Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Fabrício Pereira Feitoza da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32615
Resumo: Para melhorar a eficiência e aumento do fator de produção de óleos pesados ou de óleos de campos maduros, são utilizados métodos de recuperação de petróleo, sendo o método térmico o de maior índice de sucesso. A exposição do revestimento metálico e a bainha de cimento às condições de ciclagem térmica podem provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento decorrente da diferença de coeficiente de expansão entre os dois materiais. Isto ocasiona sérios riscos socioeconômicos e ambientais comprometendo a vida produtiva do poço. Látex do tipo SBR tem sido amplamente utilizado com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas de materiais cimentantes destinadas aos poços petrolíferos. Contudo, poucos trabalhos têm apresentado novas metodologias para avaliação do desempenho desses materiais, através da simulação física de determinadas condições de um poço (cimento/revestimento). Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a permeabilidade entre um revestimento de aço e uma bainha de cimento aditivado com Látex SBR, simulando condições de ciclagem térmica na qual poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. A partir de um planejamento experimental para 2 variáveis independentes, definidas como concentração de Látex SBR, variando entre 0 L/m³ e 267,36 L/m³ (0 gpc e 2 gpc), e densidade da pasta de cimento entre 1,75 g/cm³ (14,6 lb/Gal) e 1,89 g/cm³ (15,8 lb/Gal), foi estudada o comportamento da permeabilidade. Os resultados mostraram que o aumento da densidade, teve maior significância nas amostras que foram submetidas às condições de temperatura estática do poço (68 °C). Foi observado, também, que o aumento da concentração de Látex SBR contribuiu para uma melhor aderência da matriz de cimento ao revestimento, favorecendo positivamente nos resultados das amostras que foram expostas à temperatura de injeção de vapor (300 °C). O planejamento experimental auxiliou na redução do número de experimentos ou repetições e na melhora da interpretação dos resultados obtidos, consequentemente, na determinar das melhores condições de formulação de pastas aplicáveis em operação de cimentação de poços de petróleo sujeito à injeção de vapor.
id UFRN_feae67a2e4d0f686098e15aee0c98ad1
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32615
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Silva, Fabrício Pereira Feitoza dahttp://lattes.cnpq.br/9259342220945479http://lattes.cnpq.br/5840621182000517Freitas, Júlio Cézar de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/2357217530716519Curbelo, Fabíola Dias da Silvahttp://lattes.cnpq.br/6991333478380004Melo, Marcus Antônio de Freitas2021-06-09T16:44:55Z2021-06-09T16:44:55Z2021-02-19SILVA, Fabrício Pereira Feitoza da. Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor. 2021. 97f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32615Para melhorar a eficiência e aumento do fator de produção de óleos pesados ou de óleos de campos maduros, são utilizados métodos de recuperação de petróleo, sendo o método térmico o de maior índice de sucesso. A exposição do revestimento metálico e a bainha de cimento às condições de ciclagem térmica podem provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento decorrente da diferença de coeficiente de expansão entre os dois materiais. Isto ocasiona sérios riscos socioeconômicos e ambientais comprometendo a vida produtiva do poço. Látex do tipo SBR tem sido amplamente utilizado com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas de materiais cimentantes destinadas aos poços petrolíferos. Contudo, poucos trabalhos têm apresentado novas metodologias para avaliação do desempenho desses materiais, através da simulação física de determinadas condições de um poço (cimento/revestimento). Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a permeabilidade entre um revestimento de aço e uma bainha de cimento aditivado com Látex SBR, simulando condições de ciclagem térmica na qual poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. A partir de um planejamento experimental para 2 variáveis independentes, definidas como concentração de Látex SBR, variando entre 0 L/m³ e 267,36 L/m³ (0 gpc e 2 gpc), e densidade da pasta de cimento entre 1,75 g/cm³ (14,6 lb/Gal) e 1,89 g/cm³ (15,8 lb/Gal), foi estudada o comportamento da permeabilidade. Os resultados mostraram que o aumento da densidade, teve maior significância nas amostras que foram submetidas às condições de temperatura estática do poço (68 °C). Foi observado, também, que o aumento da concentração de Látex SBR contribuiu para uma melhor aderência da matriz de cimento ao revestimento, favorecendo positivamente nos resultados das amostras que foram expostas à temperatura de injeção de vapor (300 °C). O planejamento experimental auxiliou na redução do número de experimentos ou repetições e na melhora da interpretação dos resultados obtidos, consequentemente, na determinar das melhores condições de formulação de pastas aplicáveis em operação de cimentação de poços de petróleo sujeito à injeção de vapor.In order to improve efficiency and increase the production factor of heavy oils or oils from mature fields, oil recovery methods are used, with the thermal method being the most successful. Exposure of the steel coating and the cement sheath to thermal cycling conditions can cause cracks to appear, making it possible for fluids to pass through the cement sheath due to the difference in the expansion coefficient between the two materials. This causes serious socioeconomic and environmental risks, compromising the productive life of the well. Látex of the SBR type has been widely used in order to improve the mechanical properties of cementing materials destined for oil wells. However, few studies have presented new methodologies for evaluating the performance of these materials, through the physical simulation of certain conditions of a well (cement / coating). Within this context, this work aimed to evaluate the permeability between a steel liner and a cement sheath additive with SBR Látex, simulating thermal cycling conditions in which oil wells are subjected during the recovery of heavy oils by thermal methods . From an experimental planning for 2 independent variables, defined as concentration of Látex SBR, varying between 0 L / m³ and 267.36 L / m³ (0 gpc and 2 gpc), and density of cement paste. between 1.75 g / cm³ (14.6 lb / Gal) and 1.89 g / cm³ (15.8 lb / Gal), the permeability behavior was studied. The results showed that the increase in density, had greater significance in the samples that were submitted to the static temperature conditions of the well (68 ° C). It was also observed that the increase in the concentration of Látex SBR contributed to a better adherence of the cement matrix to the coating, favoring positively the results of the samples that were exposed to the steam injection temperature (300 ° C). The experimental planning helped in the reduction of the number of experiments or repetitions and in the improvement of the interpretation of the results obtained, consequently, in the determination of the best conditions for the formulation of slurry applicable in cementing operations of oil wells subject to injection. of steam.