Synthesis and characterization of AM/AMPS/DMDAAC/AAC tetrapolymer for application in drilling fluid / Síntese e caracterização do tetrapolímero AM/AMPS/DMDAAC/AAC para aplicação em fluido de perfuração
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv8n2-430Keywords:
drilling fluid, water-soluble polymers, additives, synthesis.Abstract
Petroleum is an important raw material. The first step in the construction of the oil well is drilling, in which drilling fluid is used to support the well wall, to cool the drill bit, among other functions. In its formulation, additives such as polymers are used, which serve to guarantee its properties. This work aims to synthesize a new water-soluble polymer for possible application in drilling fluids. The tetrapolymer synthesis was carried out in an inert atmosphere and used the monomers acrylamide (AM), 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), dimethyldiallylammonium chloride (DMDAAC) and acrylic acid (AAC). Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR) and thermogravimetric (TGA) analyzes were performed to characterize the product obtained. The synthetized tetrapolymer was stable up to a temperature of 230ºC, a result obtained by TGA, which suggests that it is able to keep its structure stable at high temperatures, and can be used in onshore or offshore oil fields.
References
CAENN, R.; DARLEY, H.C.H.; GRAY, G.R. fluidos de perfuração e completação. Trad. 6. Ed. Rio de Janeiro: elsevier Ltda, 2014. 691p.
CANEVAROLO JUNIOR, Sebastião V. Ciência dos Polímeros. 2. ed. São Paulo: Artliber Ltda, 2006. 277 p.
CARDOSO, L.C.; Petróleo do poço ao post. 1. Ed. Rio de Janeiro: Qualitymark Ltda, 2005. 192 p. CHIPINDU, N.S.C. Pós-análise em Problemas de Perfuração de Poços Marítimos de Desenvolvimento, 2010.
CHIPINDU, N.S.C.; Pós-análise em problemas de perfuração de poços marítimos de desenvolvimento. 113 F. Dissertação (Mestrado) Programa Multidisciplinar De Pós-Graduação Em Ciências E Engenharia De Petróleo, Faculdade De Engenharia Mecânica E Instituto De Geociências, Universidade Estadual De Campinas, São Paulo, 2010. Disponível em: <http://repositorio.unicamp.br/jspui/bitstream/REPOSIP/263688/1/Chipindu_NjaloSocratesChipongue_M.pdf>. Acesso em: 30 set. 2019.
DAVOODI, S.; RAMAZANI S.A, AHMAD.; SOLEIMANIAN, A.; FELLAH JAHROMI, A.; Application of a novel acrylamide copolymer containing highly hydrophobic comonomer as filtration control and rheology modifier additive in water-based drilling mud. Journal Of Petroleum Science And Engineering, [s.l.], v. 180, p.747-755, set. 2019. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2019.04.069. Disponível em: <https://www-sciencedirect.ez29.periodicos.capes.gov.br/science/article/pii/S0920410519304061?via%3Dihub>. Acesso em: 11 set. 2019.
GUIMARÃES, I. B. ROSSI, L. F. d S.. Estudo dos constituintes dos fluidos de perfuração: proposta de uma formulação otimizada e ambientalmente correta. IV Congresso Brasileiro de Engenharia Química. Campinas, Sp, p. 1-8. out. 2007. Disponível em: http://www.portalabpg.org.br/site_portugues/anais/anais4/resumos/4PDPETRO_2_2_0041-1.pdf. Acesso em: 03 ago. 2020.
HUANG, Y.; ZHANG, D.; ZHENG, W.. Synthetic copolymer (AM/AMPS/DMDAAC/SSS) as rheology modifier and fluid loss additive at HTHP for water‐based drilling fluids. Journal Of Applied Polymer Science, [S.L.], v. 136, n. 30, p. 47813, 7 abr. 2019. Wiley. http://dx.doi.org/10.1002/app.47813. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/app.47813. Acesso em: 03 set. 2019.
LIU, F.; JIANG, G.; PENG, S.; HE, Y.; WANG, J. Amphoteric polymer as an anti-calcium contamination fluid-loss additive in water-based drilling fluids. energy & fuels, [s.l.], v. 30, n. 9, p.7221-7228, 29 ago. 2016. American Chemical Society (ACS). http://dx.doi.org/10.1021/acs.energyfuels.6b01567. Disponível em: <https://pubs-acs-org.ez29.periodicos.capes.gov.br/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.6b01567>. Acesso em: 30 set. 2019.
