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