Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-12-02T22:22:37Z No. of bitstreams: 1 RicardoFernandesDosSantos_DISSERT.pdf: 2252907 bytes, checksum: 88d413ff116d989401aa91ccaae14ee7 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2015-12-09T00:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RicardoFernandesDosSantos_DISSERT.pdf: 2252907 bytes, checksum: 88d413ff116d989401aa91ccaae14ee7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T00:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoFernandesDosSantos_DISSERT.pdf: 2252907 bytes, checksum: 88d413ff116d989401aa91ccaae14ee7 (MD5) Previous issue date: 2014-10-30 / A melhoria no desempenho de aglomerantes hidr?ulicos, a base de cimento Portland, consiste na sele??o e aplica??o criteriosa de materiais que promovam uma maior durabilidade e redu??o de custos com manuten??o. Existe uma grande variedade de aditivos qu?micos utilizados em pastas de cimento Portland para cimenta??o de po?os petrol?feros. Estes s?o projetados para se trabalhar em temperaturas abaixo de 0 ? C (em zonas congeladas da terra) a 300 ? C (na recupera??o t?rmica e po?os geot?rmicos); faixas de press?o pr?ximas a ambiente (em po?os rasos) at? mais de 200 MPa (em po?os profundos). Sendo assim, os aditivos tornam poss?vel a adequa??o das pastas de cimento para aplica??o em diversas condi??es. Dentre os materiais utilizados, em pastas de cimento Portland, para po?os petrol?feros, os de escala nanom?trica v?m sendo aplicados com bons resultados. A nanoss?lica, constitu?da por uma dispers?o de part?culas de SiO2, em escala nanom?trica, quando utilizada em sistemas de cimento melhora as caracter?sticas pl?sticas e mec?nicas do material endurecido. Essa dispers?o ? comercialmente utilizada como material de preenchimento, modificador de propriedades reol?gicas e/ou em recupera??o de processos da constru??o civil. Tamb?m ? usada em muitas formula??es de produtos, como tintas, pl?sticos, borrachas sint?ticas, adesivos, selantes ou materiais isolantes. Com base no exposto, este trabalho tem como objetivo avaliar a atua??o da nanos?lica como, aditivo estendedor, e melhorar o desempenho de pastas de cimento submetidas a baixas temperaturas (5?C ? 3?C), para aplica??o em fases iniciais de po?os petrol?feros mar?timos. Foram formuladas pastas de cimento, com densidades 11,12 e 13 ppg, e concentra??es de 0; 0,5;1,0 e 1,5 % . As pastas foram submetidas a baixas temperaturas (5?C ? 3?C) e, sua avalia??o, realizada atrav?s da ensaios reol?gicos, estabilidade, ?gua livre e resist?ncia ? compress?o, de acordo com os procedimentos estabelecidos pela API SPEC 10A. Tamb?m foram realizados ensaios de caracteriza??o t?rmica (TG/DTA) e cristalogr?fica (DRX). O uso da nanoss?lica promoveu redu??o de 30% do volume de ?gua livre e aumentou o valor da resist?ncia ? compress?o em 54,2 %, em rela??o ? pasta padr?o. Desta forma, a nanoss?lica se apresentou como um material promissor para aplica??o em pastas de cimento utilizadas em fases iniciais de po?os petrol?feros com baixas temperaturas. / The improved performance of hydraulic binders, the base of Portland cement, consists in the careful selection and application of materials that promote greater durability and reduced maintenance costs There is a wide variety of chemical additives used in Portland cement slurries for cementing oil wells. These are designed to work in temperatures below 0 ? C (frozen areas of land) to 300 ? C (thermal recovery wells and geothermal); pressure ranges near ambient pressure (in shallow wells) to greater than 200 MPa (in deep wells). Thus, additives make possible the adaptation of the cement slurries for application under various conditions. Among the materials used in Portland cement slurry, for oil wells, the materials with nanometer scale have been applied with good results. The nanoss?lica, formed by a dispersion of SiO2 particles, in the nanometer scale, when used in cement systems improves the plastic characteristics and mechanical properties of the hardened material. This dispersion is used commercially as filler material, modifier of rheological properties and / or in recovery processes construction. It is also used in many product formulations such as paints, plastics, synthetic rubbers, adhesives, sealants and insulating materials Based on the above, this study aims to evaluate the performance of nanoss?lica as extender additive and improver of the performance of cement slurries subjected to low temperatures (5 ? C ? 3 ? C) for application to early stages of marine oil wells. Cement slurries were formulated, with densities 11.0;12.0 and 13.0 ppg, and concentrations of 0; 0.5, 1.0 and 1.5%. The cement slurries were subjected to cold temperatures (5 ? C ? 3 ? C), and its evaluation performed by tests rheological stability, free water and compressive strength in accordance with the procedures set by API SPEC 10A. Thermal characterization tests (TG / DTA) and crystallographic (XRD) were also performed. The use of nanoss?lica promoted reduction of 30% of the volume of free water and increased compression resistance value of 54.2% with respect to the default cement slurry. Therefore, nanoss?lica presented as a promising material for use in cement slurries used in the early stages of low-temperature oil wells

