Desenvolvimento de pastas leves utilizando microesferas ocas de cerâmica para aplicação em cimentação de poços petrolíferos

• Autor(a) principal: Lima, João Afonso Néo de Andrade
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48994
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Cimentação; Fly ash; Microesferas; Pastas leves

As geopressões estão relacionadas aos principais problemas ocasionados durante a perfuração de poços e, quaisquer danos que sejam causados às formações podem comprometer sua segurança e economicidade. Portanto, são necessárias soluções alternativas para controlar as pressões exercidas durante o deslocamento de pastas de cimento, como alterar sua massa específica. Uma maneira de se reduzir a massa específica das pastas é utilizando agregados leves em sua composição e, dentre estes, a microesfera oca de cerâmica apresenta potencial para essa aplicação. Além disso, as microesfereras ocas de cerâmica, por serem subprodutos da queima do carvão mineral, possuem baixo custo, além de serem ambientalmente sustentáveis. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver pastas com baixa massa específica, utilizando microesferas ocas de cerâmicas (fly ash) e silicato, para aplicação em operações de cimentação primária de poços petrolíferos. As microesferas ocas de cerâmica foram caracterizadas por ensaios de picnometria, análise granulométrica, DRX, MEV e FRX para determinação da sua classe conforme ASTM-C618−12A. As pastas foram formuladas com massas específicas entre 11,5 e 12,5 lb/gal, visando aplicação em poços com zonas de baixo gradiente de fratura. Os ensaios de caracterização tecnológica seguiram os procedimentos estabelecidos pela API RP 10B-2 e PROCELAB. De acordo com os ensaios de estabilidade, o silicato de sódio apresentou maior influência na coesão das partículas, sendo a concentração de 0,3 gpc a mais adequada para os sistemas que contém agregados leves em sua composição. Os sistemas estudados apresentaram resistência à compressão entre 3,0 e 13,5 Mpa em 24 h de cura, resultados satisfatórios para pastas com baixa massa específica, comprovando a potencialidade da substituição parcial do cimento Portland pelo rejeito industrial, tornando sua aplicação sustentável e de menor custo.