Nanopartículas poliméricas em sistema de pastas de cimento para controle de filtrado em poços petrolíferos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viana, Antonio Leonardo
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53283
Resumo: A cimentação é uma das etapas mais importantes durante o processo de construção de poços de petróleo e tem como função garantir a fixação e proteção do revestimento metálico instalado no poço além de impedir a migração de fluidos e gases proveniente da formação rochosa. No entanto, durante o processo de bombeio da pasta de cimento para o espaço anular, ocorre uma diferença de pressão que resulta na filtração da fase aquosa da pasta através da formação rochosa, deixando para trás apenas os sólidos. O objetivo desse trabalho é a aplicação de nanopartículas poliméricas de poliestireno como aditivo químico para o controle de filtrado em pastas de cimento para aplicação em poços petrolíferos. Os testes foram realizados simulando um poço vertical com 1700m de profundidade e gradiente geotérmico de 1,50°F/100 pés. Foram formuladas pastas com massa específica de 15,8 lb/gal, utilizando cimento Portland classe G com concentrações de nanolátex variando de 0 até 2,0 gpc. Foram realizados ensaios de filtração API, reologia, tempo de espessamento e estabilidade. Os resultados obtidos mostram que o nanolátex é um aditivo de alta eficiência no controle de filtrado de pasta de cimento. Outro resultado significativo foi a redução no tempo de pega, que pode ser atribuído à maior estabilidade fornecida pelo nanolátex ao sistema de cimentício. Além disso, foi possível concluir que com o aumento das concentrações de nanolátex houve um incremento nos valores dos parâmetros reológicos.
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Trabalho de Conclusão de Curso Graduação em Química do Petróleo, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53283A cimentação é uma das etapas mais importantes durante o processo de construção de poços de petróleo e tem como função garantir a fixação e proteção do revestimento metálico instalado no poço além de impedir a migração de fluidos e gases proveniente da formação rochosa. No entanto, durante o processo de bombeio da pasta de cimento para o espaço anular, ocorre uma diferença de pressão que resulta na filtração da fase aquosa da pasta através da formação rochosa, deixando para trás apenas os sólidos. O objetivo desse trabalho é a aplicação de nanopartículas poliméricas de poliestireno como aditivo químico para o controle de filtrado em pastas de cimento para aplicação em poços petrolíferos. Os testes foram realizados simulando um poço vertical com 1700m de profundidade e gradiente geotérmico de 1,50°F/100 pés. Foram formuladas pastas com massa específica de 15,8 lb/gal, utilizando cimento Portland classe G com concentrações de nanolátex variando de 0 até 2,0 gpc. Foram realizados ensaios de filtração API, reologia, tempo de espessamento e estabilidade. Os resultados obtidos mostram que o nanolátex é um aditivo de alta eficiência no controle de filtrado de pasta de cimento. Outro resultado significativo foi a redução no tempo de pega, que pode ser atribuído à maior estabilidade fornecida pelo nanolátex ao sistema de cimentício. Além disso, foi possível concluir que com o aumento das concentrações de nanolátex houve um incremento nos valores dos parâmetros reológicos.Cementation is one of the most important stages during the oil well construction process and its function is to ensure the fixation and protection of the metallic casing installed in the well, in addition to preventing the migration of fluids and gases from the rock formation. However, during the process of pumping the cement slurry into the annular space, a pressure difference occurs which results in the aqueous phase of the slurry filtering through the rock formation, leaving only the solids behind. The objective of this work is the application of polymeric polystyrene nanoparticles as a chemical additive for the control of filtrate in cement pastes for application in oil wells. The tests were carried out simulating a vertical well with 1700m of depth and geothermal gradient of 1.50°F/100 feet. Pastes with a specific mass of 15.8 lb/gal were formulated using class G Portland cement with nanolatex concentrations ranging from 0 to 2.0 gpc. API filtration, rheology, thickening time and stability tests were performed. The obtained results show that nanolatex is a highly efficient additive in the control of cement paste filtrate. Another significant result was the reduction in setting time, which can be attributed to the greater stability provided by the nanolatex to the cementitious system. Furthermore, it was possible to conclude that with the increase in nanolatex concentrations there was an increase in the values of the rheological parameters.CNPQUniversidade Federal do Rio Grande do NorteQuímica do PetróleoUFRNBrasilInstituto de QuímicaAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazilinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAcimentação de poços de petróleowell cementingcontrolador de filtradonanolátexfluid loss control agentnanolatexNanopartículas poliméricas em sistema de pastas de cimento para controle de filtrado em poços petrolíferosPolymeric nanoparticles in cement paste system for filtrate control in oil wellsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81037https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53283/2/license_rdf996f8b5afe3136b76594f43bfda24c5eMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53283/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALNanoparticulasPolimericas_Viana_2023.pdfNanoparticulasPolimericas_Viana_2023.pdf.application/pdf1911596https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53283/1/NanoparticulasPolimericas_Viana_2023.pdfa0e757a7590a40a6bb31c878e0bc1ef4MD51123456789/532832023-07-12 16:33:33.347oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-12T19:33:33Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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