BR112019007079B1 - Método para usar uma suspensão líquida de partículas ocas - Google Patents

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Abstract

São fornecidas composições e métodos de uso de uma suspensão líquida de partículas ocas compreendendo: uma pluralidade de partículas ocas, água, um auxiliar de suspensão, e um estabilizador selecionado do grupo que consiste em um tensoativo não iônico, um látex, um fluido oleaginoso, sílica porosa, e combinações dos mesmos. A suspensão líquida é homogênea. Um método de exemplo inclui armazenar estaticamente a suspensão líquida num contêiner durante pelo menos uma semana; em que a suspensão líquida mantém uma diferença na densidade do topo do recipiente para o fundo do recipiente de menos que uma libra por galão enquanto armazenado; O método inclui ainda adicionar a suspensão líquida a um fluido de tratamento; em que a suspensão líquida reduz a densidade do fluido de tratamento; e introduzir o fluido de tratamento num furo de poço penetrando uma formação subterrânea.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A presente divulgação refere-se ao uso e produção de suspensões líquidas armazenáveis de partículas ocas, e, mais particularmente, a produzir e armazenar suspensões líquidas homogêneas de partículas ocas e depois introduzir as suspensões líquidas homogêneas num fluido de tratamento após armazenamento das suspensões líquidas homogêneas.
FUNDAMENTOS
[002] Partículas ocas podem ser usadas para diminuir a densidade dos fluidos de tratamento d furo de poço, tais como fluidos de perfuração, pastas de cimento, fluidos de completação e semelhantes. As partículas ocas podem ser utilizadas para reduzir a densidade dos fluidos de tratamento, tipicamente sem um efeito substancial sobre outras propriedades do fluido, por exemplo, resistência à compressão das pastas de cimento após endurecimento. Além disso, o uso de partículas ocas pode impedir a necessidade de extensão de água ou formação de espuma do fluido de tratamento. Como tal, as partículas ocas são um componente útil para a produção de fluidos de tratamento leves com densidades desejadas.
[003] Em alguns casos, as partículas ocas podem ser misturadas a seco com outros sólidos de fluido de tratamento para armazenamento e/ou transporte antes da hidratação e introdução do fluido de tratamento no furo do poço. A mistura a seco das partículas ocas com outros sólidos de fluido de tratamento pode induzir vários problemas quando o fluido de tratamento é para ser preparado e utilizado. Por exemplo, as partículas ocas são leves e podem segregar dos sólidos de fluido de tratamento mais pesados na mistura seca. Se isso acontecer, a mistura seca não será homogênea e poderá produzir um fluido de tratamento de menor qualidade. Além disso, a mistura a seco das partículas ocas antes da hidratação pode impedir o amplo controle da densidade do fluido de tratamento durante o bombeamento, uma vez que as partículas ocas já foram adicionadas à mistura seca e não podem ser removidas. Além disso, as partículas ocas podem demorar mais tempo para umedecer em comparação com outros sólidos de fluido de tratamento e, como tal, podem limitar a taxa de bombeamento do fluido de tratamento. Finalmente, partículas ocas podem estar sujeitas a perda de transferência pneumática. As partículas ocas podem ser um dos componentes mais caros no fluido de tratamento, e qualquer perda pode levar a custos operacionais aumentados.
[004] De modo a resolver os problemas acima mencionados com partículas ocas de mistura a seco, podem ser preparadas suspensões líquidas de partículas ocas. A suspensão líquida de partículas ocas pode ser adicionada ao fluido de tratamento antes do fluido de tratamento ser usado. No entanto, pode ser difícil manter uma suspensão líquida estável de partículas ocas ao longo do tempo. Partículas ocas podem flutuar até o topo de uma suspensão líquida e arruinar a homogeneidade. Além disso, as partículas ocas podem empacotar firmemente ao longo do tempo, espremendo a água para fora do espaço entre as partículas entre as partículas ocas. As partículas ocas podem então formar uma crosta endurecida na superfície da suspensão líquida. A crosta endurecida pode dificultar a ressuspensão das partículas ocas e intensificar o tempo. Em recipientes maiores, como aqueles usados para armazenamento em campo, a agitação suficiente para a ressuspensão pode ser impossível sem o uso de equipamentos pesados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[005] Os exemplos ilustrativos da presente divulgação são descritas em detalhes a seguir com referência às figuras de desenhos anexas que estão incorporadas por referência neste documento e em que: A FIG. 1 ilustra um esquema de um sistema para a preparação e distribuição de um fluido de tratamento a um furo de poço de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 2A ilustra um esquema de um sistema de equipamento de superfície que pode ser utilizado na colocação de um fluido de tratamento num furo de poço de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 2B ilustra um esquema de um sistema utilizado para a colocação de um fluido de tratamento num anel do furo de poço de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 3A ilustra uma foto de comparação de uma formulação específica de uma suspensão líquida de partículas ocas após envelhecer 1 mês de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 3B ilustra uma foto comparação da formulação específica ilustrada na FIG. 3A após envelhecer 2 meses de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 4A ilustra uma foto de comparação de uma outra formulação específica de uma suspensão líquida de partículas ocas após envelhecer 1 mês de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 4B ilustra uma foto comparação da formulação específica ilustrada na FIG. 4A após envelhecer 2 meses de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 5A ilustra uma foto de comparação de uma formulação específica de uma suspensão líquida de partículas ocas após envelhecer 1 mês de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 5B ilustra uma foto comparação da formulação específica ilustrada na FIG. 5A após envelhecer 2 meses de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 6A ilustra uma foto de comparação de uma outra formulação específica de uma suspensão líquida de partículas ocas após envelhecer 1 mês de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 6B ilustra uma foto comparação da formulação específica ilustrada na FIG. 6A após envelhecer 2 meses de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 7 é um gráfico dos resultados do teste de reologia de diferentes formulações de suspensões líquidas de partículas ocas de acordo com os exemplos divulgados; A FIG. 8 é um gráfico dos resultados do teste de reologia de uma formulação de uma suspensão líquida de partículas ocas de acordo com os exemplos divulgados; e A FIG. 9 é um gráfico dos resultados do teste de reologia de outra formulação de uma suspensão líquida de partículas ocas de acordo com os exemplos divulgados.
[006] As figuras ilustradas são apenas exemplares e não devem afirmar ou implicar em nenhuma limitação com relação ao ambiente, arquitetura, projeto ou processo no qual diferentes exemplos podem ser implementados.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[007] A presente divulgação refere-se ao uso e produção de suspensões líquidas armazenáveis de partículas ocas, e, mais particularmente, a produzir e armazenar suspensões líquidas homogêneas de partículas ocas e depois introduzir as suspensões líquidas homogêneas num fluido de tratamento após armazenamento das suspensões líquidas homogêneas.
