A obturação e o abandono (P&A) fazem parte do processo de desativação de poços na indústria do petróleo e do gás. Quando os poços deixam de ser utilizados para produção ou são considerados não económicos, os furos são tapados e selados para impedir novas fugas. As P&A evitam que gases com efeito de estufa, como o metano e outros produtos nocivos do petróleo bruto, se infiltrem no ambiente, salvaguardando o ecossistema e a vida marinha em alto mar.
Tradicionalmente, o cimento tem sido o principal material utilizado para o entupimento e vedação de poços. No entanto, o cimento não é totalmente impermeável e deteriora-se com o tempo devido a fatores como flutuações de temperatura, reações químicas e tensões mecânicas. Infelizmente, foram relatados vários casos de fugas em tampões de cimento que provocaram a libertação de substâncias nocivas para o ambiente. Para garantir a integridade e a estabilidade a longo prazo destes poços abandonados, as ligas de bismuto surgiram recentemente como um material de entupimento inovador.
Porquê utilizar ligas de bismuto?
Expansão após a solidificação: As ligas de bismuto podem ser concebidas para se expandirem ligeiramente, em 3-6%, após a solidificação, ao contrário da contração e, consequentemente, das fracturas circunferenciais observadas com o cimento típico. Isto assegura uma ligação mecânica apertada com o revestimento do poço e dentro dos anéis fora do revestimento, aumentando a eficácia da vedação.
Ponto de fusão: O ponto de fusão das ligas à base de bismuto para diferentes composições pode variar entre 124 °C e 330 °C. Esta caraterística permite uma aplicação mais eficiente e controlada da liga sem afetar a tubagem do poço, bem como uma obturação e manutenção temporárias. A escolha de uma liga específica com um ponto de fusão adequado pode basear-se na temperatura do poço, no material do revestimento e na tecnologia de aquecimento utilizada.
Variabilidade da composição: As ligas de bismuto oferecem flexibilidade em termos de composição. Ao ajustar a percentagem de metais individuais, como o estanho, a prata, o antimónio e o índio, podem ser criadas diferentes variações de ligas de bismuto. Isto permite a personalização das propriedades físicas, mecânicas e químicas das ligas para se adequarem às diferentes caraterísticas do poço.
Permeabilidade: As ligas de bismuto têm uma permeabilidade nula a granel, assegurando uma vedação completa a granel.
Durabilidade a longo prazo: As ligas de bismuto apresentam resistência à corrosão, salmoura,CO2 e petróleo bruto, e mantêm a integridade estrutural a altas temperaturas. Estas propriedades asseguram a longevidade e a eficácia do material de obturação.
Alta densidade e baixa viscosidade: A combinação de alta densidade e baixa viscosidade permite que a liga fundida penetre em áreas estreitas e de difícil acesso do poço sem a necessidade de uma bomba. Os vazios, as irregularidades e as fracturas no interior do poço são preenchidos mais eficazmente com a liga fundida do que com o cimento.
Não toxicidade: As ligas de bismuto não são tóxicas e são amigas do ambiente, ao contrário do cimento, que contém aditivos e produtos químicos que podem contribuir para a contaminação do solo e das águas subterrâneas.
Económico: O custo do desmantelamento de poços varia entre $100.000 por poço em terra e $1-10M por poço no mar. Só os custos de cimentação e da plataforma representam mais de 25% do custo total de desativação de poços offshore. O custo mais elevado da liga para cimentar é ofuscado pela eliminação dos custos de cimentação e da plataforma.
Para além disso, a baixa expansividade térmica, a melhoria da fadiga térmica, a elevada resistência mecânica, a capacidade de pressão e a resistência à fluência das ligas à base de bismuto apresentaram-nas como o material potencial e mais procurado para a obturação e abandono de poços de gás nos últimos anos. Os líderes das empresas petrolíferas e de gás que financiam o seu desenvolvimento demonstram a sua importância vital para o futuro do processo de P&A.
A Indium Corporation tem vindo a realizar uma vasta investigação interna sobre ligas fusíveis. Dispomos da capacidade e da experiência necessárias para ajustar com precisão as características das ligas à base de bismuto, de acordo com as necessidades dos clientes e do setor. Se estiver interessado em trabalhar com a aplicação de ligas à base de bismuto no setor de P&A ou em qualquer outro setor, por favor, partilhe connosco as suas necessidades e quaisquer problemas que possa estar a enfrentar. Vamos resolver estes problemas em conjunto.
