Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12742
Resumo: The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures
id UFRN_f3d4a5a4e46a8a818b8ee611436e5f44
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/12742
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Anjos, Marcos Alyssandro Soares doshttp://lattes.cnpq.br/3904325866154130http://lattes.cnpq.br/0022988322449627Melo, Marcus Antônio de Freitashttp://lattes.cnpq.br/5840621182000517Pereira, Alexandre da Costahttp://lattes.cnpq.br/5259454403464034Bezerra, Ulisses TarginoMartinelli, Antônio Eduardo2014-12-17T14:07:02Z2009-08-202014-12-17T14:07:02Z2009-04-02ANJOS, Marcos Alyssandro Soares dos. Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados. 2009. 172 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12742The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperaturesA bacia Potiguar tem grandes campos de óleo viscoso, onde o método de recuperação utilizado é a injeção de vapor; essa operação é realizada injetando-se vapor diretamente no poço, sem a proteção do revestimento através de isolamento térmico, o que provoca a dilatação do mesmo, provocando assim falhas no cimento colocado no anular, e conseqüentemente, perda do isolamento hidráulico, esta falha tem origem no fenômeno de retrogressão da resistência à compressão devido a conversão do silicato de cálcio hidratado em fases ricas em cálcio, provocada pelas elevadas temperaturas nos poços, sujeitos à recuperação térmica. O presente trabalho avaliou a aplicação de pastas compósitas com adição de resíduos de biomassa do bagaço da cana-de-açúcar moídas como aditivo mineral anti-retrogressão para cimentação de poços petrolíferos sujeitos a recuperação térmica. A adição do resíduo mineral foi realizada teores de 10, 20, 30, 40 e 59% em relação a massa do cimento, visando melhorar a microestrutura da pasta, sendo ainda produzidas uma pasta de referência, apenas com cimento e uma pasta com adição de 40% de silica flour material consagrado na indústria de petróleo como aditivo antiretrogressão. Foram avaliados a atividade pozolânica da cinza através de DRX, TG/DTG e resistência à compressão, determinando-se também o comportamento físico e mecânico das pastas submetidas a cura com baixas temperaturas (22 e 38ºC), além da avaliação do comportamento das pastas submetidas a dois ciclos de cura a alta temperatura (280ºC) e pressão (7 MPa). Verificou-se que a cinza de biomassa da cana apresenta reação pozolânica, tendo grande eficiência na diminuição da permeabilidade da pasta por efeito filler, e que as adições de cinza em teores de 10, 20 e 30% aumentam a resistência à compressão das pastas curadas a baixas temperaturas. Constatou-se ainda que a cinza em teores de 40% e 59% tem ótima eficiência como aditivo antiretrogressão, pois evitam a diminuição da resistência à compressão e formam silicato de cálcio hidratado do tipo xenotlita e tobermorita que se apresentam mais resistentes e estáveis as altas temperaturasapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFRNBRProcessamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a partPastas cimentíciasCinza de biomassa da canaAditivo mineralRetrogressãoCement slurriesAsh of sugar-cane biomassMineral admixturePozzolanRetrogressionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAAdição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdfAdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdfapplication/pdf5533337https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/1/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf2d70693f14cf5fa861c38e2a2cf05c06MD51TEXTMarcosASA_TESE.pdf.txtMarcosASA_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain250937https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/6/MarcosASA_TESE.pdf.txtca1106e4000a06ba6a974b31a50b32a7MD56AdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.txtAdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.txtExtracted texttext/plain250937https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/8/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.txtca1106e4000a06ba6a974b31a50b32a7MD58THUMBNAILMarcosASA_TESE.pdf.jpgMarcosASA_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3782https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/7/MarcosASA_TESE.pdf.jpg416f5b57e041dc505d1a2cd3259be0eeMD57AdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.jpgAdicaoResíduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3782https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/9/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.jpg416f5b57e041dc505d1a2cd3259be0eeMD59123456789/127422019-01-29 18:45:04.403oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/12742Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-29T21:45:04Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
title Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
spellingShingle Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
Pastas cimentícias
Cinza de biomassa da cana
Aditivo mineral
Retrogressão
Cement slurries
Ash of sugar-cane biomass
Mineral admixture
Pozzolan
Retrogression
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
title_short Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
title_full Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
title_fullStr Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
title_full_unstemmed Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
title_sort Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados
author Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
author_facet Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3904325866154130
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0022988322449627
dc.contributor.advisor-co1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Pereira, Alexandre da Costa
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5259454403464034
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Bezerra, Ulisses Targino
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.author.fl_str_mv Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Melo, Marcus Antônio de Freitas
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5840621182000517
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Martinelli, Antônio Eduardo
contributor_str_mv Melo, Marcus Antônio de Freitas
Martinelli, Antônio Eduardo
dc.subject.por.fl_str_mv Pastas cimentícias
Cinza de biomassa da cana
Aditivo mineral
Retrogressão
topic Pastas cimentícias
Cinza de biomassa da cana
Aditivo mineral
Retrogressão
Cement slurries
Ash of sugar-cane biomass
Mineral admixture
Pozzolan
Retrogression
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Cement slurries
Ash of sugar-cane biomass
Mineral admixture
Pozzolan
Retrogression
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
description The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures
publishDate 2009
dc.date.available.fl_str_mv 2009-08-20
2014-12-17T14:07:02Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2009-04-02
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T14:07:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ANJOS, Marcos Alyssandro Soares dos. Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados. 2009. 172 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12742
identifier_str_mv ANJOS, Marcos Alyssandro Soares dos. Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados. 2009. 172 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12742
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/1/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/6/MarcosASA_TESE.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/8/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/7/MarcosASA_TESE.pdf.jpg
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12742/9/AdicaoRes%c3%adduoBiomassa_Anjos_2009.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 2d70693f14cf5fa861c38e2a2cf05c06
ca1106e4000a06ba6a974b31a50b32a7
ca1106e4000a06ba6a974b31a50b32a7
416f5b57e041dc505d1a2cd3259be0ee
416f5b57e041dc505d1a2cd3259be0ee
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832894350196736