[008] A menos que indicado de outra forma, todos os números expressando quantidades de ingredientes, propriedades, tal como peso molecular, condições de reação e assim por diante, usados no presente relatório descritivo e nas reivindicações associadas serão entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo “cerca de.” Por conseguinte, a menos que indicado o contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas procuradas pelos exemplos da presente invenção. No mínimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina dos equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve, pelo menos, ser interpretado à luz do número de dígitos significativos reportados e aplicando as técnicas de arredondamento comuns. Deve-se notar que, quando “cerca de” está no início de uma lista numérica, “cerca de” modifica cada número da lista numérica. Adicionalmente, em algumas listagens numéricas de faixas, alguns limites inferiores listados podem ser maiores do que alguns limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado exigirá a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado.
[009] Exemplos das composições e métodos aqui descritos compreendem produzir e utilizar uma suspensão líquida armazenável de partículas ocas. A suspensão líquida armazenável compreende um fluido aquoso, partículas ocas, um auxiliar de suspensão e um estabilizador. Tal como aqui utilizado, “armazenável” e todas as variações do mesmo referem- se ao armazenamento estático da suspensão líquida num estado homogêneo. Tal como aqui utilizado, “estático” significa sem agitação, tal como agitação ou mistura da suspensão líquida enquanto armazenado no recipiente, mas não inclui mover o recipiente, por exemplo, para o transportar; ou remover a suspensão líquida do recipiente, por exemplo, vertendo ou drenando o recipiente. Tal como aqui utilizado, “homogêneo” refere-se a uma suspensão com uma faixa de densidade desde o topo do recipiente até o fundo do recipiente com menos de uma libra por galão (a seguir “ppg”). Em alguns exemplos, a suspensão líquida pode ser armazenada por quatro meses ou mais. Quando desejado para utilização, a suspensão líquida pode ser adicionada a um fluido de tratamento para ajustar a densidade do fluido de tratamento. O fluido de tratamento pode então ser introduzido em um furo de poço para realizar uma operação de perfuração do furo de poço.
[0010] Exemplos das suspensões líquidas aqui descritas compreendem partículas ocas. Tal como aqui utilizado, o termo “partículas ocas” refere-se a partículas substancialmente esféricas, ocas, rígidas com uma gravidade específica inferior a 1. Tal como aqui utilizado, o termo “substancialmente esférico” refere-se a uma forma geralmente esférico que pode incluir defeitos como entalhes, protuberâncias, orifícios e semelhantes. Exemplos gerais de partículas ocas incluem, mas não se limitam a, grânulos de vidro oco, grânulos de cerâmica oca e uma combinação dos mesmos. Exemplos específicos de partículas ocas podem incluir, mas não estão limitados a, esferas de vidro, microesferas de vidro, esferas de cerâmica, cenosferas ou combinações dos mesmos. As partículas ocas podem compreender materiais incluindo, mas não limitados a, vidro, cal sodada, borossilicatos, cinzas volantes, cerâmica ou combinações dos mesmos. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um grânulo oco para uma dada aplicação.
[0011] Em alguns exemplos, as partículas ocas podem ter uma distribuição média de tamanho de partícula (D50) na faixa de cerca de 5 μm a cerca de 110 μm. Em alguns exemplos, as partículas ocas podem ter uma distribuição média de tamanho de partícula (D10) na faixa de cerca de 5 μm a cerca de 20 μm. Em alguns exemplos, as partículas ocas podem ter uma distribuição média de tamanho de partícula (D90) na faixa de cerca de 40 μm a cerca de 75 μm. O tamanho médio de partícula das partículas ocas pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a distribuição média de tamanho de partícula (D50) das partículas ocas pode ser cerca de 5 μm, cerca de 10 μm, cerca de 20 μm, cerca de 30 μm, cerca de 40 μm, cerca de 50 μm, cerca de 60 μm, cerca de 70 μm, cerca de 80 μm, cerca de 90 μm, cerca de 100 μm ou cerca de 110 μm. No entanto, tamanhos de partículas fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Os tamanhos de partícula podem ser medidos usando vários métodos, incluindo o uso de um analisador de tamanho de partículas por dispersão de luz laser. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um tamanho de partícula para as partículas ocas para uma dada aplicação.
[0012] Em alguns exemplos, a concentração das partículas ocas na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 25% a cerca de 75% em volume da suspensão líquida. A concentração das partículas ocas pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração das partículas ocas na suspensão líquida pode ser de cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65% , cerca de 70%, ou cerca de 75% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar uma concentração de partículas ocas para uma dada aplicação.
[0013] A suspensão líquida pode compreender um fluido aquoso. O fluido aquoso pode geralmente ser de qualquer fonte incluindo a formação subterrânea. Em vários exemplos, o fluido aquoso pode compreender água fresca, água acidificada, água salgada, água do mar, salmoura ou uma solução salina aquosa. Em algumas modalidades, o fluido aquoso pode compreender uma solução salina monovalente ou uma solução salina divalente. Salmouras monovalentes adequadas incluem, mas não estão limitadas a, salmouras de cloreto de sódio, salmouras de brometo de sódio, salmouras de cloreto de potássio, salmouras de brometo de potássio e semelhantes. As salmouras divalentes adequadas incluem, mas não estão limitadas a, salmouras de cloreto de magnésio, salmouras de cloreto de cálcio e semelhantes.
[0014] A suspensão líquida pode compreender um auxiliar de suspensão. Exemplos gerais de auxiliares de suspensão incluem, mas não estão limitados a, polímeros e argilas. Os exemplos específicos de polímeros incluem, mas não estão limitados a, gomas diutana, escleroglucano, as gomas de guar, carragenanos, gomas xantana, welan, celuloses, hidroxietil celuloses e combinações dos mesmos. Exemplos específicos de argilas incluem bentonita, atapulgita, sepiolita, vermiculita, ilita, muscovita, biotita, caolinita, cooqueita, haloisita, argila flint, montmorillonita, hectorita, laponita e combinações dos mesmos. Num exemplo específico preferido, o auxiliar de suspensão compreende goma diutana. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um auxiliar de suspensão para uma dada aplicação.
[0015] Em alguns exemplos, a concentração do auxiliar de suspensão na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 30% em volume da suspensão líquida. A concentração do auxiliar de suspensão pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do auxiliar de suspensão na suspensão líquida pode ser de cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25% ou cerca de 30% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar uma concentração do auxiliar de suspensão para uma dada aplicação.
[0016] A suspensão líquida pode compreender um estabilizador. Geralmente, os estabilizadores podem ser divididos em duas categorias, tensoativos não iônicos e estabilizadores de empacotamento de partículas. Exemplos de tensoativos não iônicos incluem, mas não estão limitados a, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, éteres alquílicos de polietilenoglicol, éteres alquílicos de polipropileno, éteres alquílicos de glicosídeo, éteres alquilfenílicos de polietilenoglicol, ésteres alquílicos de glicerol, ésteres alquílicos de sorbitano, copolímeros em bloco de polietileno glicol/polipropileno glicol, semelhantes, derivados dos mesmos ou misturas dos mesmos.
