Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EricaNMGP_TESE.pdf: 149123 bytes, checksum: d13a2a775b94d69d52d9e403106d2117 (MD5) Previous issue date: 2011-06-01 / The development of activities the of oil and gas sector have promoted the search for suitable materials for cementing oil wells. In the state of the Rio Grande do Norte, the integrity of the cement sheath tends to be impaired during steam injection, a procedure necessary to increase oil recovery in reservoirs with low-viscosity oil. The geopolymer is a material that can be used as alternative cement, since it has been used in the production of fire-resistant components, building structures, and for the control of toxic or radioactive residues. Geopolymers result from condensation polymer alkali aluminosilicates and silicates resulting three-dimensional polymeric structures. They are produced in a manner different from that of Portland cement, which is made an activating solution that is mixed with geopolymer precursor. Among the few works studied allowed us to conclude that the pastes prepared with metakaolin as precursor showed better performance of its properties. Several studies show the addition of waste clay as a means of reducing cost and improving end of the folder properties. On this basis, the goal is to study the influence of the addition of ceramic waste in geopolymer paste. To develop the study of rheology tests were carried out, filtered, thickening time, compressive strength, free water, specific gravity and permeability, according to the American Pretoleum Institute (API). The results for all formulations studied show that the folders have high mechanical strength to a light paste; low filtrate volume, absence of free water, very low permeability, slurry, consistent with a light paste, and thickening time low that can be corrected with the use of a retardant handle. For morphological characterization, microstructural, physical, chemical and thermal tests were carried out by XRD, MEV, DTA, TG, FTIR. In the trial of XRD, it was found that geopolymer is an amorphous material, with a peak of crystalline kaolinite. In tests of TG / DTA, revealed the presence of a significant event, which represents the mass loss related to water, and also observed the reduction of weight loss by increasing the concentration of ceramic waste. In the trial of MEV, we found a uniform matrix without the presence of other phases. In the trial of FT-IR, we observed the presence of the band related to water. From all results it was determined that the optimum concentration range of use is between 2.5 and 5% of waste ceramic / O desenvolvimento das atividades do setor de petr?leo e g?s tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimenta??o de po?os de petr?leo. No estado do RN, a integridade da bainha cimentante tende a ser prejudicada durante a inje??o de vapor, procedimento necess?rio para aumentar a recupera??o do petr?leo em reservat?rios com ?leo de alta viscosidade. O geopol?mero ? um material que pode ser utilizado como cimento alternativo, uma vez que vem sendo empregado na produ??o de componentes resistentes ao fogo, na constru??o de estruturas, e para o controle de res?duos t?xicos ou radioativos. Geopol?meros resultam da condensa??o polim?rica de aluminosilicatos e silicatos alcalinos originando estruturas polim?ricas tridimensionais. S?o produzidos de uma maneira distinta daquela do cimento Portland, onde ? feita uma solu??o ativadora que ? misturada ao precurssor geopolim?rico. Dentre os trabalhos estudados, alguns permitiram-nos concluir que as pastas preparadas com metacaulim como precursor apresentaram melhor desempenho de suas propriedades. V?rios estudos apresentam a adi??o de res?duos argilosos como forma de redu??o do custo final e melhoria das propriedades da pasta. Com base nisso, o objetivo do trabalho ? estudar a influ?ncia da adi??o de rejeito cer?mico em pastas geopolim?ricas. Para o desenvolvimento do estudo foram realizados testes de reologia, filtrado, tempo de espessamento, resist?ncia ? compress?o, ?gua livre, peso espec?fico e permeabilidade, de acordo com o American Pretoleum Institute (API). Os resultados encontrados para todas as formula??es demonstram que as pastas estudadas apresentam resist?ncia mec?nica elevada para uma pasta leve; volume de filtrado baixo; aus?ncia de ?gua livre; permeabilidade muito baixa; pasta flu?da, coerente com uma pasta leve; e tempo de espessamento baixo, que pode ser corrigido com a utiliza??o de um retardador de pega. Para caracteriza??o morfol?gica, microestrutural, f?sico-qu?mica, qu?mica e t?rmica, foram realizadas caracteriza??es por DRX, MEV, DTA, TG, FT-IR. No ensaio de DRX, verificou-se que o geopol?mero ? um material amorfo, com um pico cristalino de caulinita. Nos testes de TG/DTA, foi observado a presen?a de um evento significativo, que representa a perda de massa referente a ?gua, sendo observado tamb?m a redu??o da perda de massa com o aumento da concentra??o de rejeito cer?mico. No ensaio de MEV, encontrou-se uma matriz uniforme e nos espectros de FT-IR, observou-se a presen?a da banda referente ? ?gua. A partir de todos os resultados foi poss?vel determinar que a faixa de concentra??o ?tima de rejeito cer?mico para uso em pastas geopolim?ricas ? entre 2,5 e 5 %