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-22T15:10:01Z No. of bitstreams: 1 DennysSalvinoSergioPereira_DISSERT.pdf: 3075551 bytes, checksum: e6d5511e1a1ab53ec644ffbc4a7e448e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-27T19:21:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DennysSalvinoSergioPereira_DISSERT.pdf: 3075551 bytes, checksum: e6d5511e1a1ab53ec644ffbc4a7e448e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T19:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DennysSalvinoSergioPereira_DISSERT.pdf: 3075551 bytes, checksum: e6d5511e1a1ab53ec644ffbc4a7e448e (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / Pastas de cimento utilizadas em opera??es de cimenta??o de po?os petrol?feros s?o preparadas conforme as caracter?sticas especificas de cada po?o. As propriedades f?sicas requeridas para cada formula??o de pasta dependem das condi??es de temperatura e press?o do po?o a ser cimentado. As propriedades reol?gicas das pastas s?o par?metros de importante controle para a efici?ncia no deslocamento e posicionamento da pasta durante a opera??o de cimenta??o. Um dos principais tipos de aditivo utilizado para a adequa??o das propriedades reol?gicas das pastas de cimento ? o aditivo dispersante. O presente trabalho tem como objetivo estudar, a influ?ncia da varia??o do tempo de adi??o do policarboxilato (0, 5, 10 e 15 minutos) em pastas de cimento, considerando os per?odos iniciais de hidrata??o das part?culas de cimento como ponto fundamental para uma melhor atua??o do aditivo dispersante. Foram preparadas pastas com densidade fixada em 15,6 lb/gal (1,87 g/cm3) e concentra??es de policarboxilato variando entre 0,01 gpc at? 0,05 gpc, a temperatura de circula??o (BHCT) de 51?C e temperatura est?tica (BHST) de 76? C. As pastas foram caracterizadas a partir de ensaios reol?gicos, volume de filtrado, tempo de espessamento e resist?ncia ? compress?o para formula??es. Foram tamb?m realizados ensaios de Difra??o de raios-X (DRX) e Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV). Os resultados mostraram que a adi??o do policaboxilato ap?s 15 minutos reduziu em 70 % os valores dos par?metros reol?gicos. De acordo com resultados de DRX e MEV, a adi??o do dispersante, ap?s 15 minutos, n?o influenciou as rea??es qu?micas e a consequente forma??o dos produtos de hidrata??o do cimento. / Cement pastes used in cementing oil wells operations are prepared according to the specific characteristics of each well. The physical properties requested for each folder formulation depend on the temperature and pressure of the well to be cemented. The rheological properties of the pulp are important control parameter for efficiency in transportation and positioning the folder during the cementing operation. One of the main types of additive used for the adjustment of rheological properties of cement pastes is the dispersant additive. This work aims to study the influence of variation of the time of addition of the polycarboxylate (0, 5, 10 and 15 minutes) in cement pastes, considering the initial periods of hydration of cement particles as fundamental point for better performance dispersant additive. Pastes were prepared with a density set at 15.6 lb/gal (1.87 g/cm3) and polycarboxylate concentrations ranging from 0.01 gpc to 0.05 gpc circulation temperature (BHCT) of 51?C and static temperature (BHST) of 76 C. The pastes were characterized from a rheological measurements, volume filtered, thickening time and resistance to compression formulations. Also were carried out tests Diffraction X-ray (XRD) and Scanning Electron Microscopy (MEV). The results showed that the addition of policaboxilato after 15 minutes decreased by 70% the values of rheological parameters. According to results of DRX and MEV, the addition of dispersant after 15 minutes did not affect the chemical reactions and subsequent formation of cement hydration products. A study of the economic feasibility to realize the financial benefits of the technique, which can be seen only with the use of the technique in this work to reduce the cost of production of cement paste was carried out, can get up to $ 1015.00 for each folder 100 barrels produced with said formulations.