[0017] Em alguns exemplos, a concentração do tensoativo não iônico na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 30% em peso da suspensão líquida. A concentração do tensoativo não iônico pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do tensoativo não iônico na suspensão líquida pode ser de cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25% ou cerca de 30% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar uma concentração do tensoativo não iônico para uma dada aplicação.
[0018] Os estabilizadores de partículas devem ser insolúveis em água. Os estabilizadores de empacotamento de partículas podem ser fornecidos à suspensão líquida como uma suspensão de partículas, uma emulsão de partículas, ou como matéria particulada a ser dispersa na suspensão líquida. O tamanho médio de partícula das partículas no estabilizador de empacotamento de partículas está na faixa de cerca de 100 nm a cerca de 10 mícrons. O tamanho médio de partícula das partículas no estabilizador de empacotamento de partículas pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, o tamanho médio de partícula das partículas no estabilizador de empacotamento de partículas pode ser de cerca de 100 nm, cerca de 250 nm, cerca de 500 nm, cerca de 750 nm, cerca de 1 mícron, cerca de 2,5 mícrons, cerca de 5 mícrons, cerca de 7,5 mícrons ou cerca de 10 mícrons. No entanto, tamanhos de partículas fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Os tamanhos de partícula podem ser medidos por vários métodos, incluindo o uso de um analisador de tamanho de partículas por dispersão de luz laser. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um tamanho de partícula para as partículas ocas para uma dada aplicação.
[0019] Sem limitação pela teoria, os estabilizadores de empacotamento de partículas podem ser usados para separar as partículas ocas e evitar ou reduzir o empacotamento próximo de partículas de grânulos ocos por inserção do estabilizador de empacotamento de partículas nos espaços entre partículas entre as partículas de grânulos ocos, de tal modo que a separação suficiente entre as partículas do grânulo oco seja mantida. Exemplos de estabilizadores de empacotamento de partículas incluem látex, fluidos oleaginosos, sílica porosa particulada, ou combinações dos mesmos.
[0020] Como discutido acima, um exemplo de um estabilizador de empacotamento de partículas é o látex. O látex é a dispersão estável das micropartículas de borracha num meio aquoso e pode ser natural ou sintético. Como será entendido pelos versados comuns na técnica, o látex pode compreender qualquer de uma variedade de materiais de borracha disponíveis na forma de látex. Por exemplo, a borracha natural (cis-1,4-poli-isopreno) na maioria dos seus tipos modificados pode ser utilizada. Polímeros sintéticos de vários tipos também podem ser usados incluindo borracha de estireno- butadieno, borracha de cis-1,4-polibutadieno, resina de alto teor de estireno, borracha butílica, borrachas de etileno-propileno, borracha de neoprene, borracha nitrílica, borracha de cis-/trans- 1,4-polisopreno, borracha de silicone, borracha de polietileno clorossulfonado, borracha de polietileno reticulada, borracha de epicloridrina, borracha de fluorocarbono, borracha de fluorosilicone, borracha de poliuretano, borracha poliacrílica, borracha de polissulfureto, misturas dos mesmos, derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. Os materiais de borracha podem estar comercialmente disponíveis na forma de látex, isto é, dispersões ou emulsões aquosas que são utilizadas diretamente.
[0021] Em alguns exemplos, a concentração do látex na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 75% em volume da suspensão líquida. A concentração do látex pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do látex na suspensão líquida pode ser de cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25% ou cerca de 30% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um tipo e uma concentração do látex para uma dada aplicação.
[0022] Como discutido acima, um exemplo de um estabilizador de empacotamento de partículas é um fluido oleaginoso. Exemplos gerais de fluidos oleaginosos incluem, mas não estão limitados a, óleos de petróleo, óleos naturais, óleos derivados sinteticamente ou combinações dos mesmos. Mais particularmente, exemplos específicos de fluidos oleaginosos incluem, mas não estão limitados a, óleo diesel, óleo de querosene, óleo mineral, óleo sintético, tal como poliolefinas (por exemplo, alfa-olefinas e/ou olefinas internas), polidiorganossiloxanos, ésteres, diésteres de ácido carbônico, parafinas ou combinações dos mesmos.
[0023] Em alguns exemplos, a concentração do fluido oleaginoso na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 30% em volume da suspensão líquida. A concentração do fluido oleaginoso pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do fluido oleaginoso na suspensão líquida pode ser de cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25% ou cerca de 30% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar um tipo e uma concentração do fluido oleaginoso para uma dada aplicação.
[0024] Como discutido acima, um exemplo de um estabilizador de empacotamento de partículas é uma sílica porosa particulada. A sílica porosa particulada pode ser obtida comercialmente ou preparada por precipitação. Por exemplo, ácido sulfúrico e uma solução de silicato de sódio podem ser adicionados à água em um recipiente de reação com alta agitação. A mistura de ácido, silicato de sódio e água deve ser misturada a uma taxa alta para evitar a formação de áreas de baixo pH onde a gelificação pode ocorrer. Como a sílica se dissolve para formar silicato a um valor de pH acima de 9, partículas menores são continuamente dissolvidas durante o processo de precipitação e, portanto, obtêm-se tamanhos uniformes de partículas. À medida que a precipitação de sílica avança, as pequenas partículas se agregam através de pontes de siloxano para formar redes tridimensionais que resistem à alta pressão capilar que se desenvolve durante a secagem. Após a secagem, a sílica particulada precipitada é porosa e permanece seca e fluida após a absorção de líquidos.
[0025] Em alguns exemplos, a concentração da sílica porosa particulada na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 30% em volume da suspensão líquida. A concentração da sílica porosa particulada pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração da sílica porosa particulada na suspensão líquida pode ser de cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25% ou cerca de 30% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de preparar ou obter sílica porosa particulada e também selecionar uma concentração de sílica porosa particulada para uma dada aplicação.
[0026] Em alguns exemplos opcionais, um agente antiespumante pode ser adicionado à suspensão líquida. Quando presente, o agente antiespumante deve agir para evitar a formação de espuma durante a mistura da suspensão do líquido. Exemplos do agente antiespumante incluem, mas não estão limitados a, polióis, antiespumantes de silício, poliacrilatos de alquil, compostos de óxido de etileno/óxido de propileno, dióis acetilênicos e qualquer combinação dos mesmos.
[0027] Nos exemplos opcionais compreendendo um agente antiespumante, a concentração do agente antiespumante na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 10% em volume da suspensão líquida. A concentração do agente antiespumante pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do agente antiespumante na suspensão líquida pode ser cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, cerca de 5%, cerca de 7% ou cerca de 10% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar uma concentração do agente antiespumante para uma dada aplicação.
