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ORCID:  http://orcid.org/0009-0006-2311-5523
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Formulação de fluidos de perfuração sintético leves empregando esferas ocas de vidro
Título (s) alternativo (s): Formulation of lightweight synthetic drilling fluids Using hollow glass spheres
Autor: Gonzaga, Ednan Raffael
Primer orientador: Duarte, Claudio Roberto
Primer coorientador: Pereira, Marina Seixas
Primer miembro de la banca: Petri Júnior, Irineu
Segundo miembro de la banca: Altino, Heitor Otacílio Nogueira
Tercer miembro de la banca: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
Resumen: O Brasil é um dos principais produtores de petróleo e gás da América Latina, com vastas reservas e uma infraestrutura bem desenvolvida. O avanço da exploração offshore em águas cada vez mais profundas exige o desenvolvimento de fluidos de perfuração com propriedades aprimoradas. Esses fluidos devem ser capazes de equilibrar o diferencial de pressão entre a coluna hidrostática da água do mar e a formação geológica, minimizando o impacto ambiental. Com o esgotamento gradual dos reservatórios em profundidades de lâmina d’agua rasas e médias, a perfuração em águas ultraprofundas tornouse crucial para a continuidade da produção. No entanto, essas operações exigem fluidos de alto desempenho que possam suportar altas pressões e temperaturas, além de formações geológicas complexas. Nesse contexto, microesferas ocas de vidro (MEVs) estão sendo estudadas como aditivos promissores para fluidos de perfuração, possibilitando a viabilidade de poços com faixas de pressão mais exigentes. Devido à sua incompressibilidade, essas microesferas permitem uma redução na densidade do fluido sem comprometer suas propriedades reológicas essenciais. Neste estudo, um planejamento composto central (CCD) foi conduzido para avaliar a influência de variáveis-chave — como a concentração de HGM, a concentração de agente viscosificante e a relação óleo água (%O/A) — nas propriedades de um fluido de perfuração sintético. As propriedades estudadas incluíram L600, L300, L200, L100, L6, L3, perda de fluido e densidade. O mecanismo de filtração de um fluido ultraleve, com viscosidade de 6,2 ppg e 100% olefínico, contendo HGMs, também foi investigado. Os resultados demonstraram a viabilidade da aplicação de HGMs, destacando seu potencial para a formulação de fluidos de perfuração em ambientes geologicamente complexos.
Abstract: Brazil is a leading oil and gas producer in Latin America, with vast reserves and a welldeveloped infrastructure. The advancement of offshore exploration in increasingly deep waters necessitates the development of drilling fluids with enhanced properties. These fluids must be capable of balancing the pressure differential between the hydrostatic column of seawater and the geological formation while minimizing environmental impact. With the gradual depletion of reservoirs at shallow and medium depths, drilling in ultradeep water has become crucial for continued production. However, these operations demand high-performance fluids that can withstand high pressures and temperatures, in addition to complex geological formations. In this context, hollow glass microspheres (HGMs) are being studied as promising additives for drilling fluids, enabling the viability of wells with narrow pressure windows. Due to their incompressibility, these microspheres allow for a reduction in fluid density without compromising their essential rheological properties. In this study, a Central Composite Design (CCD) was conducted to evaluate the influence of key variables—such as HGM concentration, viscosifier concentration, and oil-to-water ratio (%O/W)—on the properties of synthetic drilling fluid. The properties studied included L600, L300, L200, L100, L6, L3, fluid loss, and density. The filtration mechanism of an ultra lightweight, 6.2 ppg, 100% olefinic fluid containing HGMs was also investigated. The results demonstrated the viability of applying HGMs, highlighting their potential for formulating drilling fluids in geologically complex environments.
Palabras clave: Janela operacional de pressão
Drilling window
Lâmina d'água profunda
Deepwater
Formação de reboco
Filter cake formation
Base não aquosa
Non-aqueous base
Janela operacional
Operating Window
Hidrodinâmica de poços
Wellbore hydrodynamics
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INORGANICOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
Tema: Engenharia química
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Cita: GONZAGA, Ednan Raffael. Formulação de fluidos de perfuração sintético leves empregando esferas ocas de vidro. 2026. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.138.
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.138
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48325
Fecha de defensa: 13-feb-2026
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.
ODS::ODS 8. Trabalho decente e crescimento econômico - Promover o crescimento econômico sustentado, inclusivo e sustentável, emprego pleno e produtivo, e trabalho decente para todos.
ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
ODS::ODS 14. Vida na água - Conservação e uso sustentável dos oceanos, dos mares, e dos recursos marinhos para o desenvolvimento sustentável.
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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