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JairJF.pdf: 2118610 bytes, checksum: 58b235c37b06aad236571a4bddf0bd41 (MD5) Previous issue date: 2007-07-06 / Improving the adherence between oilwell metallic casing and cement sheath potentially decrease the number of corrective actions present/y necessary for Northeastern wells submitted to steam injection. In addition to the direct costs involved in the corrective operations, the economic impact of the failure of the primary cementing aIso includes the loss in the production of the well. The adherence between casing and cement is current/y evaluated by a simple shear tests non standardized by the American Petroleum Institute (API). Therefore, the objective of the present is to propose and evaluate a standardized method to assess the adherence of oilwell metallic casing to cement sheath. To that end, a section of a cemented oilwell was simulated and used to test the effect of different parameters on the shear stress of the system. Surface roughness and different cement compositions submitted or not to thermal cycling were evaluated. The results revealed that the test geometry and parameters proposed yielded different values for the shear stress of the system, corresponding to different adherent conditions between metallic casing and cement sheath / A boa ader?ncia mec?nica entre o revestimento met?lico e a bainha cimentante de po?os de petr?leo pode diminuir a freq??ncia de opera??es de cimenta??o corretivas hoje verificadas, principalmente na regi?o Nordeste, em po?os sujeitos ? inje??o de vapor. Al?m do custo direto de cada opera??o corretiva, o impacto econ?mico da falha da cimenta??o prim?ria tamb?m inclui a parada de produ??o do po?o. Atualmente, a ader?ncia entre o cimento e o revestimento ? aferida por meio de uma metodologia de ensaio, n?o padronizada pelas normas do American Petroleum Institute (API), que consiste em mensurar a resist?ncia ao cisalhamento entre um tubo de a?o e o cimento. Este trabalho tem por meta criar uma proposta de metodologia para padronizar os ensaios de ader?ncia de cimentos para po?os de petr?leo sobre revestimentos met?licos. Para isso utilizou-se a simula??o de um trecho de po?o cimentado. Tamb?m se usou o ensaio para caracterizar a sensibilidade das condi??es superficiais dos tubos, sem tratamento e com tratamento de hidrojateamento, assim como o comportamento termo-mec?nico de cimentos em contato com revestimento. Estes ensaios foram usados para validar novas pastas cimentantes desenvolvidas em fun??o de diferentes condi??es de po?o e m?todos avan?ados de recupera??o de ?leo. Por meio desses ensaios, com o uso de diferentes condi??es de superf?cie, aplica??o de diferentes composi??es de cimentos e varias formas de aquecimento ao sistema, foi poss?vel constatar que a geometria de ensaios proposta ? sens?vel a altera??es na ader?ncia do conjunto, causadas por situa??es reais encontradas nas condi??es. de po?os, especialmente aqueles sujeitos ? inje??o de vapor

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PriscilaSG_DISSERT.pdf: 2914308 bytes, checksum: 264d0eaf11deaccd2e57b10185cf49cb (MD5) Previous issue date: 2012-07-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Grautes are dry mixes with hydraulic characteristics widely used in construction. This material comprises cement, mineral additives and dosed in accordance with the desired properties. The use of grautes in cementing oil wells potentially increases the precision in the composition of the mixture, since it is requires only the addition of the mixing water before its pumping. Such benefit may be availed in cementing wells since the formulations grautes meet the temperature and pressure characteristics typical of wells. The objective of this study is to evaluate the effect of adding different percentages of industrial minerals properties of light grautes for onshore oil wells. For the formulation of the employees were grautes light industrial minerals and waste minerals abundant in the Northeast, in addiction to Portland cement and chemical additives Special class. Grautes were formulated with densities between 1.55 g/cm3 (13.0 lb/gal) and 1.68 g/cm3 (14 lb/gal). Tests results showed that grautes with higher density in the range studied meet the specifications for cementation of shallow wells onshore. The compositions lighter can also be adjusted for applying the material in the cementation of oil wells / Grautes s?o misturas secas com caracter?sticas hidr?ulicas amplamente empregadas na constru??o civil. Este material ? constitu?do por cimento, minerais e aditivos dosados de acordo com as propriedades desejadas. A utiliza??o de grautes na cimenta??o de po?os de petr?leo potencialmente incrementa a precis?o na composi??o da mistura, uma vez que ? necess?ria apenas a adi??o da ?gua de mistura antes de seu bombeio. Tal benef?cio pode ser aproveitado na cimenta??o de po?os desde que as formula??es de grautes atendam ?s caracter?sticas de temperatura e press?o t?picas dos po?os. O objetivo deste trabalho ? avaliar o efeito da adi??o de diferentes percentuais de minerais industriais nas propriedades de grautes leves para po?os de petr?leo onshore. Para a formula??o dos grautes foram empregados minerais industriais leves e res?duos minerais abundantes na regi?o Nordeste, al?m de cimento Portland classe Especial e aditivos qu?micos. Foram formulados grautes com densidades entre 1,55 g/cm3 (13,0 lb/gal) e 1,68 g/cm3 (14,0 lb/gal). Foram realizados ensaios de compacidade, reologia e controle de filtrado. Os resultados mostraram que os grautes que apresentam maior densidade na faixa estudada atendem ?s especifica??es para cimenta??o de po?os rasos onshore. As composi??es mais leves podem, tamb?m, ser ajustadas para a aplica??o do material na cimenta??o de po?os de