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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
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/12766 |
| Date | 24 August 2012 |
| Creators | Ribeiro, Danilo Brasil |
| Contributors | CPF:04514998320, http://lattes.cnpq.br/5840621182000517, Melo, Dulce Maria de Ara?jo, CPF:06117988320, http://lattes.cnpq.br/3318871716111536, Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel, CPF:00985100451, http://lattes.cnpq.br/6531020251306710, Freitas, J?lio Cezar de Oliveira, CPF:00957245408, http://lattes.cnpq.br/2357217530716519, Melo, Marcus Ant?nio de Freitas |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia e Engenharia de Materiais, UFRN, BR, Processamento de Materiais a partir do P?; Pol?meros e Comp?sitos; Processamento de Materiais a part |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| 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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