Resumo A carboximetilcelulose (CMC) é um polímero linear aniônico usado como agente viscosificante e redutor de filtrado e em fluidos de perfuração. A estrutura química e massa molar do polímero interferem nas interações complexas entre as cadeias poliméricas e os sólidos minerais presentes na suspensão. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento reológico e de filtração de suspensões argilosas em função do aumento da concentração de aditivo polimérico com diferentes massas molares. Para tanto, foi utilizada uma amostra de argila bentonítica, comercialmente conhecida por Volclay, duas amostras de carboximetilcelulose com diferentes massas molares (CMC 1 (9,0 x 104 g/mol) e CMC 2 (2,5 x 105 g/mol)) e mesmo grau de substituição (DS = 0,7), e uma amostra de calcita. Foram determinadas as propriedades reológicas (viscosidades aparente e plástica, limite de escoamento e força gel) e de filtração (volume de filtrado, spurt loss ), espessura e permeabilidade do reboco, e poder de retenção) das suspensões argilosas. As propriedades reológicas e de filtração das suspensões argilosas preparadas com aditivos poliméricos são fortemente dependentes das interações CMC-argila e CMC-calcita e estas, por sua vez, são dependentes do grau de viscosidade e tamanho da cadeia do polímero.
Abstract The carboxymethylcellulose (CMC) is a linear anionic polymer used as viscosifier agent and filtrate reducer in drilling fluids. The chemical structure and molecular weight of the polymer interfere in the complex interactions between the polymeric chains and the mineral solids in the suspension. This study aimed to evaluate the rheological behavior and filtration process of clay suspensions in function of the increase of the polymeric additive concentration with different molar masses. For this, a sample of bentonite clay, two samples of CMC with different molecular weight (CMC 1 (9.0 x 104 g/mol) and CMC 2 (2.5 x 105 g/mol)) and same degree of substitution (0.7) and one sample of calcite were used. The rheological properties (apparent viscosity, plastic viscosity, yield limit and gel strength, and filtration process parameters (filtrate volume, spurt loss, cake thickness and permeability, and retaining power of the clay suspensions were determined. The rheological and filtration properties of the clay suspensions prepared with polymeric additives are strongly dependent of the CMC-clay interactions and CMC-calcite and these are dependent on the viscosity grade and chain size of the polymer.