petr?leo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaniloBR_DISSERT.pdf: 2952566 bytes, checksum: 3d0176b8c01eae3b83a6258441a4497f (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Cementing operations are conducted at different times of the well s life and they have high importance, because the functions are fundamental to keep good properties during a long life of the well, such as, maintain the mechanical stability of the well, to promote the isolation hydraulic and support the tubing. In some situations, the rocky zones have low fractures pressures and require the use of lightweight slurries to prevent the hydrostatic pressure in the formation is greater than the pressure of fracture. There are three ways to reduce the density of cement slurries: exterders water additives, microspheres and foamed slurries. The most used extender water additive is sodium bentonite, which is a clay with a good capacity of water absorption and expansion of its volume, the main disadvantage of this additive is the reduction of the strength. Currently, the use of nanoscale particles has received special attention, mainly because they get new functionalities. Following this trend, this paper aims to use a colloidal solution of nano-silica as an exterders water additives for use in oil wells. Slurries were designed with fixed 13lb/gal density and concentration of nano silica 0.1 gpc; 0.4 gpc; 0.7 and 1gpc, the influence of nano-silica was studied at these levels in isolation and combined varying concentrations of CaCl2,. Tests including rheology, stability, strength, thickening time, porosity and permeability. Besides the API tests, microstructural characterizations were performed after 28 days of the slurries, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) / As opera??es de cimenta??o s?o realizadas em diferentes etapas da fase de perfura??o de um po?o e s?o de import?ncia elevada, pois ?s fun??es que possuem s?o fundamentais para uma longa vida do po?o,dentre as quais podemos destacar, manter a estabilidade mec?nica do po?o, promover o isolamento hidr?ulico, dar sustenta??o a coluna. Em algumas situa??es as zonas da forma??o a serem cimentadas possuem baixas press?es de fratura, sendo assim necess?ria a utiliza??o de pastas de cimento leves para evitar que a press?o hidrost?tica na forma??o seja maior do que a press?o de fratura. Existem tr?s maneiras de reduzir a densidade das pastas de cimento: atrav?s de aditivos estendedores de ?gua, microesferas e pasta espumada. O aditivo estendedor de ?gua mais utilizado ? a bentonita s?dica, que ? uma argila com uma boa capacidade de absor??o de ?gua e expans?o do seu volume, por?m a grande desvantagem desse aditivo ? que o aumento de sua concentra??o implica na redu??o de resist?ncia mec?nica. Atualmente a utiliza??o de part?culas em escala nanom?trica tem recebido uma aten??o especial, principalmente pelo fato de obter novas funcionalidades. Seguindo essa tend?ncia, esse trabalho tem o objetivo de utilizar uma solu??o coloidal de nano s?lica como aditivo estendedor em pastas leves para aplica??o em po?os de petr?leo. Desta forma, foram desenvolvidas pastas com densidade fixa de 13lb/gal e concentra??es de nano s?lica de 0,1gpc; 0,4gpc; 0,7gpc e 1gpc, a influ?ncia da nano s?lica foi estudada para essas concentra??es de forma isolada e combinadas com concentra??es variadas de CaCl2. Foram realizados ensaios de reologia, estabilidade, permeabilidade, resist?ncia mec?nica, tempo de espessamento. Al?m dos ensaios tecnol?gicos, foram realizadas caracteriza??es microestruturais das pastas ap?s a cura, difra??o de Raios X (DRX), an?lise t?rmica, ?rea superficial pelo m?todo do BET e microscopia eletr?nica (FEG). Os resultados mostraram que o aumento da concentra??o de Nano s?lica foi eficiente na melhoria das propriedades reol?gica assim como na resist?ncia mec?nica. Como produto final foi proposta uma formula??o de uma pasta que pode ser aplicada no campo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarbaraTVC_DISSERT.pdf: 1658073 bytes, checksum: a8e062b31cc3e0aac098d1a331a65943 (MD5) Previous issue date: 2013-05-27 / Pastas a base de cimento Portland s?o utilizadas na cimenta??o de po?os de petr?leo. Elas consistem de uma mistura de part?culas s?lidas de cimento dispersas em ?gua e aditivos. Atualmente, diversos materiais alternativos s?o utilizados como aditivos, objetivando a modifica??o e a melhoria das propriedades das pastas de cimento, especialmente no aumento da fluidez. Novos aditivos plastificantes s?o capazes de suportar as diversas condi??es de po?os, promovendo propriedades no estado fluido compat?veis ?s condi??es exigidas para cimenta??o.Dispersantes s?o os componentes da pasta que garantem fluidez, al?m de proporcionar controle na ?gua perdida por filtra??o na forma??o porosa, garantindo o sucesso da opera??o de bombeio. Em deter minados campos, al?m do efeito da profundidade, as condi??es geol?gicas das forma??es promovemvaria??es do gradiente de press?o e temperatura ao longo da profundidade vertical do po?o. Recentemente, diversos aditivos qu?micos da ind?stria da