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilCimentoRevestimento metálicoLátex SBRPlanejamento experimentalPermeabilidadeAvaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vaporinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaopermeabilidadeinterface_Silva_2021.pdfapplication/pdf2256450https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32615/1/Avaliacaopermeabilidadeinterface_Silva_2021.pdf79383a300dc18a7b0c016237138738cbMD51123456789/326152021-06-09 13:45:46.057oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32615Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-06-09T16:45:46Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
title Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
spellingShingle Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
Silva, Fabrício Pereira Feitoza da
Cimento
Revestimento metálico
Látex SBR
Planejamento experimental
Permeabilidade
title_short Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
title_full Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
title_fullStr Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
title_full_unstemmed Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
title_sort Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor
author Silva, Fabrício Pereira Feitoza da
author_facet Silva, Fabrício Pereira Feitoza da
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9259342220945479
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5840621182000517
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Freitas, Júlio Cézar de Oliveira
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2357217530716519
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Curbelo, Fabíola Dias da Silva
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6991333478380004
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Fabrício Pereira Feitoza da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Melo, Marcus Antônio de Freitas
contributor_str_mv Melo, Marcus Antônio de Freitas
dc.subject.por.fl_str_mv Cimento
Revestimento metálico
Látex SBR
Planejamento experimental
Permeabilidade
topic Cimento
Revestimento metálico
Látex SBR
Planejamento experimental
Permeabilidade
description Para melhorar a eficiência e aumento do fator de produção de óleos pesados ou de óleos de campos maduros, são utilizados métodos de recuperação de petróleo, sendo o método térmico o de maior índice de sucesso. A exposição do revestimento metálico e a bainha de cimento às condições de ciclagem térmica podem provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento decorrente da diferença de coeficiente de expansão entre os dois materiais. Isto ocasiona sérios riscos socioeconômicos e ambientais comprometendo a vida produtiva do poço. Látex do tipo SBR tem sido amplamente utilizado com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas de materiais cimentantes destinadas aos poços petrolíferos. Contudo, poucos trabalhos têm apresentado novas metodologias para avaliação do desempenho desses materiais, através da simulação física de determinadas condições de um poço (cimento/revestimento). Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a permeabilidade entre um revestimento de aço e uma bainha de cimento aditivado com Látex SBR, simulando condições de ciclagem térmica na qual poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. A partir de um planejamento experimental para 2 variáveis independentes, definidas como concentração de Látex SBR, variando entre 0 L/m³ e 267,36 L/m³ (0 gpc e 2 gpc), e densidade da pasta de cimento entre 1,75 g/cm³ (14,6 lb/Gal) e 1,89 g/cm³ (15,8 lb/Gal), foi estudada o comportamento da permeabilidade. Os resultados mostraram que o aumento da densidade, teve maior significância nas amostras que foram submetidas às condições de temperatura estática do poço (68 °C). Foi observado, também, que o aumento da concentração de Látex SBR contribuiu para uma melhor aderência da matriz de cimento ao revestimento, favorecendo positivamente nos resultados das amostras que foram expostas à temperatura de injeção de vapor (300 °C). O planejamento experimental auxiliou na redução do número de experimentos ou repetições e na melhora da interpretação dos resultados obtidos, consequentemente, na determinar das melhores condições de formulação de pastas aplicáveis em operação de cimentação de poços de petróleo sujeito à injeção de vapor.
publishDate 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-06-09T16:44:55Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-06-09T16:44:55Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-02-19
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, Fabrício Pereira Feitoza da. Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor. 2021. 97f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32615
identifier_str_mv SILVA, Fabrício Pereira Feitoza da. Avaliação da permeabilidade na interface revestimento metálico - bainha de cimento em poços submetidos à injeção de vapor. 2021. 97f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32615
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.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 Brasil
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/123456789/32615/1/Avaliacaopermeabilidadeinterface_Silva_2021.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 79383a300dc18a7b0c016237138738cb
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117595737882624