Avaliação de compatibilidade entre pasta de cimento e fluido de perfuração não-aquoso utilizados em poços petrolíferos

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Soares, Angelo Araújo
• 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: Pasta de cimento; Fluido de perfuração; Surfactante; Molhabilidade
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19670

O teste de compatibilidade entre um fluido de perfuração e uma pasta de cimento é uma das etapas que antecedem uma operação de cimentação de poços de petróleo. Este teste permite avaliar os principais efeitos que uma contaminação destes dois fluidos pode ocasionar as propriedades tecnológicas de uma pasta de cimento. As interações entre uma pasta de cimento e um fluido de perfuração, devido suas diferentes composições químicas, podem comprometer as reações de hidratação do cimento, prejudicando a operação de cimentação. Desta forma, realizou-se o estudo da compatibilidade de um fluido de perfuração não-aquoso e uma pasta de cimento aditivada. Os procedimentos de preparação do fluido de perfuração não-aquoso, da pasta de cimento e de realização do teste de compatibilidade foram realizados conforme estabelecido por normas da indústria do petróleo. Neste teste de compatibilidade avaliou-se as propriedades reológicas, o tempo de espessamento, a estabilidade e a resistência à compressão das pastas de cimento. Realizou-se também análises de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X das misturas obtidas pelo teste de compatibilidade para se determinar as modificações microestruturais nas pastas de cimento. O teste de compatibilidade não apresentou mudanças visuais nas propriedades da pasta de cimento, como a separação de fases. Entretanto, após a adição de fluido de perfuração não-aquoso à pasta de cimento houve um aumento do valor da viscosidade plástica, do limite de escoamento e da força gel. Dentre os principais fatores causadores pode-se citar: a reação química dos componentes presentes no fluido de perfuração não-aquoso, como o emulsificante primário, o agente óleo molhante e a parafina, com os constituintes químicos do cimento. Houve uma redução da resistência mecânica à compressão da pasta de cimento após a mistura com este fluido de perfuração. O teste de espessamento demonstrou que o agente óleo molhante e a alta salinidade do fluido nãoaquoso possuem ação aceleradora do tempo de pega da pasta de cimento. A estabilidade da pasta de cimento é prejudicada à medida que ocorre o aumento da contaminação da pasta de cimento com o fluido não-aquoso. A difração de raios X identificou a formação da portlandita e silicato de cálcio nas amostras contaminadas. A microscopia eletrônica de varredura confirmou o desenvolvimento das estruturas identificadas na difração de raios X e constatou também a presença de microcavidades na pasta de cimento curada. Estas últimas, formadas pela estabilização da emulsão do fluido de perfuração na pasta de cimento, corroboram com à redução da resistência mecânica. O agente óleo molhante, componente do fluido de perfuração não-aquoso, modificou os processos de hidratação do cimento, afetando principalmente o tempo de pega