constru??o civil tem sido estudados em condi??es de cimenta??o de po?os de petr?leo. V?rios produtos testados tem apresentado desempenho superior aos produtos normalmente empregados pela ind?stria de petr?leo com boa rela??o custo/benef?cio em fun??o do volume de mercado da constru??o civil. Resultados promissores na sele??o de aditivos com fun??o dispersante da constru??o civil para opera??es de cimenta??o de po?os de petr?leo onshore foram obtidos para temperaturas at? 80?C. O potencial de uso desses aditivos permite estabelecer novas solu??es para problemas encontrados na cimenta??o de po?os de petr?leo HPHT, po?os sujeitos ? inje??o de vapor, po?os depletados e po?os produtores de g?s. Na constru??o civil, os superplastificantes permitem reduzir o fator ?gua/cimento das argamassas proporcionando melhoria de propriedades como resist?ncia mec?nica e fluidez. Assim, o objetivo deste trabalho foi o estudo e a caracteriza??o reol?gica de pastas constitu?das de cimento Portland, ?gua e aditivos do tipo plastificante, com fun??o dispersante a base de naftaleno condensado e policarboxilato, na faixa de temperaturas de 58?C e 70?C. As condi??es utilizadas para a avalia??o dos aditivos alternativos foram baseadas em uma cimenta??o prim?ria para um po?o hipot?tico de 2200 m de profundidade e gradientes geot?rmicos de 1,7?F/100 p?s e 2,1?F/100 p?s. Os resultados demonstraram a grande efici?ncia e o poder dispersivo do policarboxilato para as temperaturas estudadas. O aditivo promoveu alta fluidez, sem efeitos de sedimenta??o da pasta. O dispersante ? base de naftaleno reduziutant o a viscosidade pl?stica como o limite de escoamento acimada concentra??o a partir de 0,13%. O modelo de Bingham descreveu bem o comportamento reol?gico das pastas com policarboxilato para todas as concentra??es

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T23:04:43Z No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-16T22:34:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T22:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-09 / A cimenta??o ? uma das opera??es mais importantes executadas entre as fases de perfura??o de um po?o. Quando essa cimenta??o n?o ? bem realizada, h? o risco de ocorrer falhas e fraturas, tanto na forma??o quanto no pr?prio cimento. Quando os reservat?rios possuem uma baixa profundidade, eles tendem a fraturar mais facilmente, devido ao seu baixo gradiente de fratura, por isso, a densidade da pasta de cimento ? de suma import?ncia para equil?brio das press?es, evitando problemas de fraturas. ? ela que vai garantir a estabilidade das press?es atuantes entre o po?o e a forma??o. Tendo em vista que s?o necess?rias pastas mais leves para promover o isolamento, sem que haja esse faturamento, ? necess?rio formular sistemas cimentantes que reduzam a press?o hidrost?tica da coluna de cimento. Para isso, s?o adicionados, ?s pastas, materiais com fun??es de reduzir a densidade. Portanto, este trabalho teve como objetivo otimizar formula??es de pastas de cimento de baixa densidade, contendo bentonita para aplica??o em po?os rasos e com baixo gradiente de fratura, como tamb?m comparar a efici?ncia do aditivo estendedor bentonita adicionado a estas pastas, atrav?s da varia??o das densidades e concentra??es e observa??o do comportamento das propriedades reol?gicas, estabilidade e resist?ncia ? compress?o. As pastas foram formuladas com os seguintes valores de densidades: 12,0 lb/gal; 12,5 lb/gal; 13,0 lb/gal e 13,5 lb/gal, com diferentes concentra??es de bentonita (1,0; 2,0; 3,0 e 4,0 %) para cada composi??o. Os resultados obtidos atrav?s dos testes reol?gicos mostraram que o incremento da concentra??o de bentonita proporcionou o aumento das part?culas dispersas no meio, provocando o aumento dos par?metros reol?gicos para todas as densidades. Nos testes de estabilidade os melhores resultados obtidos foram para densidades mais elevadas, se tornando mais est?veis com concentra??es a partir de 3 %, n?o apresentando rebaixamento. Nos testes de resist?ncia ? compress?o, a pasta com densidade de 13,5 lb/gal com concentra??o de 4,0% de bentonita obteve uma maior resist?ncia mec?nica, por?m, muito viscosa, o que pode ser dificultoso para o bombeamento. Atrav?s das caracteriza??es de difra??o de raios-X (DRX) da bentonita pura foi observado a presen?a das fases montmonrilonita e quartzo, caracter?sticos dessa argila. No DRX das pastas de cimento de 13,5 lb/gal foi observado que houve a presen?a de Etringita, portlandita, silicato de c?lcio e quartzo. Observou-se tamb?m que nas imagens obtidas por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) a pasta de 13,5 lb/gal com 4 % de bentonita mostrou notoriamente a presen?a de agulhas de etringita, como tamb?m as fases de portlandita e silicato de c?lcio, produtos da hidrata??o do cimento. Por fim, pode-se considerar que as pastas que obtiveram melhores resultados, s?o as pastas com densidade de 13,5 lb/gal, com concentra??es de 2,0 % e 3,0 %, por serem mais est?veis e resistentes mecanicamente, comparadas com as demais com densidades menores. / The cementing is one of the most