Zeolitic-Imidazolate Frameworks e suas aplicações em fluidos de perfuração para poços de petróleo.
Estrutura metal-orgânica; Estrutura de imidazolato zeolítico; Fluido de perfuração.
Metal-Organic Frameworks (MOFs) são sólidos cristalinos obtidos por ligações coordenadas entre íons metálicos e ligantes orgânicos. Zeolitic-Imidazolate Frameworks (ZIFs) constituem uma classe das MOFs e são formadas a partir de um metal de transição e de ligantes a base do imidazol. Recentemente, esta classe de materiais vem ganhando destaque em diversas aplicações científicas e tecnológicas no setor de petróleo, gás natural e energias renováveis. Isso demonstra a ampla versatilidade das MOFs e incentiva a investigação de suas aplicações no setor energético. Na engenharia de petróleo, os fluidos de perfuração são essenciais para a segurança e eficiência da perfuração de qualquer tipo de poço de petróleo. Eles são responsáveis por carregar e suspender os cascalhos advindos da perfuração, resfriar a broca e a coluna de perfuração, limpar a interface entre a broca e a seção de perfuração e estabilizar a pressão de formação, que aumenta ao longo da profundidade do poço. Os fluidos base água são, geralmente, fáceis de formular, baratos de manter e podem ser facilmente modificados para superar a maioria dos problemas de perfuração. No entanto, estes
fluidos não são eficientes em campos de temperatura e pressão elevadas (HPHT), devido as suas características relativamente pobres de inibição de xisto, lubricidade e estabilidade térmica. Então, surge a necessidade de se desenvolver novos materiais que possam ser aplicados em fluidos de perfuração base água e que melhorem sua performance em condições HPHT, isto é, mantenham suas propriedades reológicas e
parâmetros de filtrado estáveis. Diversas MOFs já são bem descritas na literatura e possuem características físicas e químicas desejáveis para esse tipo de aplicação em fluidos de perfuração, como: alta área superficial, boa capacidade de adsorção, estabilidade térmica e química. Por isso, este trabalho tem como objetivo principal obter e caracterizar uma estrutura do tipo ZIF e avaliar seu potencial de aplicação em formulações de fluidos de perfuração base água para poços de petróleo, estudando sua influência e performance em condições HPHT.