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloDPS_DISSERT_partes_autorizadas.pdf: 366490 bytes, checksum: 3e5abdd24789d0e82844edffadbb1a3e (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / Steam injection is the most used thermal recovery method of oil nowadays because of the high degree of development of the technique that allows high recovery factors. However, injection of superheated steam into the reservoir affects the entire structure of the well, including the cemented layer that presents a retrogression of compressive strength and increases the permeability due to formation of more crystalline and denser phases at temperatures above 110 ?C. These changes result in failures in the cement that favor the entrance of formation fluids into the annulus space resulting in unsafe operations and restrictions in the economic life of the well. But the strength retrogression can be prevented by partial replacement of cement by silica-based materials that reduce the CaO/SiO2 ratio of cement slurries changing the trajectory of the reactions, converting those deleterious phases in phases with satisfactory mechanical strength and permeability. The aim of this study was to evaluate the behavior of a ceramic waste material rich in silica in partial and total substitution of a mineral additive used to fight the strength retrogression of cement slurries subjected to high temperatures. The evaluation was made by compression, X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG/DTG). The samples were submitted to a cycle of low temperature (38 ?C) for 28 days and a cycle of low temperature followed by exposure to 280 ?C and 1000 psi by 3 days. The results showed that slurries with additions of up to 30% of the waste material are not enough to prevent the strength retrogression, while slurries with additions of the waste material combined with silica flour in various proportions produced hydrated products of low Ca/Si ratios that maintained the compressive strength at satisfactory levels / A inje??o de vapor ? o m?todo t?rmico de recupera??o de ?leo mais utilizado atualmente em virtude do alto grau de desenvolvimento da t?cnica que permite elevados fatores de recupera??o. No entanto, inje??o de vapor superaquecido no reservat?rio faz com que toda estrutura do po?o seja afetada pela alta temperatura, inclusive a camada cimentada, que apresenta uma retrogress?o da resist?ncia ? compress?o e um aumento da permeabilidade devido ? forma??o de fases mais cristalinas e mais densas sob temperaturas superiores a 110 ?C. Essas altera??es d?o origem a falhas no cimento que propiciam a entrada de fluidos da forma??o para o espa?o anular, resultando em uma opera??o insegura e limita??es na vida econ?mica do po?o. Por?m, a retrogress?o da resist?ncia pode ser evitada atrav?s da substitui??o parcial do cimento por materiais a base s?lica, os quais reduzem a raz?o CaO/SiO2 das pastas de cimento, modificando, assim, a trajet?ria das rea??es, transformando aquelas fases delet?rias em fases com resist?ncia mec?nica e permeabilidade satisfat?rias. O objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento de um res?duo cer?mico rico em s?lica em substitui??o parcial e total de um aditivo mineral de uso consagrado no combate a retrogress?o da resist?ncia de pastas de cimento submetidos a altas temperaturas. A avalia??o se deu atrav?s de ensaios de resist?ncia ? compress?o, t?cnicas de difra??o de raios X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG) das pastas submetidas a um ciclo de baixa temperatura (38 ?C) por 28 dias e, tamb?m, um ciclo de baixa temperatura seguido de cura a 280 ?C e 1000 psi por 3 dias. Os resultados mostraram que pastas contendo adi??es de at? 30% do res?duo n?o foram suficientes para evitar a retrogress?o da resist?ncia, enquanto pastas contendo adi??es do res?duo de maneira combinada com a s?lica flour formaram produtos hidratados de baixa rela??o Ca/Si que fizeram com que a resist?ncia se mantivesse em n?veis satisfat?rios