[0028] Em alguns exemplos opcionais, um dispersante pode ser adicionado à suspensão líquida. Quando presente, o dispersante deve atuar para auxiliar no controle da reologia da suspensão líquida. Exemplos do dispersante incluem, mas não estão limitados a, condensado de ácido naftaleno sulfônico com formaldeído; acetona, formaldeído e condensado de sulfito; sulfonato de melamina condensado com formaldeído; ou qualquer combinação dos mesmos.
[0029] Nos exemplos opcionais compreendendo um dispersante, a concentração do dispersante na suspensão líquida pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 5% em volume da suspensão líquida. A concentração do dispersante pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a concentração do dispersante na suspensão líquida pode ser cerca de 0,1%, cerca de 0,5%, cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, ou cerca de 5% em volume da suspensão líquida. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Com o benefício desta divulgação, um versado comum na técnica será capaz de selecionar uma concentração do dispersante para uma dada aplicação.
[0030] Geralmente, os exemplos da suspensão líquida devem ter uma densidade adequada para uma aplicação particular. A título de exemplo, a suspensão líquida pode ter uma densidade de cerca de 5 ppg a cerca de 10 ppg. A densidade da suspensão líquida pode variar de qualquer limite inferior para qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto entre os limites superior e inferior. Alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado pode exigir a seleção de um limite superior além do limite inferior selecionado. Portanto, é para ser entendido que cada faixa de valores é englobada dentro da faixa mais ampla de valores. Por exemplo, a densidade da suspensão líquida pode ser de cerca de 5 ppg, cerca de 6 ppg, cerca de 7 ppg, cerca de 8 ppg, ou cerca de 10 ppg. No entanto, as concentrações fora dessas faixas definidas também podem ser adequados para aplicações particulares. Aqueles versados na técnica, com o benefício desta divulgação, reconhecerão a densidade adequada para uma aplicação particular.
[0031] Como mencionado anteriormente, a suspensão líquida pode ser armazenada até o desejado para uso. Em alguns exemplos, a suspensão líquida é armazenada em um estado estático e permanece homogênea enquanto armazenada. A suspensão líquida armazenável é caracterizada pelo fato de que pode ser estaticamente armazenada num estado de fluido fluível homogêneo durante um período de quatro meses ou mais à temperatura ambiente. Por exemplo, a suspensão líquida pode ser estaticamente armazenada num estado de fluido fluível homogêneo, durante um período de tempo de cerca de 1 semana, cerca de 2 semanas, cerca de 3 semanas, cerca de 4 semanas, cerca de 2 meses, de cerca de 3 meses, a cerca de 4 meses, ou mais. Considera-se que um fluido se encontra num estado fluido fluido onde o fluido tem uma viscosidade inferior a 2000 cP.
[0032] Quando desejado para utilização, a suspensão líquida pode ser adicionada a um fluido de tratamento para ajustar a densidade do fluido de tratamento. O fluido de tratamento pode ser introduzido em um furo de poço para realizar uma operação de perfuração do furo de poço. A suspensão líquida pode ser adicionada a uma variedade de fluidos de tratamento utilizados em operações de furo de poço. Exemplos de fluidos de tratamento incluem, mas não estão limitados a, fluidos de perfuração à base de água, pastas de cimento, fluidos de completação, fluidos de deslocamento, fluidos de conformidade e semelhantes. A concentração da suspensão líquida no fluido de tratamento depende da quantidade de suspensão líquida necessária para produzir uma alteração desejada na densidade do fluido de tratamento.
[0033] Referindo-se agora à FIG. 1, a preparação de um fluido de tratamento compreendendo a suspensão líquida de partículas ocas de acordo com os exemplos divulgados aqui será agora descrita. A FIG. 1 ilustra um sistema 2 para a preparação de um fluido de tratamento compreendendo a suspensão líquida de partículas ocas. A suspensão líquida de partículas ocas pode ser adicionada a um fluido de tratamento e misturada em equipamento de mistura 4. O equipamento de mistura 4 pode ser qualquer misturador suficiente para misturar a suspensão líquida de partículas ocas com o fluido de tratamento ou os componentes do fluido de tratamento de modo a proporcionar um fluido de tratamento com a densidade desejada. Exemplos de equipamento de mistura 4 podem incluir, mas não estão limitados a, um misturador de jato, misturador de recirculação, um misturador em lote e semelhantes. Em alguns exemplos, o equipamento de mistura 4 pode ser um misturador de jato e pode misturar continuamente o fluido de tratamento à medida que é bombeado para o furo de poço. A suspensão líquida de partículas ocas pode ser adicionada ao equipamento de mistura 4 primeiro ou, alternativamente, o fluido de tratamento pode ser adicionado ao equipamento de mistura 4 primeiro. Em alguns exemplos, o fluido de tratamento pode ser formulado no equipamento de mistura 4 de tal modo que os componentes do fluido de tratamento, incluindo a suspensão líquida de partículas ocas, possam ser adicionados ao equipamento de mistura 4 em qualquer ordem e misturados para proporcionar o fluido de tratamento desejado. Uma quantidade suficiente da suspensão líquida de partículas ocas deve ser adicionada ao equipamento de mistura 4 para proporcionar um fluido de tratamento com a densidade desejada. Nos exemplos, a suspensão líquida de partículas ocas pode ser adicionada diretamente ao equipamento de mistura 4 sem agitação. A suspensão líquida de partículas ocas pode ser adicionada ao equipamento de mistura 4, fazendo passar a suspensão líquida de partículas ocas do seu recipiente de armazenamento. Em exemplos alternativos, a suspensão líquida pode ser agitada antes de passar a suspensão líquida para o equipamento de mistura 4.
[0034] Após a suspensão líquida de partículas ocas ter sido adicionada ao fluido de tratamento e misturada no equipamento de mistura 4 para proporcionar um fluido de tratamento com uma densidade desejada, o fluido de tratamento pode ser bombeado para o furo de poço através do equipamento de bombeamento 6. Em alguns exemplos, o equipamento de mistura 4 e o equipamento de bombeamento 6 podem ser dispostos em um ou mais caminhões de cimento, como será evidente para os versados na técnica. Exemplos de equipamento de bombeamento 6 incluem, mas não estão limitados a, bombas de pistão flutuantes, bombas de deslocamento positivo, bombas centrífugas, bombas peristálticas e bombas de diafragma.