important operations executed between the stages of drilling a oil well. When the cementation isn?t well performed, there?s the risk of to occur failures and fractures, both in formation as in the cement itself. When the reservoirs have low depth, they tend to fracture more easily, due to his low gradient of fracture, therefore, the density of the cement slurry is of utmost importance to balance the pressures, avoiding fractures problems. It?ll ensure the stability of the pressures acting between the oil well and the formation. Having in mind that are necessary paste more lightweight to promote the insulation, without there being this billing, is necessary to formulate cementing systems to reduce the hydrostatic pressure of the cement column. Thereunto, are added to folders, materials with functions to reduce the density. Therefore, this study had as objective formulations optimize of a cement slurry of low density containing bentonite for application in shallow oil wells and with low gradient of fracture, as well as to compare the efficiency of the bentonite extender additive added to these pastes, by of variations of the density and concentrations and observing of behavior of the rheological properties, stability and resistance to compression. The pastes were formulated with the follows density values: 12,0 lb/gal; 12,5 lb/gal; 13,0 lb/gal to 13,5 lb/gal with different concentrations of bentonite (1,0; 2,0; 3,0 and 4,0 %) for each composition. The results obtained through the rheological tests showed that the increase in the bentonite concentration afforded the increase in particles dispersed in the middle, leading to an increased of rheological parameters for all densities. In the stability tests the best results were obtained at higher densities, becoming more stable with concentrations from 3 %, showing no relegation. In the compressive strength tests, the paste with a density of 13,5 lb/gal with concentration of 4,0 % of bentonite got a higher mechanical strength, but very viscous, which may hinder the pumping. Through the characterization of X-ray diffraction (XRD) of pure bentonite was observed the presence of montmonrilonita and quartz phases which are typical of clay. The XRD of the cement pastes of 13,5 lb/gal was observed that there was the presence of etringite, portlandite, calcium silicate and quartz. It was also observed that the images obtained by scanning electron microscopy (SEM) the paste of 13,5 lb/gal with 4 % bentonite showed notoriously the presence of ettringite needles, as well as the steps of portlandite and calcium silicate cement hydration products. Finally, it can be considered that the paste have worked best, are the pastes with a density of 13,5 lb/gal, with concentrations of 2,0 % and 3,0 %, because they are more stable and mechanically strong, compared with the other with lower densities.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T20:59:54Z No. of bitstreams: 1 RafaelAugustoVentura_DISSERT.pdf: 2403506 bytes, checksum: 03833598c2b497f4e7cd05ae5e4c1bf1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-12T20:33:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RafaelAugustoVentura_DISSERT.pdf: 2403506 bytes, checksum: 03833598c2b497f4e7cd05ae5e4c1bf1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T20:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelAugustoVentura_DISSERT.pdf: 2403506 bytes, checksum: 03833598c2b497f4e7cd05ae5e4c1bf1 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Em um po?o de petr?leo, a cimenta??o dos revestimentos tem grande import?ncia, pois ela garante a seguran?a do po?o, para que este n?o colapse, como tamb?m promove o isolamento das forma??es rochosas para que n?o ocorra comunica??o entre os fluidos adjacentes. Desta forma, ? importante que a matriz de cimento possua estabilidade estrutural e qu?mica. O di?xido de carbono tem sido um agente que tem comprometido essa estabilidade, pois em determinados campos petrol?feros, ele pode ser encontrado em grandes quantidades e em condi??es ideais para a carbonata??o e posterior degrada??o da matriz de cimento, de forma a comprometer o selo hidr?ulico entre as forma??es, podendo tamb?m formar caminhos preferenciais de sa?da de fluidos da forma??o para o espa?o anular do po?o de petr?leo. A s?lica flour tem sido utilizada com grande frequ?ncia em po?os que est?o sujeitos a altas temperaturas, sejam os de elevadas profundidades ou no caso daqueles onde s?o injetados vapor como alternativa para recupera??o avan?ada em reservat?rios de ?leo pesado. Com base no exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influ?ncia de ambientes ricos em CO2 na estabilidade qu?mica da matriz do cimento contendo s?lica flour. Foram preparadas pastas contendo s?lica flour e curadas por 30 dias sob temperatura de 65?C e 3000psi de press?o. Ap?s a cura, parte das amostras foram analisadas quimicamente e outra parte submetida ? atmosfera de CO2 em uma autoclave, por 30 e 60 dias, e posteriormente analisadas ap?s este processo de carbonata??o. As amostras foram caracterizadas por difra??o de raios x (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e termogravimetria (TG). As pastas ciment?cias curadas por 60 dias foram as que apresentaram uma maior ?rea carbonatada. As amostras curadas em ambiente de CO2 saturado sofreram uma maior carbonata??o em rela??o as amostras curadas em ambiente supercr?tico, o que est? diretamente relacionado ? concentra??o de CO2 do meio. