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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/20437 |
| Date | 27 July 2015 |
| Creators | Ventura, Rafael Augusto |
| Contributors | 00957245408, http://lattes.cnpq.br/2357217530716519, Martinelli, Antonio Eduardo, 15724520800, http://lattes.cnpq.br/0022988322449627, Souza, Pablo Diego Pinheiro de, 00869415425, http://lattes.cnpq.br/4661573648648079, Silva, K?sia Karina de Oliveira Souto, Freitas, J?lio Cezar de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM QU?MICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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