[0035] Com referência às FIGS. 2A e 2B, é descrita uma técnica de exemplo para colocar um fluido de tratamento compreendendo a suspensão líquida de partículas ocas. Especificamente, a colocação de uma composição de cimento de uma densidade específica desejada é descrita. A FIG. 2A ilustra equipamento de superfície 10 que pode ser usado na colocação de uma composição de cimento, de acordo com certos exemplos divulgados aqui. Deve ser notado que enquanto a FIG. 2A representa, de forma geral, uma operação de base terrestre, os versados na técnica reconhecerão facilmente que os princípios descritos neste documento são igualmente aplicáveis às operações submarinas que empregam plataformas flutuantes ou de base marítima, sem se afastar do escopo da divulgação. Como ilustrado pela FIG. 2A, o equipamento de superfície 10 pode incluir uma unidade de cimentação 12, que pode incluir um ou mais caminhões de cimento. A unidade de cimentação 12 pode incluir equipamento de mistura 4 e de equipamentos de bombeamento 6 como será evidente para os versados comuns na técnica. A unidade de cimentação 12 pode bombear uma composição de cimento 14 através de um tubo de alimentação 16 e para uma cabeça de cimentação 18 que transmite a composição de cimento 14 no fundo de poço em um furo de poço.
[0036] Voltando agora para a FIG. 2B, a composição de cimento 14 pode ser colocada numa formação subterrânea 20 de acordo com certos exemplos. Como ilustrado, um furo de poço 22 pode ser perfurado na formação subterrânea 20. Enquanto o furo de poço 22 é mostrado estendendo- se na vertical para dentro da formação subterrânea 20, os princípios descritos neste documento são também aplicáveis a furos de poços que se estendem em um ângulo através da formação subterrânea 20, como furos de poços perfurados horizontais e inclinados. Como ilustrado, o furo de poço 22 compreende paredes 24. Um revestimento de superfície 26 foi inserido no furo de poço 22. O tudo de revestimento de superfície 26 pode ser cimentado às paredes 24 do furo de poço perfurado 22 pela bainha de cimento 28. Na modalidade ilustrada, o revestimento 30 está disposto no furo de poço 22. Em alguns exemplos, um ou mais condutos adicionais (por exemplo, revestimento intermediário, revestimento de produção, forros, tubulação, tubulação enrolada, tubulação articulada, tubo de adesivo, etc.) também podem ser dispostos no furo do poço 22. Como ilustrado, há um anular de furo de poço 32 formado entre o revestimento 30 e as paredes 24 do furo de poço 22 e/ou o revestimento de superfície 26. Um ou mais centralizadores 34 podem ser presos ao revestimento 30, por exemplo, para centralizar o revestimento 30 no furo de poço 22 antes e durante a operação de cimentação.
[0037] Com referência continuada à FIG. 2B, a composição de cimento 14 pode ser bombeada para o interior do revestimento 30. A composição de cimento 14 pode ser deixada fluir pelo interior do revestimento 30 através da sapata de revestimento 42 no fundo do revestimento 30 e para cima em torno do revestimento 30 no anular de furo de poço 32. A composição de cimento 14 pode ser deixada assentar no anular de furo de poço 32, por exemplo, para formar uma bainha de cimento que suporta e posiciona o revestimento 30 no furo de poço 22. Embora não ilustrado, outras técnicas podem ser utilizadas também para a introdução da composição de cimento 14. A título de exemplo, técnicas de circulação inversa podem ser utilizadas que incluem introduzir a composição de cimento 14 na formação subterrânea 20 através do anular de furo de poço 32 em vez de através do revestimento 30.
[0038] Quando é introduzida, a composição de cimento 14 pode deslocar outros fluidos 36, tal como fluidos de perfuração e/ou fluidos espaçadores, que podem estar presentes no interior do revestimento 30 e/ou no anular de furo de poço 32. Em alguns exemplos, estes fluidos deslocados 36 podem também ser fluidos de tratamento compreendendo a suspensão líquida divulgada de partículas ocas. Pelo menos uma porção dos outros fluidos deslocados 36 pode sair do espaço anular do poço perfurado 32 por meio de uma linha de fluxo 38 e ser depositada, por exemplo, em um ou mais poços de retenção 40 (por exemplo, um poço de lama), como mostrado na FIG 2A. Referindo-se novamente à FIG. 2B, um tampão de fundo 44 pode ser introduzido no furo de poço 22 à frente da composição de cimento 14, por exemplo, para separar a composição de cimento 14 a partir de outros fluidos 36 que podem estar no interior do revestimento 30 antes da cimentação. Após o tampão de fundo 44 alcançar o colar de aterramento 46, um diafragma ou outro dispositivo adequado deve romper para permitir a composição de cimento 14 através do tampão de fundo 44. Na FIG. 2B, o tampão inferior 44 é ilustrado como posicionado no colar de aterramento 46. No exemplo ilustrado, um tampão superior 48 pode ser introduzido no furo de poço 22 atrás da composição de cimento 14. O tampão superior 48 pode separar a composição de cimento 14 de um fluido de deslocamento 50 e também empurrar a composição de cimento 14 através do tampão de fundo 44. Quando posicionada como desejado, a composição de cimento 14 pode então ser deixada endurecer. Em alguns exemplos, o fluido de deslocamento 50 pode compreender a suspensão líquida divulgada de partículas ocas para proporcionar o fluido de deslocamento 50 com uma densidade desejada.
[0039] Também deve-se reconhecer que os fluidos de tratamento divulgados também podem afetar direta ou indiretamente os diversos equipamentos e ferramentas do fundo do poço que podem entrar em contato com os fluidos de tratamento durante a operação. Tais equipamentos e ferramentas podem incluir, mas sem se limitar a, revestimento do furo de poço, o liner do furo de poço, a coluna de completação, as colunas de inserção, a coluna de perfuração, tubo helicoidal, cabo liso, cabo de aço, tubos de perfuração, colares de perfuração, motores de lama, motores e/ou bombas de fundo de poço, motores e/ou bombas montados na superfície, centralizadores, turbolizadores, raspadores, flutuadores (por exemplo, sapatos, coleiras, válvulas e etc.), ferramentas de perfilagem e equipamentos de telemetria relacionados, acionadores (por exemplo, dispositivos eletromecânicos, dispositivos hidromecânicos e etc.), mangas deslizantes, mangas de produção, tampões, telas, filtros, dispositivos de controle de fluxo (por exemplo, dispositivos de controle de influxo, dispositivos de controle de influxo autônomos, dispositivos de controle de fluxo de saída e semelhantes, acoplamentos (por exemplo, conexão úmida eletro-hidráulica, conexão seca, acoplador indutivo e etc.), linhas de controle (por exemplo, elétrica, fibra óptica, hidráulica e etc.), linhas de vigilância, brocas e alargadores, sensores ou sensores distribuídos, trocadores de calor de fundo de poço, válvulas e dispositivos de atuação correspondentes, vedações de ferramentas, empacotadores, tampões de cimento e outros dispositivos ou componentes de isolamento do furo de poço e semelhantes. Qualquer um destes componentes pode ser incluído nos sistemas normalmente descritos anteriormente e representados nas FIGs. 1-2B.