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas caracter?sticas dos produtos de carbonata??o da matriz do cimento, com estiramento do grupo carbonato no comprimento de onda de 875cm-1, que ? caracter?stico da calcita. Nas imagens obtidas por MEV pode-se observar a presen?a de cristais de aragonita (CaCO3). O efeito da carbonata??o em po?os petrol?feros pode afetar consideravelmente a microestrutura da matriz de cimento podendo comprometer o selo hidr?ulico do po?o. / In oil well cementation casing is very important because in addition to ensuring the safety of the well so that it does not collapse, it also promotes the isolation of the rock formations so that there is communication between the adjacente fluids. Thus, it is important that the cement matrix has structural and chemical stability. Carbon dioxide has been an agent that this stability is compromised. In particular oil fields, it can be found in large quantities and in ideal conditions for carbonation and subsequent degradation of the cement matrix, in order to compromise the hydraulic seal between the formations, and may also form preferential paths of fluid to exit the formation the annular space of the oil well. The silica flour has been used frequently in wells that are subjected to high temperatures, be the case in very deep or those which are injected steam as an alternative for enhanced recovery of heavy oil reservoirs. Based on the above, this study aims to evaluate the influence of environments rich in CO2 in the chemical stability of the cement matrix containing silica flour. Pastes containing silica flour and cured for 30 days under temperature of 65?C and pressure of 3000psi (20,7MPa) were prepared. After curing, some of the samples were analyzed chemically and part subjected to CO2 atmosphere in an autoclave for 30 and 60 days and analyzed after this carbonation process. The samples were characterized by Xray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy by Fourier transform (FTIR) and thermogravimetry (TG). The cement pastes cured for 60 days showed the greater carbonated area. The samples cured in saturated CO2 environment suffered greater carbonation compared to samples cured in supercritical environment, which is directly related to CO2 concentration in the environment. Infrared spectra showed characteristic bands of carbonation products cement matrix, with stretch carbonate group at a wavelength of 875cm-1, which is characteristic of calcite. The images obtained by SEM it can be observed the presence of crystal of aragonite (CaCO3). The effect of carbonation in oil wells can greatly affect the microstructure of the cement matrix may compromise the hydraulic seal the well.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-30T20:51:39Z No. of bitstreams: 1 SheylaKarolinaJustinoMarques_TESE.pdf: 3208408 bytes, checksum: deb5c88ae07d8787c4800ec09fd2eee8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-01T00:25:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SheylaKarolinaJustinoMarques_TESE.pdf: 3208408 bytes, checksum: deb5c88ae07d8787c4800ec09fd2eee8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T00:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SheylaKarolinaJustinoMarques_TESE.pdf: 3208408 bytes, checksum: deb5c88ae07d8787c4800ec09fd2eee8 (MD5) Previous issue date: 2015-01-22 / O presente trabalho consiste no estudo das caracter?sticas e propriedades tecnol?gicas de tijolos res?duo-cimento maci?os e vazados, formulados a partir de misturas bin?rias e tern?rias de cimento Portland, cascalho proveniente da perfura??o de po?os de petr?leo, com e sem adi??o de cinza do baga?o de cana-de-a?ucar que poder?o ser utilizados pela ind?stria, com o objetivo de melhorar seu desempenho, diminuir seu custo e aumentar sua vida ?til. Os tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a constru??o em alvenaria. Esses elementos, ap?s pequeno per?odo de cura, garantem resist?ncia ? compress?o simples similar ? dos tijolos maci?os e blocos cer?micos, sendo a resist?ncia tanto mais elevada quanto maior for ? quantidade de cimento empregada. Foi utilizado cimento CPIIZ-32, res?duo de cascalho de perfura??o de po?os de petr?leo proveniente da perfura??o de po?os Onshore, no munic?pio de Mossor?