Estudo da incorporação de resíduos de perfuração para aplicação em cimentação de poços de petróleo

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Dantas, Renato Pereira Pinto
• Orientador(a): Freitas, Júlio Cezar de Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cascalho; Perfuração; Fluido de perfuração; Cimentação; Reutilização; Rejeitos sólidos; Meio ambiente
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19675

Durante a perfuração de poços de petróleo e gás natural, são gerados resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Os fragmentos sólidos, que são denominados cascalhos, são carreados para a superfície através do fluido de perfuração. Além disso, esse fluido tem a função de resfriar a broca, manter a pressão interna do poço, dentre outras. Esse resíduo sólido é bastante poluente, pois tem incorporado além do fluido de perfuração, que possui vários aditivos químicos nocivos ao meio ambiente, alguns metais pesados também danosos, tais como chumbo. Com o intuito de tornar as atividades menos nocivas ao meio ambiente, as indústrias vêm desenvolvendo processos cada vez mais sustentáveis. Atualmente, estão sendo estudadas inúmeras técnicas para mitigar problemas gerados com resíduos de perfuração, tais como adição do cascalho na composição de tijolos solo-cimento para construção em alvenaria, nas matrizes argilosas para a fabricação de tijolos maciços de alvenaria e blocos cerâmicos e coprocessamento desse resíduo na fabricação do cimento. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo incorporar o cascalho oriundo da perfuração em pastas de cimento utilizadas durante as operações de cimentação de poços de petróleo. O cascalho utilizado nesse trabalho, oriundo da formação Pendências, foi moído e separado numa peneira de 100 mesh. Após a moagem, o mesmo foi caracterizado por granulometria a laser, DRX, FRX. A matéria-prima apresentou diâmetro médio de partículas na ordem de 86 mm e estrutura cristalina contendo fases do tipo quartzo e calcita, característicos do cimento Portland. Foram formuladas e preparadas pastas de cimento, com densidade 13 lb/gal, contendo diferentes concentrações de cascalho, e realizados ensaios de caracterização API SPEC 10 A e RP 10 B. Os testes de água livre apresentaram valores inferiores a 5,9% e o modelo reológico que melhor descreveu o comportamento das misturas foi o de potência. Os resultados de resistência à compressão (10,3 Mpa) e estabilidade ( Dr < 0,5 lb/gal), apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos para procedimentos operacionais. Assim sendo, o cascalho oriundo da perfuração pode ser utilizado em pastas de cimento Portland para poços petrolíferos, como forma de reaproveitamento deste resíduo e redução do custo da pasta de cimento