EXEMPLOS
[0040] A presente divulgação pode ser melhor compreendida por referência aos seguintes exemplos que são oferecidos a título ilustrativo. A presente divulgação não se limita aos exemplos dados aqui.
EXEMPLO 1
[0041] Foram preparadas cinco formulações diferentes de suspensões líquidas compreendendo partículas ocas. Todas as cinco formulações compreendiam grânulos de vidro oco com um tamanho de partícula D50 de 26 μm. A formulação 1 era um controle e consistia apenas nos grânulos de vidro e água. A formulação 2 consistiu nos grânulos de vidro, água e bentonita como um estabilizador de empacotamento de partículas. O carbonato de sódio foi usado para esfoliar a bentonita. A Formulação 3 foi a mesma que a Formulação 2 exceto que um tensoativo não iônico de poloxâmero foi adicionado como um estabilizador adicional. Adicionalmente, um agente antiespumante foi adicionado à Formulação 3. As Formulações 4 e 5 usaram o mesmo estabilizador de tensoativo não iônico e agente antiespumante que a Formulação 3; no entanto, as Formulações 4 e 5 usaram diferentes concentrações de goma diutana como estabilizador de empacotamento de partículas em vez de bentonita.
[0042] Parâmetros reológicos foram derivados ajustando o modelo generalizado de Herschel-Bulkley (doravante “GHB”) para testar dados obtidos de um viscosímetro FANN® 35 com um adaptador de estresse de produção FANN®. FANN é uma marca registrada da Halliburton Energy Services de Houston, Texas. O modelo GHB foi aplicado na rampa descendente do reograma, ou seja, após as amostras terem experimentado um histórico de cisalhamento. O tempo de gelificação foi determinado como o tempo que leva para as suspensões líquidas de partículas ocas formarem um gel mole e pararem de fluir quando o recipiente foi inclinado. Uma verificação visual foi realizada no laboratório inclinando intermitentemente o recipiente para verificar o fluxo das amostras. As composições da fórmula e os dados reológicos estão ilustrados na Tabela 1 abaixo. Tabela 1: Composições volumétricas das Formulações 1-5 e tempos de gelificação correspondentes e dados reológicos
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EXEMPLO 2
[0043] Quatro novas formulações de suspensões líquidas compreendendo partículas ocas foram preparadas para que todas utilizassem a composição da Formulação 4 como base, mas adicionalmente compreendessem o látex.
[0044] As composições da fórmula e os dados reológicos estão ilustrados na Tabela 2 abaixo. Tabela 2: Composições volumétricas das Formulações 6-9 e tempos de gelificação correspondentes e dados reológicos
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[0045] A FIG. 3A ilustra uma foto de comparação da Formulação 6 após envelhecer 1 mês, e a FIG. 3B ilustra uma foto de comparação da Formulação 6 após envelhecer 2 meses. A FIG. 4A ilustra uma foto de comparação da Formulação 7 após envelhecer 1 mês, e a FIG. 4B ilustra uma foto de comparação da Formulação 7 após envelhecer 2 meses. A FIG. 5A ilustra uma foto de comparação da Formulação 8 após envelhecer 1 mês, e a FIG. 5B ilustra uma foto de comparação da Formulação 8 após envelhecer 2 meses. A FIG. 6A ilustra uma foto de comparação da Formulação 9 após envelhecer 1 mês, e a FIG. 6B ilustra uma foto de comparação da Formulação 9 após envelhecer 2 meses. Como ilustrado, a Formulação 9 ainda era fluível aos 3 meses. A FIG. 7 é um gráfico dos resultados do teste de reologia das diferentes composições de suspensão líquida para as Formulações 4 e 6-9.
EXEMPLO 3
[0046] Preparou-se uma nova formulação que era semelhante à Formulação 6 mas utilizou-se metade do estabilizador não iônico. Esta amostra foi testada ao longo de diferentes períodos de tempo usando os métodos descritos acima, bem como um novo método de teste reológico usando um funil de Marsh. Às 2,5 semanas a amostra foi remisturada e adicionou-se um redutor de fricção a uma concentração de 0,3% em volume.
[0047] A composição da fórmula e os dados reológicos estão ilustrados na Tabela 3 abaixo. Composição Formulação 10 Grânulos de vidro 55,5 Estabilizador de tensoativo não iônico 0,1 Antiespumante 0,75 Água 38,21 Estabilizador de látex 5 Auxiliar de suspensão de polímero 0,04 Redutor de atrito (adicionado quando a amostra tinha 2,5 semanas) 0,3 Tabela 3: Composições volumétricas da Formulação 10 e dados reológicos correspondentes
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[0048] A FIG. 8 é um gráfico dos resultados do teste de reologia para a Formulação 10 para diferentes períodos de tempo.
EXEMPLO 4
[0049] Foi preparada uma Formulação 11 que utilizava uma concentração mais elevada de tensoativo não iônico e também compreendia um redutor de atrito. A composição da Formulação 11 está ilustrada na Tabela 4 abaixo. Tabela 4: Composições volumétricas da Formulação 11
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[0050] A FIG. 9 é um gráfico dos resultados do teste de reologia para a Formulação 11 para diferentes períodos de tempo.
