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Previous issue date: 2011-07-21 / Thermal recovery methods, especially steam injection, have been used to produce
heavy oils. However, these methods imply that the metallic casing-cement sheath
interface is submitted to thermal cycling. As a consequence, cracking may develop
due to the thermal expansion mismatch of such materials, which allows the flow of oil
and gas through the cement sheath, with environmental and economical
consequences. It is therefore important to anticipate interfacial discontinuities that
may arise upon Thermal recovery. The present study reports a simple alternative
method to measure the shear strength of casing-sheath interfaces using pushthrough
geometry, applied to polymer-containing hardened cement slurries.
Polyurethane and recycled tire rubber were added to Portland-bases slurries to
improve the fracture energy of intrinsically brittle cement. Samples consisting of
metallic casing sections surrounded by hardened polymer-cement composites were
prepared and mechanically tested. The effect of thermal cycles was investigated to
simulate temperature conditions encountered in steam injection recovery. The results
showed that the addition of polyurethane significantly improved the shear strength of
the casing-sheath interface. The strength values obtained adding 10% BWOC of
polyurethane to a Portland-base slurry more than doubled with respect to that of
polyurethane-free slurries. Therefore, the use of polyurethane significantly
contributes to reduce the damage caused by thermal cycling to cement sheath,
improving the safety conditions of oil wells and the recovery of heavy oils / Atualmente, os m?todos com maior ?ndice de sucesso de recupera??o de ?leos
pesados s?o os t?rmicos, principalmente a inje??o de vapor. Este m?todo de
recupera??o coloca a interface entre o revestimento met?lico e a bainha de cimento
em ciclagem t?rmica, que devido ? diferen?a de coeficientes de expans?o entre os
dois materiais pode provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de
fluidos pela bainha de cimento. Isto ocasiona s?rios riscos s?cio-econ?micos e
ambientais. Para minimizar este problema, foi realizado um estudo que consiste em
mensurar a resist?ncia ao cisalhamento entre um tubo de a?o e uma bainha de
cimento. Ao material cimentante foram adicionados pol?meros, como poliuretana e
borracha reciclada triturada de pneus. A adi??o de pol?meros visa melhorar a
plasticidade do material cimentante e, assim, aumentar a ader?ncia da pasta
endurecida sobre o revestimento, bem como a energia de ruptura do conjunto.
Diante disso, a meta principal desse estudo foi avaliar a ader?ncia de comp?sitos
cimentantes para po?os de petr?leo com revestimentos met?licos ap?s ciclagens
t?rmicas, simulando as condi??es de varia??o de temperatura a que po?os de
petr?leo s?o submetidos durante a recupera??o de ?leos pesados por m?todos
t?rmicos. Observou-se que com a adi??o de poliuretana houve uma melhoria
significativa da ader?ncia da interface revestimento met?lica - bainha de cimento
com rela??o ? pasta padr?o, sem pol?meros. Os melhores resultados obtidos foram
com pastas contendo 10% de poliuretana, que apresentaram aumento de mais de
100% na resist?ncia ao cisalhamento, em rela??o ? pasta padr?o. A adi??o de
poliuretana ? pasta de cimento contribui de forma significativa para reduzir o dano
causado pela ciclagem t?rmica a bainhas de cimento, melhorando a seguran?a e as
condi??es de produ??o de po?os de petr?leo sujeitos ? recupera??o secund?ria por
m?todos t?rmicos
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15579 |
| Date | 21 July 2011 |
| Creators | Freitas, Jair Joventino de |
| Contributors | CPF:15724520800, http://lattes.cnpq.br/0022988322449627, Nascimento, Rubens Maribondo do, CPF:80732810400, http://lattes.cnpq.br/8671649752936793, Bezerra, Ulisses Targino, CPF:45109419434, Klein, Aloisio Nelmo, CPF:17131677000, http://lattes.cnpq.br/4087752487104746, Martinelli, Ant?nio Eduardo |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Mec?nica, UFRN, BR, Tecnologia de Materiais; Projetos Mec?nicos; Termoci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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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