aditivos podem incluir partículas, fluidos e suas combinações. Por exemplo, um aditivo pode incluir partículas formadas de uma composição com uma permeabilidade magnética maior que a do fluido de fundação ou partículas com dipolos magnéticos. Como exemplo, os aditivos podem ser formados por uma mistura de diferentes partículas em que cada tipo de partícula é formado por uma composição com uma permeabilidade magnética superior a do fluido de fundação. Como outro exemplo, um aditivo pode ser formado por partículas tratadas na presença de um campo magnético e uma temperatura elevada (por exemplo, uma temperatura além do ponto de fusão da composição a partir da qual as partículas são formadas) para criar dipolos magnéticos nas partículas. Mais um exemplo, um aditivo pode incluir partículas Janus criadas com duas regiões que estão magneticamente polarizadas. A adição ao fluido de fundação de partículas com uma permeabilidade magnética maior que a do fluido de fundação e/ou partículas tratadas ou criadas com dipolos magnéticos pode resultar na formação de um fluido composto com uma permeabilidade magnética maior que a do fluido de fundação.

[0055] As composições exemplificares a partir das quais as partículas podem ser formadas incluem mica em qualquer das suas várias formas contendo inclusões ferríticas naturais, materiais de ferrita (por exemplo, ferrita de manganês e zinco feita da forma MnaZn(1-a)Fe2O4, e ferrita de níquel e zinco feita da forma NiaZn(1-a)Fe2O4), e/ou partículas de materiais magnéticos, tais como ferro, níquel e/ou cobalto, e suas combinações.

[0056] O tamanho das partículas pode ser selecionado para ser maior do que compostos químicos do(s) material(is) a partir do(s) qual(is) as partículas são formadas, ainda que suficientemente pequenas para garantir distribuição uniforme dentro do fluido composto. Por exemplo, partículas em formato de flocos com um diâmetro entre aproximadamente 10 nm e 100.000 nm podem distribuir uniformemente no fluido composto de tal modo que todas as porções de fluido composto mantenham uma permeabilidade magnética relativamente uniforme. As partículas também podem ter a forma de agulhas, elipsoides, esferas e suas combinações. À medida que o tamanho das partículas aumenta, a distribuição das partículas dentro do fluido composto pode variar, o que pode causar variações na permeabilidade magnética em todo o fluido composto.

[0057] Como outro exemplo, o aditivo pode incluir fluido de fundação. Por exemplo, se a permeabilidade magnética de um fluido composto for maior que o valor ou intervalo alvo após a adição de um ou mais aditivos, fluido de fundação adicional pode ser adicionado para diluir o fluido composto e assim reduzir a permeabilidade magnética do fluido composto.

[0058] As estimativas analíticas podem ser usadas para selecionar o(s) aditivo(s) adicionado(s) ao fluido de fundação para formar um fluido composto com uma permeabilidade magnética aproximadamente igual ao valor alvo ou dentro da faixa alvo. Estes métodos podem levar em conta as propriedades (por exemplo, a permeabilidade magnética) do(s) aditivo(s) e do fluido de fundação, e as propriedades de quaisquer outros componentes no fluido composto. Estimativas analíticas também podem levar em consideração as condições em que o fluido composto será usado e quais efeitos essas condições terão nas propriedades magnéticas do fluido composto. Por exemplo, a permeabilidade magnética do fluido composto pode mudar com base na frequência dos campos magnéticos exercidos sobre o fluido ou a temperatura do fluido.