[0051] São proporcionadas composições para uma suspensão líquida armazenável de partículas ocas de acordo com a descrição aqui proporcionada. Uma composição de exemplo, compreende uma pluralidade de partículas ocas, água, um auxiliar de suspensão, e um estabilizador selecionado do grupo que consiste em um tensoativo não iônico, um látex, um fluido oleaginoso, sílica porosa, e combinações dos mesmos; em que a suspensão líquida é homogênea. A pluralidade de partículas ocas pode ser selecionada do grupo que consiste em esferas de vidro, microesferas de vidro, esferas de cerâmica, cenoesferas e combinações dos mesmos. A pluralidade de partículas ocas pode compreender materiais selecionados do grupo que consiste em vidro, cal sodada, borossilicatos, cinza volante, cerâmica e combinações dos mesmos. O tamanho médio de partícula (D50) da pluralidade de partículas ocas pode estar numa faixa de cerca de 5 μm a cerca de 110 μm. A concentração da pluralidade de partículas ocas na suspensão líquida pode variar entre cerca de 25% e cerca de 75% em volume da suspensão líquida. O auxiliar de suspensão pode ser selecionado do grupo que consiste em gomas de diutana, escleroglucana, gomas de guar, carragenanos, gomas xantana, welan, celuloses, hidroxietil celuloses, bentonita, atapulgita, sepiolita, vermiculita, ilita, muscovita, biotita, caolinita, cooqueita, haloisita, argila flint, montmorillonita, hectorita e combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o tensoativo não iônico e o tensoativo não iônico pode ser selecionado do grupo que consiste em óxido de polietileno, óxido de polipropileno, éteres alquílicos de polietilenoglicol, éteres alquílicos de polipropileno, éteres alquílicos de glicosídeo, éteres alquilfenílicos de polietilenoglicol, ésteres alquílicos de glicerol, ésteres alquílicos de sorbitano, copolímeros em bloco de polietileno glicol/polipropileno glicol, derivados dos mesmos e misturas dos mesmos. O estabilizador pode compreender o látex e o látex pode compreender uma borracha selecionada do grupo que consiste em borracha de cis-1,4-poli-isopreno, borracha de estireno-butadieno, borracha de cis-1,4-polibutadieno, resina de alto teor de estireno, borracha butílica, borrachas de etileno-propileno, borracha de neoprene, borracha nitrílica, borracha de cis-/trans- 1,4-polisopreno, borracha de silicone, borracha de polietileno clorossulfonado, borracha de polietileno reticulada, borracha de epicloridrina, borracha de fluorocarbono, borracha de fluorosilicone, borracha de poliuretano, borracha poliacrílica, borracha de polissulfureto, misturas dos mesmos, derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o fluido oleaginoso e o fluido oleaginoso pode ser selecionado do grupo que consiste em óleos de petróleo, óleos naturais, óleos sinteticamente derivados, óleo diesel, óleo de querosene, óleo mineral, óleo sintético, poliolefinas, polidiorganossiloxanos, ésteres, diésteres de ácido carbônico, parafinas e combinações dos mesmos. A composição pode ainda compreender um agente antiespumante, um dispersante ou uma combinação dos mesmos.
[0052] São proporcionados métodos para tratar uma formação subterrânea de acordo com a descrição aqui proporcionada e como ilustrado pelas FIGs. 1-2B. Um exemplo de método compreende proporcionar uma suspensão líquida de partículas ocas compreendendo: uma pluralidade de partículas ocas, água, um auxiliar de suspensão, e um estabilizador selecionado do grupo que consiste em um tensoativo não iônico, um látex, um fluido oleaginoso, sílica porosa, e combinações dos mesmos. O método compreende ainda armazenar estaticamente a suspensão líquida num recipiente durante pelo menos uma semana; em que a suspensão líquida mantém uma diferença na densidade do topo do recipiente para o fundo do recipiente de menos que uma libra por galão enquanto armazenado. O método compreende ainda adicionar a suspensão líquida a um fluido de tratamento; em que a suspensão líquida reduz a densidade do fluido de tratamento; e introduzir o fluido de tratamento num furo de poço perfurando uma formação subterrânea. A suspensão líquida não pode ser agitada antes da adição da suspensão líquida ao fluido de tratamento. A suspensão líquida pode ser estaticamente armazenada por pelo menos um mês. O fluido de tratamento pode compreender um fluido de perfuração à base de água, uma pasta de cimento, um fluido de completação, um fluido de deslocamento ou um fluido de conformidade. A pluralidade de partículas ocas pode ser selecionada do grupo que consiste em esferas de vidro, microesferas de vidro, esferas de cerâmica, cenoesferas e combinações dos mesmos. A pluralidade de partículas ocas pode compreender materiais selecionados do grupo que consiste em vidro, cal sodada, borossilicatos, cinza volante, cerâmica e combinações dos mesmos. O tamanho médio de partícula (D50) da pluralidade de partículas ocas pode estar numa faixa de cerca de 5 μm a cerca de 110 μm. A concentração da pluralidade de partículas ocas na suspensão líquida pode variar entre cerca de 25% e cerca de 75% em volume da suspensão líquida. O auxiliar de suspensão pode ser selecionado do grupo que consiste em gomas de diutana, escleroglucana, gomas de guar, carragenanos, gomas xantana, welan, celuloses, hidroxietil celuloses, bentonita, atapulgita, sepiolita, vermiculita, ilita, muscovita, biotita, caolinita, cooqueita, haloisita, argila flint, montmorillonita, hectorita e combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o tensoativo não iônico e o tensoativo não iônico pode ser selecionado do grupo que consiste em óxido de polietileno, óxido de polipropileno, éteres alquílicos de polietilenoglicol, éteres alquílicos de polipropileno, éteres alquílicos de glicosídeo, éteres alquilfenílicos de polietilenoglicol, ésteres alquílicos de glicerol, ésteres alquílicos de sorbitano, copolímeros em bloco de polietileno glicol/polipropileno glicol, derivados dos mesmos e misturas dos mesmos. O estabilizador pode compreender o látex e o látex pode compreender uma borracha selecionada do grupo que consiste em borracha de cis-1,4-poli-isopreno, borracha de estireno-butadieno, borracha de cis-1,4-polibutadieno, resina de alto teor de estireno, borracha butílica, borrachas de etileno-propileno, borracha de neoprene, borracha nitrílica, borracha de cis-/trans-1,4-polisopreno, borracha de silicone, borracha de polietileno clorossulfonado, borracha de polietileno reticulada, borracha de epicloridrina, borracha de fluorocarbono, borracha de fluorosilicone, borracha de poliuretano, borracha poliacrílica, borracha de polissulfureto, misturas dos mesmos, derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o fluido oleaginoso e o fluido oleaginoso pode ser selecionado do grupo que consiste em óleos de petróleo, óleos naturais, óleos sinteticamente derivados, óleo diesel, óleo de querosene, óleo mineral, óleo sintético, poliolefinas, polidiorganossiloxanos, ésteres, diésteres de ácido carbônico, parafinas e combinações dos mesmos. A suspensão líquida pode ainda compreender um agente antiespumante, um dispersante ou uma combinação dos mesmos.