/RN, fornecido pela Petrobras e cinzas do baga?o de cana-de-a??car. Para a determina??o da mistura ?tima, estudou-se a inclus?o de teores de CBC (2%; 4%; 6%; e 8%) onde foram confeccionados 18 corpos-de-prova. A avalia??o dos tijolos confeccionados foi feita a partir de ensaios de compress?o simples, perda de massa por imers?o e absor??o de ?gua. Os resultados experimentais comprovaram a efici?ncia e o elevado potencial de utiliza??o do res?duo proveniente da perfura??o de po?os de petr?leo e cinza do baga?o de cana-de-a??car, tornando o tijolo res?duo-cimento com uma maior resist?ncia mec?nica e menor absor??o de ?gua. / In recent years the construction industry is a major world representation in the consumption of natural resources and generation of wastes which lead to a greater environmental impact. Thus, it is of fundamental importance to planning the consumption of non-renewable natural resources, in addition to waste management, reuse and incorporate them in the process of manufacturing new materials. The present work is the study of the characteristics and technological properties of solid waste-cement bricks and cast formulated from binary and ternary mixtures cement Portland, gravel from the oil well drilling, with and without addition of cane sugar ashes residue that can be used by industry, with the goal of improving performance, reducing cost and increasing its useful life. Was used CPIIZ-32 cement, drill cuttings residue of oil wells from drilling onshore wells in the municipality of Mossor? / RN, supplied by Petrobras and ashes of sugarcane bagasse. To determine the optimum mix was used to study the inclusion of gray levels (2%, 4%, 6% and 8%) where bodies were prepared 18-specimens for each formulation. The evaluation was made of bricks made from simple compression tests, weight loss by immersion and water absorption. The experimental results have proved the efficiency and the high potential for use of drill cuttings and ash cane bagasse, making the brick-cement residue with a higher strength and lower water absorption. The best result in terms of mechanical strength and water absorption, both for the binary and ternary blend formulation was 86% gravel, 12% cement and 2% ash.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FilipeSO_DISSERT.pdf: 3900853 bytes, checksum: b933d50c7767f35ccf84d3eb5899b023 (MD5) Previous issue date: 2011-05-23 / Novel cementing materials formulations containing flexible polymeric admixtures have been studied aiming at improving the mechanical behavior of oil well cement slurries submitted to steam injection. However, research activities in this sector are still under development. The steam injected directly into the well causes casing dilation, which after a reduction in temperature, tends to return to its original dimensions, resulting in crack formation and hydraulic isolation loss of the well, which will result in shortening of well life. In this scenario, the objective of the present study was to evaluate the mechanical behavior of Portland-based slurries containing SBR latex, applied in oil well cementing of wells submitted to steam injection. Were formulated slurries with densities of 1.797 g/cm3 (15.0 lb/Gal) and 1.869 g/cm3 (15.6 lb/Gal), containing admixtures with a latex concentration of 0; 66.88; 133.76; 200.64 and 267.52 L/m3 (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 gpc). Tests including rheology, fluid loss control, thickening time, API compressive strength and splitting tensile strength, beyond steam injection simulation. Microstrutural characteristics of the slurries were also performed (XRD, TG, FTIR and SEM). The results showed that increasing the polymer concentration increased in the rheological properties and fluid loss, and a decrease in the elasticity modulus of the cement slurries. The results obtained showed that the slurries can be applied in cementing operations of oil wells submitted to steam injection. / Novas formula??es de pastas de cimento, aditivadas com materiais polim?ricos com caracter?sticas flex?veis, t?m sido estudadas para aplica??o em po?os sujeitos a inje??o de vapor. Entretanto, pesquisas neste setor ainda s?o atividades em desenvolvimento. O vapor injetado diretamente no po?o provoca a dilata??o do revestimento, o que ap?s redu??o na temperatura, tende a voltar as suas dimens?es iniciais, provocando forma??o de trincas e conseq?ente perda do isolamento hidr?ulico do po?o, que resultar? no encurtamento do tempo de sua vida ?til. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mec?nico de sistemas de pastas de cimento Portland, aditivadas com l?tex SBR, para cimenta??o de po?os de petr?leo sujeitos a inje??o de vapor. Foram formuladas pastas com densidades de 1,797 g/cm3 (15,0 lb/Gal) e 1,869 g/cm3 (15,6 lb/Gal), aditivadas com concentra??o de 0; 66,88; 133,76; 200,64 e 267,52 L/m3 (0, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 gpc) de l?tex. Foram realizados ensaios de reologia, controle de filtrado, tempo de espessamento, resist?ncia ? compress?o API e tra??o por compress?o diametral, al?m de simula??es de inje??o de vapor. Tamb?m foram realizadas caracteriza??es microestruturais das pastas de cimento (DRX, TG, FTIR e MEV). Os resultados mostraram que com o aumento da concentra??o do pol?mero ocorreram mudan?as nas propriedades reol?gicas e no volume de filtrado, al?m de uma diminui??o do m?dulo de elasticidade das pastas de cimento. A partir dos resultados obtidos verificou-se que as pastas podem ser aplicadas em opera??es de cimenta??o de po?os de petr?leo sujeitos a inje??o de vapor.