[0059] Os aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação para formar um fluido composto com propriedades magnéticas diferentes das do fluido de fundação. A quantidade de um aditivo a ser adicionada ao fluido de fundação pode ser selecionada de modo que a combinação do aditivo e do fluido de fundação resulta na formação de um fluido composto com uma permeabilidade magnética aproximadamente igual a um valor alvo ou dentro de uma faixa alvo. A quantidade de um aditivo adicionado ao fluido de fundação pode afetar a permeabilidade magnética do fluido composto resultante. Por exemplo, o aumento da quantidade de um aditivo adicionado ao fluido de fundação pode resultar em um aumento na permeabilidade magnética do fluido composto resultante. A quantidade de um aditivo necessário para formar um fluido composto com uma permeabilidade magnética aproximadamente igual ao valor alvo ou dentro da faixa alvo pode variar dependendo, por exemplo, da fração volumétrica do aditivo, da permeabilidade magnética do aditivo e fluido de fundação, da permeabilidade magnética do aditivo e fluido de fundação e/ou das condições dentro do furo de poço. Se a permeabilidade magnética do fluido composto resultante não for aproximadamente igual ao valor alvo ou dentro da faixa alvo, então os aditivos adicionais podem ser selecionados e adicionados ao fluido.

[0060] Os aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação no local do poço ou podem ser adicionados ao fluido de fundação antes do fluido de fundação ser trazido para o local de poço. Por exemplo, partículas podem ser adicionadas ao fluido de fundação através do funil de mistura 134 (mostrado na Figura 1) antes do fluido ser bombeado para o furo de poço. Como outro exemplo, os aditivos podem ser adicionados a um recipiente no qual o fluido de fundação é armazenado (por exemplo, o tanque de retenção 132 mostrado na Figura 1) de tal modo que os aditivos são misturados no fluido de fundação à medida que o fluido é bombeado dentro do furo de poço. Como outro exemplo, os aditivos podem ser colocados dentro do furo de poço e misturados com o fluido de fundação à medida que o fluido circula dentro do furo de poço. Como ainda outro exemplo, aditivos podem ser adicionados ao fluido de fundação durante a fabricação e/ou a preparação do fluido composto.

Correspondência de impedância com Fluidos de fundo de poço

[0061] Usando os ensinamentos da presente divulgação, um fluido de fundo de poço pode ser formado com qualquer combinação de propriedades elétricas e/ou magnéticas. Por exemplo, um fluido de fundo de poço pode ser formulado para ter uma constante dielétrica, rigidez dielétrica, condutividade elétrica e/ou permeabilidade magnética em particular. Um ou mais aditivos podem ser adicionados a um fluido de fundação para criar um fluido composto com propriedades elétricas e/ou magnéticas particulares ou adicionados a um fluido existente para mudar as propriedades elétricas e/ou magnéticas do fluido existente. Os aditivos podem incluir, por exemplo, um fluido condutivo, fluido de fundação adicional, partículas com propriedades elétricas e/ou magnéticas particulares, incluindo partículas com dipolos elétricos e/ou partículas com dipolos magnéticos e suas combinações.

[0062] O controle de ambas as propriedades elétricas e magnéticas de um fluido pode ser útil para, entre outras coisas, a correspondência de impedância. A impedância de qualquer composição pode ser uma função da capacitância, indutância e/ou resistência da composição. A capacitância refere-se à constante dielétrica de uma composição, tal que aumentar a constante dielétrica da composição pode aumentar sua capacitância. A indutância refere-se à permeabilidade magnética da composição, de modo que o aumento da permeabilidade magnética da composição pode aumentar sua indutância. A resistência refere-se à condutividade da composição, de modo que o aumento da condutividade da composição pode diminuir a sua resistência. Assim, a impedância de um fluido pode ser controlada ajustando a constante dielétrica, a permeabilidade magnética e/ou a condutividade do fluido. Para conseguir a correspondência de impedância, a impedância da fonte pode ser ajustada para corresponder aproximadamente à impedância de carga ou vice-versa como descrito em mais detalhes abaixo. Como a impedância pode variar por frequência, a correspondência de impedância pode explicar a frequência de operação dos campos elétricos e magnéticos dentro do furo de poço.

