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Previous issue date: 2012-09-28 / Lightweight oilwell cement slurries have been recently studied as a mean to improve zonal
isolation and sheath-porous formation adherence. Foamed slurries consisting of Portland cement
and air-entraining admixtures have become an interesting option for this application. The loss in
hydrostatic pressure as a consequence of cement hydration results in the expansion of the air
bubbles entrapped in the cement matrix, thus improving the sheath-porous formation contact.
Consequently, slurries are able to better retain their water to complete the hydration process. The
main objective of the present study was to evaluate the effect of the addition of an air-entraining
admixture on the density, stability and permeability of composite slurries containing Portland
cement and diatomite as light mineral load. Successful formulations are potential cementing
materials for low fracture gradient oilwells. The experimental procedures used for slurry
preparation and characterization were based on the American Petroleum Institute and ABNT
guidelines Slurries containing a pre-established concentration of the air-entraining admixture and
different contents of diatomite were prepared aiming at final densities of 13 to 15 lb/gal. The
results revealed that the reduction of 15 to 25% of the density of the slurries did not significantly
affect their strength. The addition of both diatomite and the air-entraining admixture increased
the viscosity of the slurry providing better air-bubble retention in the volume of the slurry. Stable
slurries depicted bottom to top density variation of less than 1.0 lb/gal and length reduction of the
stability sample of 5.86 mm. Finally, permeability coefficient values between 0.617 and 0.406
mD were obtained. Therefore, lightweight oilwell cement slurries depicting a satisfactory set of
physicochemical and mechanical properties can be formulated using a combination of diatomite
and air-entraining admixtures for low fracture gradient oilwells / Atualmente, busca-se a formula??o de pastas de cimento leves para prevenir o fraturamento de
forma??es de baixa resist?ncia ou depletadas e combater a perda de circula??o, com boa
ader?ncia e isolamento hidr?ulico entre cimento e meio poroso. O cimento espumado composto
pela mistura de cimento com incorporador de ar ? um material alternativo para essa aplica??o. A
perda de press?o hidrost?tica durante o processo de hidrata??o causa expans?o das bolhas de g?s,
mantendo o grau de contato cimento-meio poroso, diferentemente do que ocorre apenas com o
uso do cimento tradicional. A ader?ncia entre o cimento e o meio poroso (forma??o rochosa) faz
com que haja estabilidade da pasta, impedindo a perda de ?gua do cimento no estado fresco para
o meio. O presente trabalho tem como objetivo estudar a estabilidade e a permeabilidade de
comp?sitos ciment?ceos contendo diatomita (carga leve) e incorporador de ar, verificando se o
uso desses aditivos ? vi?vel para cimentos projetados para ambientes de baixo gradiente de
fratura. A metodologia empregada no trabalho consiste na prepara??o e avalia??o de pastas
comp?sitas, por meio de procedimentos adotados pelo American Petroleum Institute e pela
Associa??o Brasileira de Normas T?cnicas. Partiu-se de uma dosagem fixa do incorporador de ar
e variou-se a concentra??o de diatomita. As densidades calculadas foram 13,0 lb/gal, 14,0 lb/gal e
15,0 lb/gal, com o intuito de observar a contribui??o do fator ?gua/cimento na estabiliza??o das
espumas geradas pela adi??o do incorporador de ar em rela??o a uma pasta padr?o, sem
incorporador de ar. Os resultados revelaram que as pastas tiveram suas densidades reduzidas
entre 15% e 25%, com a adi??o do incorporador de ar e diatomita e boa resist?ncia mec?nica. O
aumento da viscosidade nas formula??es com diatomita proporcionou maior reten??o das bolhas,
visto que houve redu??o acentuada da migra??o de ar para a superf?cie do cimento durante cura
em repouso. Observou-se que pastas est?veis apresentaram varia??o entre o valor de densidade de
fundo e topo de 0,96 lb/gal e rebaixamento de topo de 5,86 mm, al?m de baixos coeficientes de
permeabilidade (0,617 mD a 0,406 mD). Concluiu-se que ? poss?vel formular pastas ciment?ceas
espumadas de baixa densidade com propriedades mec?nicas e reol?gicas satisfat?rias, al?m de
boa estabilidade e baixa permeabilidade, a partir de uma combina??o de cimento, diatomita e
incorporador de ar. Os materiais resultantes s?o adequados visando ? cimenta??o de po?os de
petr?leo com forma??es de baixa resist?ncia ou depletadas / 2020-01-01
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/12785 |
| Date | 28 September 2012 |
| Creators | Ferreira, Irantecio Mendon?a |
| Contributors | CPF:15724520800, http://lattes.cnpq.br/0022988322449627, Melo, Dulce Maria de Ara?jo, CPF:06117988320, http://lattes.cnpq.br/3318871716111536, Freitas, J?lio Cezar de Oliveira, CPF:00957245408, http://lattes.cnpq.br/2357217530716519, Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira, CPF:87658968404, http://lattes.cnpq.br/7052771233872451, Martinelli, Ant?nio Eduardo |
| 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/embargoedAccess |
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