[0053] São proporcionados sistemas para tratar uma formação subterrânea de acordo com a descrição aqui proporcionada e como ilustrado pelas FIGs. 1-2B. Um sistema de exemplo compreende uma suspensão líquida de partículas ocas compreendendo: uma pluralidade de partículas ocas, água, um auxiliar de suspensão, e um estabilizador selecionado do grupo que consiste em um tensoativo não iônico, um látex, um fluido oleaginoso, sílica porosa e combinações dos mesmos; em que a suspensão líquida é capaz de ser estaticamente armazenada em um recipiente por pelo menos uma semana; em que a suspensão líquida mantém uma diferença na densidade do topo do recipiente para o fundo do recipiente de menos de uma libra por galão enquanto armazenada. O sistema compreende ainda um recipiente capaz de armazenar a suspensão líquida de partículas ocas durante pelo menos uma semana. O sistema compreende ainda um fluido de tratamento. O sistema compreende ainda equipamento de mistura capaz de misturar o fluido de tratamento e a suspensão líquida de partículas ocas. O sistema compreende ainda equipamento de bombeamento capaz de bombear o fluido de tratamento para um poço que penetra na formação subterrânea. O fluido de tratamento pode compreender um fluido de perfuração à base de água, uma pasta de cimento, um fluido de completação, um fluido de deslocamento ou um fluido de conformidade. A pluralidade de partículas ocas pode ser selecionada do grupo que consiste em esferas de vidro, microesferas de vidro, esferas de cerâmica, cenoesferas e combinações dos mesmos. A pluralidade de partículas ocas pode compreender materiais selecionados do grupo que consiste em vidro, cal sodada, borossilicatos, cinza volante, cerâmica e combinações dos mesmos. O tamanho médio de partícula (D50) da pluralidade de partículas ocas pode estar numa faixa de cerca de 5 μm a cerca de 110 μm. A concentração da pluralidade de partículas ocas na suspensão líquida pode variar entre cerca de 25% e cerca de 75% em volume da suspensão líquida. O auxiliar de suspensão pode ser selecionado do grupo que consiste em gomas de diutana, escleroglucana, gomas de guar, carragenanos, gomas xantana, welan, celuloses, hidroxietil celuloses, bentonita, atapulgita, sepiolita, vermiculita, ilita, muscovita, biotita, caolinita, cooqueita, haloisita, argila flint, montmorillonita, hectorita e combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o tensoativo não iônico e o tensoativo não iônico pode ser selecionado do grupo que consiste em óxido de polietileno, óxido de polipropileno, éteres alquílicos de polietilenoglicol, éteres alquílicos de polipropileno, éteres alquílicos de glicosídeo, éteres alquilfenílicos de polietilenoglicol, ésteres alquílicos de glicerol, ésteres alquílicos de sorbitano, copolímeros em bloco de polietileno glicol/polipropileno glicol, derivados dos mesmos e misturas dos mesmos. O estabilizador pode compreender o látex e o látex pode compreender uma borracha selecionada do grupo que consiste em borracha de cis-1,4-poli-isopreno, borracha de estireno-butadieno, borracha de cis-1,4-polibutadieno, resina de alto teor de estireno, borracha butílica, borrachas de etileno-propileno, borracha de neoprene, borracha nitrílica, borracha de cis-/trans- 1,4-polisopreno, borracha de silicone, borracha de polietileno clorossulfonado, borracha de polietileno reticulada, borracha de epicloridrina, borracha de fluorocarbono, borracha de fluorosilicone, borracha de poliuretano, borracha poliacrílica, borracha de polissulfureto, misturas dos mesmos, derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. O estabilizador pode compreender o fluido oleaginoso e o fluido oleaginoso pode ser selecionado do grupo que consiste em óleos de petróleo, óleos naturais, óleos sinteticamente derivados, óleo diesel, óleo de querosene, óleo mineral, óleo sintético, poliolefinas, polidiorganossiloxanos, ésteres, diésteres de ácido carbônico, parafinas e combinações dos mesmos. A suspensão líquida pode ainda compreender um agente antiespumante, um dispersante ou uma combinação dos mesmos.
[0054] Um ou mais exemplos ilustrativos incorporando os exemplos aqui divulgados são apresentados. Nem todos os aspectos de uma implementação física são descritos ou mostrados neste pedido, por uma questão de clareza. Portanto, os sistemas e métodos divulgados são bem adaptados para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, assim como aquelas que são inerentes às mesmas. Os exemplos particulares divulgadas acima são ilustrativas apenas, pois os ensinamentos da presente divulgação podem ser modificados e colocados em prática de maneiras diferentes, porém equivalentes, aparentes aos versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos deste documento. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou desenho aqui mostrados, a não ser como descrito nas reivindicações a seguir. É, portanto, evidente que os exemplos ilustrativos particulares divulgados acima podem ser alterados, combinados, ou modificados e todas as tais variações são consideradas dentro do escopo da presente divulgação. Os sistemas e métodos ilustrativamente divulgados aqui apropriadamente podem ser praticados na ausência de qualquer elemento que não é divulgado especificamente aqui e/ou qualquer elemento opcional divulgado aqui.
[0055] Embora a presente divulgação e as suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias modificações, substituições e alterações podem ser feitas aqui, sem afastamento do espírito e escopo da divulgação, como definido pelas reivindicações seguintes.

Claims (7)

1. Método para usar uma suspensão líquida de partículas ocas, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: prover uma suspensão líquida de partículas ocas compreendendo: uma pluralidade de partículas ocas, água, um auxiliar de suspensão; um estabilizador de látex de estireno-butadieno; e um estabilizador de tensoativo não iônico selecionado do grupo que consiste em óxido de polietileno, óxido de polipropileno, copolímeros em bloco de polietileno glicol/polipropileno glicol, seus derivados e suas misturas, em que o tensoativo não iônico está presente na suspensão líquida a uma concentração de 3% a 30% em peso da suspensão líquida; armazenar estaticamente a suspensão líquida em um recipiente durante pelo menos uma semana; em que a suspensão líquida mantém uma diferença na densidade do topo do recipiente para o fundo do recipiente de menos que uma libra por galão enquanto armazenado; adicionar a suspensão líquida a um fluido de tratamento, em que a suspensão líquida reduz a densidade do fluido de tratamento; e introduzir o fluido de tratamento em um furo de poço (22) penetrando em uma formação subterrânea (20).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a suspensão líquida não é agitada antes da adição da suspensão líquida ao fluido de tratamento.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a suspensão líquida é estaticamente armazenada por um mês.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de tratamento compreende um fluido de perfuração à base de água, uma pasta de cimento, um fluido de completação, um fluido de deslocamento (50) ou um fluido de conformidade.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de partículas ocas são selecionadas do grupo que consiste em esferas de vidro, microesferas de vidro, esferas de cerâmica, cenoesferas e combinações das mesmas.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de suspensão é selecionado do grupo que consiste em gomas de diutana, escleroglucana, gomas de guar, carragenanos, gomas de xantana, welan, celuloses, hidroxietil celuloses, bentonita, atapulgita, sepiolita, vermiculita, ilita, muscovita, biotita, caolinita, cooqueita, haloisita, argila flint, montmorillonita, hectorita e combinações das mesmas.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estabilizador compreende adicionalmente uma borracha selecionada do grupo que consiste em borracha de cis-1,4-poli-isopreno, borracha de cis-1,4-polibutadieno, resina de alto teor de estireno, borracha butílica, borrachas de etileno-propileno, borracha de neoprene, borracha nitrílica, borracha de cis-/trans-1,4-poli-isopreno, borracha de silicone, borracha de polietileno clorossulfonado, borracha de polietileno reticulada, borracha de epicloridrina, borracha de fluorocarbono, borracha de fluorosilicone, borracha de poliuretano, borracha poliacrílica, borracha de polissulfureto, misturas das mesmas, derivados das mesmas e combinações das mesmas.
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