[0063] Como um exemplo, na perfuração de descarga elétrica, a transferência de energia da broca pode ser maximizada ao corresponder a impedância da broca de perfuração de descarga elétrica com a impedância da formação. A correspondência da impedância da broca de perfuração para a formação pode minimizar a perda de energia no fluido do fundo de poço ou a reflexão de sinal elétrico em altas frequências (por exemplo, maior que 10 megahertz) e, assim, maximizar a transferência de energia a partir da broca de perfuração para a formação. Maximizar a transferência de energia a partir da broca de descarga elétrica para a região visada da formação pode afetar a eficiência e o custo da perfuração. Um fluido do fundo de poço pode estar em contato ou cercar componentes de sistema dentro do furo de poço de poço (incluindo a broca de perfuração), de modo que a impedância efetiva dos componentes de sistema possa ser afetada pela impedância do fluido do fundo de poço. Assim, o fluido do fundo de poço pode ser usado para alterar a impedância efetiva de um componente de sistema que serve como fonte e/ou carga de um sistema elétrico. Os aditivos podem ser usados para controlar a constante dielétrica, a condutividade elétrica e/ou a permeabilidade magnética do fluido do fundo de poço e, portanto, a impedância efetiva dos componentes de sistema, incluindo a broca de perfuração que o fluido do fundo de poço envolve. Portanto, os aditivos para um fluido de fundo de poço podem ser usados para alterar a impedância efetiva da broca de perfuração para corresponder à impedância da formação, assim, correspondendo às impedâncias de fonte e carga do sistema de perfuração de descarga elétrica.

[0064] Como outro exemplo, a impedância de um fluido de fundo de poço pode ser usada para minimizar o efeito do poço perfurado em ferramentas de perfilagem eletromagnéticas que operam dentro do furo de poço. As variações no furo de poço podem afetar a precisão das medidas feitas através de ferramentas de perfilagem eletromagnéticas (por exemplo, ferramentas de resistividade laterais, ferramentas de resistividade por indução, ferramentas de resistividade de onda de propagação, ferramentas de resistividade pulsada, ferramentas de ressonância magnética nuclear e ferramentas de medição) que operam dentro do furo de poço no que comumente é referido como efeito de poço perfurado. A impedância do fluido do fundo de poço pode ser ajustada para corresponder aproximadamente à impedância de uma formação que envolve o furo de poço até a impedância do furo de poço, reduzindo assim o efeito do poço perfurado e aumentando a precisão das medidas feitas por ferramentas de perfilagem eletromagnéticas.

[0065] A impedância do fluido de fundo de poço pode ser ajustada ao longo do tempo para manter a correspondência de impedância. Por exemplo, a impedância da formação envolvendo um furo de poço pode mudar à medida que a perfuração avança. Diferentes regiões da formação podem conter diferentes fluidos, tal como óleo, gás e água, dispersos entre formações porosas variáveis, tal como arenito e/ou xisto. À medida que o conteúdo da formação muda, então, a impedância da formação também muda. Os equipamentos de monitoramento, tal como os sensores de monitoramento eletromagnéticos, colocados em ou perto da broca de perfuração podem ser usados para monitorar a impedância da formação. Da mesma forma, cortes da formação podem ser testados na superfície do poço para determinar a impedância de uma região da formação. Ao detectar alterações de impedância na formação, o operador do poço pode adicionar aditivos ao fluido do fundo de poço para ajustar a impedância do fluido do fundo de poço, por exemplo, alterar a impedância efetiva da broca de perfuração para corresponder com a da formação em perfuração de descarga elétrica ou altere a impedância efetiva do furo de poço para corresponder aquela da formação para perfilagem eletromagnética. À medida que o novo fluido do fundo de poço atinge a broca de perfuração, a impedância elétrica efetiva da broca de perfuração pode se ajustar para corresponder à impedância da formação. Assim, o fluido de fundo de poço pode ser modificado ou reformulado ao longo do tempo para ajustar as mudanças de impedância que podem ocorrer dentro do sistema de perfuração. A manutenção da correspondência de impedância ao longo do tempo pode maximizar a transferência de energia a partir da broca de descarga elétrica, aprimorando a eficiência e o custo da perfuração. Além disso, as técnicas de perfuração de pressão gerenciadas podem ser usadas para manter mais de um fluido de fundo de poço no mesmo furo de poço. A colocação de diferentes fluidos de fundo de poço dentro de diferentes regiões do mesmo furo de poço pode permitir uma correspondência de impedância de maior precisão se a impedância da formação varia em diferentes regiões do furo de poço. Como exemplo, diferentes fluídos de fundo de poço podem ser colocados nas diferentes regiões do furo de poço para corresponder à impedância particular da formação em torno da região do furo de poço onde o fluido está localizado.