LOPES, G. OLIVEIRA, T. C. D C. PÉREZ-GRAMATGES, A.; Silva, J. F.M.; NASCIMENTO, R. S. V. Cationic and hydrophobically modified chitosans as additives for water-based drilling fluids. Journal of Applied Polymer Science, v. 131, n. 11, p. 1–7, 2013. https://doi-org.ez29.periodicos.capes.gov.br/10.1002/app.40300. Disponivem em: https://onlinelibrarywiley-com.ez29.periodicos.capes.gov.br/doi/full/10.1002/app.40300. Acesso em: <30 set. 2019>.
LUCENA, D. V. D.; SOUTO, C. M. R. A.; LIRA, H. d. L.; AMORIM, L. V. INFLUÊNCIA DE SAIS DE POTÁSSIO COMO INIBIDORES DE INCHAMENTO DE FOLHELHOS NO DESEMPENHO DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO POLIMÉRICOS. Tecnologia em Metalurgia Materiais e Mineração, [s.l.], v. 11, n. 4, p.355-362, 2014. Editora Cubo Multimidia. http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2014.049. Disponível em: <https://tecnologiammm.com.br/article/10.4322/tmm.2014.049/pdf/tmm-11-4-355.pdf>. Acesso em: 30 set. 2019.
OLIVEIRA, F. F. Análise Transiente das Principais Variáveis na Perfuração de Poços de Petróleo Durante a Ocorrência do Kick, 103 F. Dissertação (Mestrado). Programa De Pós-Graduação Em Engenharia Química. Universidade Federal de Alogoas, Maceió, 2014 Disponivel em: <http://www.repositorio.ufal.br/bitstream/riufal/2545/1/An%C3%A1lise%20transiente%20das%20principais%20vari%C3%A1veis%20na%20perfura%C3%A7%C3%A3o%20de%20po%C3%A7os%20de%20petr%C3%B3leo%20durante%20a%20ocorr%C3%AAncia%20do%20Kick.pdf>. Acesso em: 30 set. 2019.
PAVIA, D.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S.; VYVYAN, J. R.. Introdução À Espectroscopia. 4. ed. Bellingham, Washington: Cengage Learning, 2010. 716 p. Revisão técnica: Paulo Sergio Santos.
PURIFICAÇÃO, M.A; BARBASTEFANO, R. G. Análise de patentes de fluidos de perfuração usando técnicas de análise de redes sociais. 2013. Disponivel em: < http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2013_TN_STO_184_049_21991.pdf>. Acesso em 20 nov. 2019.
RAMASAMY, J.; AMANULLAH, M. Nanocellulose for oil and gas field drilling and cementing applications. Journal of Petroleum Science and Engineering, p. 106292, 2019. https://doi-org.ez29.periodicos.capes.gov.br/10.1016/j.petrol.2019.106292. Disponivel em < https://www-sciencedirect.ez29.periodicos.capes.gov.br/science/article/pii/S0920410519307132?via%3Dihub >. Acesso em: 30 set. 2019.
RIBEIRO, L. S. Uso de água produzida na formulação de fluidos de perfuração. Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, 85 F. Dissertação (Mestrado). Programa De Pós-Graduação Em Engenharia Química Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte, Natal/RN, 2015. Disponivel em: <https://repositorio.ufrn.br/jspui/bitstream/123456789/19778/1/LaisSibaldoRibeiro_DISSERT.pdf>. Acesso em: 30 set. 2019.
SEPEHRI, S.; SOLEYMAN, R.; VARAMESHA.; VALIZADEH, M.; NASIRI, A. Effect of synthetic water-soluble polymers on the properties of the heavy water-based drilling fluid at high pressure-high temperature (HPHT) conditions. Journal Of Petroleum Science And Engineering, [s.l.], v. 166, p.850-856, jul. 2018. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2018.03.055. Disponível em: <http://www-periodicos-capes-gov-br.ez29.periodicos.capes.gov.br/index.php?option=com_pmetabusca&mn=88&smn=88&type=m&metalib=aHR0cHM6Ly9ybnAtcHJpbW8uaG9zdGVkLmV4bGlicmlzZ3JvdXAuY29tL3ByaW1vX2xpYnJhcnkvbGlid2ViL2FjdGlvbi9zZWFyY2guZG8%2FZHNjbnQ9MCZwY0F2YWlsYWJpbHR5TW9kZT1mYWxzZSZmcmJnPSZzY3Auc2Nwcz1wcmltb19jZW50cmFsX211bHRpcGxlX2ZlJnRhYj1kZWZhdWx0X3RhYiZjdD1zZWFyY2gmbW9kZT1CYXNpYyZkdW09dHJ1ZSZpbmR4PTEmZm49c2VhcmNoJnZpZD1DQVBFU19WMQ%3D%3D&buscaRapidaTermo=Nanocellulose+for+oil+and+gas+field+drilling+and+cementing+applications.>. Acesso em: 11 set. 2019.