Usos e métodos de distribuição de fluidos de fundo de poço Fluido de perfuração

[0066] Conforme divulgado na Figura 1, os fluidos de perfuração, incluindo os formulados e/ou modificados de acordo com os ensinamentos da presente divulgação, podem ser utilizados na perfuração de um furo de poço. Uma broca de perfuração pode ser montada na extremidade de uma broca de perfuração que pode incluir várias seções do tubo de perfuração. A broca de perfuração pode ser usada para estender o furo de poço, por exemplo, pela aplicação de força e torque na broca de perfuração. O fluido de perfuração pode ser circulado para baixo através do tubo de perfuração, através da broca de perfuração e para cima através do anel entre o tubo de perfuração e a formação para a superfície. Outros métodos de circulação são possíveis. O fluido de perfuração pode ser empregado para perfuração geral de um furo de poço em formações subterrâneas, por exemplo, através de zonas não produtoras, bem como para perfuração através de zonas produtoras de hidrocarbonetos. Os fluidos de perfuração diretamente ou indiretamente afetam um ou mais componentes ou peças do equipamento associado com a preparação, entrega, recaptura, reciclagem, reutilização e/ou descarte do fluido de perfuração divulgado. Por exemplo, o fluido de perfuração divulgado pode afetar direta ou indiretamente um ou mais misturadores, equipamentos de mistura relacionados, tanques de lama, instalações ou unidades de armazenamento, separadores de composição, permutadores de calor, sensores, medidores, bombas, compressores e similares utilizados para gerar, armazenar, monitorar, regular e/ou recondicionar o fluido de perfuração exemplar. O fluido de perfuração também pode afetar o equipamento de transporte ou de entrega usado para transportar o fluido de perfuração para um local de poço ou um fundo de poço, tal como, por exemplo, quaisquer embarcações de transporte, conduítes, tubulações, caminhões, canos e/ou tubos utilizados para movimentar de forma composta o fluido de perfuração a partir de uma localização para outra, quaisquer bombas, compressores ou motores (por exemplo, na parte superior ou no fundo) usada para conduzir o fluido de perfuração em movimento, quaisquer válvulas ou juntas relacionadas usadas para regular a pressão ou taxa de fluxo do fluido de perfuração, e quaisquer sensores (isto é, pressão e temperatura), medidores e/ou suas combinações e semelhantes. O fluido de perfuração também pode afetar direta ou indiretamente os vários equipamentos e ferramentas do fundo de poço que podem entrar em contato com o fluido de perfuração, tais como, mas não limitado a revestimento de furo de poço, forro de furo de poço, coluna de conclusão, coluna de inserção, coluna de perfuração, encanamento enrolado, slickline, wireline, tubo de perfuração, comando de perfuração, motores de lama, motores de fundo de poço e/ou bombas, bombas de fluido espaçador, motores montados na superfície e/ou bombas, centralizadores, turborizadores, raspadores, flutuadores (por exemplo, sapatas, comando, válvulas, etc.), ferramentas de perfilagem e equipamentos de telemetria relacionados, atuadores (por exemplo, dispositivos eletromecânicos, dispositivos hidromecânicos, etc.), mangas deslizantes, mangas de produção, plugues, telas, filtros, dispositivos de controle de fluxo (por exemplo, dispositivos de controle de entrada, dispositivos de controle de entrada autônomos, dispositivos de controle de saída, etc.), acoplamentos (por exemplo, conexão úmida hidráulica, conexão seca, acoplador indutivo, etc.), linhas de controle (por exemplo, elétrico, fibra óptica, hidráulico, etc.), linhas de vigilância, brocas de perfuração e alargadores, sensores ou sensores distribuídos, permutadores de calor de fundo de poço, válvulas e dispositivos de atuação correspondentes, vedações de ferramenta, obturadores, tampões de cimento, tampões de ponte e outros dispositivos de isolamento de furo de poço ou componentes e similares.

Fluidos espaçadores

[0067] Os fluidos espaçadores, incluindo aqueles formulados e/ou modificados de acordo com os ensinamentos da presente divulgação, podem afetar direta ou indiretamente um ou mais componentes ou peças de equipamento associados à preparação, entrega, recaptura, reutilização, reciclagem e/ou disposição do fluido espaçador divulgado. Por exemplo, o fluido espaçador pode afetar um ou mais misturadores, equipamentos de mistura relacionados, tanques de lama, instalações ou unidades de armazenamento, separadores de composição, permutadores de calor, sensores, medidores, bombas, compressores e similares, usados para gerar, armazenar, monitorar, regular e/ou recondicionar o fluido espaçador exemplar. O fluido espaçador também pode afetar qualquer equipamento de transporte ou distribuição usado para transportar o fluido espaçador para um local de poço ou fundo de poço, tal como, por exemplo, quaisquer embarcações de transporte, conduítes, tubulações, caminhões, encanamentos e/ou canos usados para mover de forma composta o fluido espaçador a partir de um local para outro, quaisquer bombas, compressores ou motores (por exemplo, na parte superior ou no fundo de poço) usado para conduzir o fluido espaçador em movimento, quaisquer válvulas ou juntas relacionadas usadas para regular a pressão ou taxa de fluxo do fluido espaçador, e quaisquer sensores (isto é, pressão e temperatura), medidores e/ou suas combinações e similares. O fluido espaçador também pode afetar os vários equipamentos e ferramentas do fundo de poço que podem entrar em contato com o fluido espaçador, tais como, mas não limitado a revestimento de furo de poço, forro de furo de poço, colunas de conclusão, colunas de inserção, colunas de perfuração, encanamentos enrolados, slickline, wireline, tubos de perfuração, motores de lama, motores e/ou bombas de fundo de poço, bombas de fluido espaçador, motores montados na superfície e/ou bombas, centralizadores, turborizadores, raspadeiras, flutuadores (por exemplo, sapatas, comandos e válvulas), ferramentas de perfilagem e equipamentos de telemetria relacionados, atuadores (por exemplo, dispositivos eletromecânicos e dispositivos hidromecânicos), mangas deslizantes, mangas de produção, tampões, telas, filtros, dispositivos de controle de fluxo (por exemplo, dispositivos de controle de entrada, dispositivos de controle de entrada autônomos e dispositivos de controle de saída), acoplamentos (por exemplo, conexão úmida eletro-hidráulica, conexão seca e acoplador indutivo), linhas de controle (por exemplo, elétrico, de fibra ótica e hidráulico), linhas de vigilância, brocas de perfuração e furador, sensores ou sensores distribuídos, permutadores de calor de poço, válvulas e dispositivos de atuação correspondentes, vedações de ferramentas, obturadores, tampões de cimento, tampões mecânicos e outros dispositivos de isolamento de furo de poço ou componentes e similares.

[0068] Como mostrado na Figura 13, o fluido espaçador 80 pode ser usado para descarregar o fluido de perfuração a partir de uma formação subterrânea 20 em conformidade com modalidades exemplares. Como ilustrado, um furo de poço 22 pode ser perfurado na formação 20. Enquanto o furo de poço 22 está representado se estendendo geralmente de maneira vertical para dentro da formação 20, os princípios descritos neste documento são também aplicáveis a furos de poços que se estendem em um ângulo através da formação 20, tal como furos de poços horizontais e inclinados. Um ou mais conduítes adicionais (por exemplo, revestimento intermediário, revestimento de produção e forros), mostrados aqui como o revestimento 30 também podem estar dispostos no furo de poço 22. O anel de furo de poço 32 pode ser formado por revestimento 30 e paredes 24 do furo de poço 22. Um ou mais centralizadores 34 podem estar ligados ao revestimento 30, por exemplo, para centralizar o revestimento 30 no furo de poço 22 antes e depois da descarga do fluido de perfuração com o fluido espaçador. O fluido espaçador 80 pode ser bombeado para baixo para o interior do revestimento 30, através da sapata de revestimento 42 no fundo do revestimento 30 e em torno do revestimento 30 dentro do anel de furo de poço 32. Outras técnicas, tais como a circulação reversa, também podem ser para introduzir o fluido espaçador 80 no furo de poço 22. O fluido espaçador 80 pode deslocar completamente qualquer fluido de perfuração restante no furo de poço 22, ou pode ser deslocado quando um cimento é introduzido dentro do furo de poço 22. Pelo menos uma porção do fluido espaçador 80 pode sair do anel de furo de poço 32 através de uma linha de fluxo e ser depositada, por exemplo, em um ou mais tanques de retenção (não mostrados expressamente). Embora a Figura 13 descreva de maneira geral um conjunto de perfuração terrestre, os princípios descritos aqui são igualmente aplicáveis às operações de perfuração submarinas que empregam plataformas e plataformas flutuantes ou marítimas e sondas sem se afastar do escopo da divulgação.

Fluidos de fraturamento

[0069] Durante os tratamentos de estímulo de poço, um fluido de fraturamento com uma viscosidade suficiente para suspender as partículas de suporte e colocar as partículas de suporte nas fraturas, pode ser usado para manter a integridade das fraturas uma vez que a pressão hidráulica criando as fraturas é liberada. Depois que o suporte é colocado em uma fratura e o bombeamento se interrompe, a fratura pode permanecer aberta em vez de fechar. Uma vez que pelo menos uma fratura é criada e o suporte está substancialmente no lugar, a viscosidade do fluido de fraturamento geralmente é reduzida ao quebrar o fluido de tratamento viscosificado através da função de um agente de quebra, assim, depositando o suporte e permitindo que o fluido seja recuperado da formação. Os fluidos de fratura podem prover a distribuição do suporte sem quebra. O fluido de distribuição de suporte pode ser colocado em um furo de poço semelhante aos métodos descritos acima nas Figuras 1 e 13.

[0070] As modalidades divulgadas neste documento incluem: A. Um fluido composto que inclui um fluido de fundação eletricamente isolante tendo uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica, e um aditivo combinado com o fluido de fundação que resulta em um fluido composto com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior que a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido de fundação. B. Um método para criar um fluido composto que inclui prover um fluido de fundação eletricamente isolante com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica, e adicionar um aditivo para o fluido de fundação que resulta em um fluido composto com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior que a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido de fundação. C. Um método de perfuração de um furo de poço que inclui a formação de um furo de poço em uma formação com uma broca de perfuração ligada a uma coluna de perfuração; e bombeando de um fluido de perfuração através da coluna de broca, a broca de perfuração e o furo de poço, o fluido de perfuração compreendendo um fluido de fundação eletricamente isolante com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica; e um aditivo combinado com o fluido de fundação que resulta em um fluido composto com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior que a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido de fundação.

[0071] Cada uma das modalidades A, B e C pode ter um ou mais dos seguintes elementos adicionais em qualquer combinação: Elemento 1: em que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas com uma constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior do que a constante dielétrica e a rigidez dielétrica do fluido de fundação. Elemento 2: em que a pluralidade de partículas é formada por uma composição incluindo mica. Elemento 3: em que o aditivo compreende um fluido condutor solúvel no fluido de fundação, o fluido condutor tendo uma condutividade elétrica maior do que uma condutividade elétrica do fluido de fundação. Elemento 4: em que o aditivo compreende ainda uma pluralidade de partículas com uma constante dielétrica maior do que uma constante dielétrica do fluido de fundação combinada com o fluido condutor. Elemento 5: em que o fluido condutor é um álcool. Elemento 6: em que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas tratadas para ter dipolos elétricos. Elemento 7: em que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas criadas para ter momentos de dipolo elétricos. Elemento 8: em que o fluido de fundação é um fluido não aquoso à base de óleo. Elemento 9: em que o aditivo é selecionado para maximizar a constante dielétrica do fluido composto.

[0072] Portanto, os sistemas e métodos divulgados são bem adaptados para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes às mesmas. As modalidades específicas divulgadas acima são somente ilustrativas, uma vez que os ensinamentos da presente divulgação podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, mas equivalentes, aparentes àqueles versados na técnica com o benefício dos ensinamentos deste documento. Além disso, nenhuma limitação é destinada aos detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser aquelas descritas nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as modalidades ilustrativas específicas divulgadas acima podem ser alteradas, combinadas ou modificadas e todas as tais variações são consideradas dentro do escopo da presente divulgação. Os sistemas e métodos aqui divulgados ilustrativamente nesse documento podem estar adequadamente praticados na ausência de qualquer elemento que não esteja especificamente descrito aqui e/ou qualquer elemento opcional aqui descrito.

[0073] Embora a presente divulgação e suas vantagens tenham sido descritas detalhadamente, deve ser compreendido que várias mudanças, substituições e alterações podem ser feitas neste documento sem se distanciar do espírito e escopo da divulgação como definido pelas seguintes reivindicações. Como um exemplo, os ensinamentos da presente divulgação podem ser aplicados a qualquer fluido de fundo de poço utilizado para qualquer finalidade relacionada com a conclusão, produção e operação de um furo de poço, em adição a fluidos em geral, tal como aqueles usados em equipamentos de áudio, atuadores eletromagnéticos e aplicações biológicas.

Claims

1. Fluido composto, caracterizado pelo fato de que compreende: um fluido de fundação eletricamente isolante com uma primeira constante dielétrica e uma primeira rigidez dielétrica; e, um aditivo combinado com o fluido de fundação que resulta em um fluido composto com uma segunda constante dielétrica maior que a primeira constante dielétrica e uma segunda rigidez dielétrica maior que a primeira rigidez dielétrica.

2. Fluido composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas formadas de uma composição inclindo mica e com uma constante dielétrica maior que a primeira constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior do que a primeira rigidez dielétrica.

3. Fluido composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende um fluido condutor solúvel no fluido de fundação, o fluido condutor tendo uma condutividade elétrica maior do que uma condutividade elétrica do fluido de fundação; e uma pluralidade de partículas tendo uma constante dielétrica maior que uma constante dielétrica do fluido de fundação combinado com o fluido condutor.

4. Fluido composto de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o fluido condutor é um álcool.

5. Fluido composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aditivo compõe uma pluralidade de partículas tendo dipolos elétricos ou um momento de dipolo elétrico por unidade de volume.

6. Fluido composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de fundação é um fluido à base de óleo não aquoso.

7. Fluido composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aditivo é selecionado para maximizar a constante dielétrica do fluido composto.

8. Método para criar um fluido composto, caracterizado pelo fato de que compreende: prover um fluido de fundação eletricamente isolante com uma primeira constante dielétrica e uma primeira rigidez dielétrica; e adicionar um aditivo ao fluido de fundação que resulta em um fluido composto com uma segunda constante dielétrica maior que a primeira constante dielétrica e uma segunda rigidez dielétrica maior que a primeira rigidez dielétrica.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas formadas de uma composição incluindo mica e com uma constante dielétrica maior que a primeira constante dielétrica e uma rigidez dielétrica maior do que a primeira rigidez dielétrica.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende um fluido condutor solúvel no fluido de fundação, o fluido condutor com uma condutividade eléctrica maior que uma condutividade eléctrica do fluido de fundação; e uma pluralidade de partículas tendo uma constante dielétrica maior que uma constante dielétrica do fluido de fundação combinado com o fluido condutor.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o fluido condutor é um álcool.

12. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende uma pluralidade de partículas tendo dipolos elétricos ou um momento de dipolo elétrico por unidade de volume.

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o fluido de fundação é um fluido à base de óleo não aquoso.

14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aditivo é selecionado para maximizar a constante dielétrica do fluido composto.