Navegando por Autor "Carvalho, José Valderisso Alfredo de"
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Dissertação Síntese de bioaditivo à base de lignina para aplicação em cimentação de poços de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-01) Carvalho, José Valderisso Alfredo de; Braga, Renata Martins; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; https://orcid.org/0000-0002-7979-5576; http://lattes.cnpq.br/5531387692306284; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; Santiago, Rodrigo César; Costa, Bruno Leonardo de SenaA cimentação desempenha um papel fundamental na construção de poços petrolíferos, pois está diretamente ligada à sua integridade e durabilidade. Uma pasta utilizada para essa finalidade geralmente é composta por água, cimento e aditivos. Os aditivos são materiais essenciais para ajustar as propriedades físicas e químicas da pasta, tornando-a adequada para as condições peculiares de temperatura e pressão encontradas nos poços. Os aditivos podem ser derivados de compostos inorgânicos e naturais, sendo um deles a lignina, polímero presente nas biomassas lignocelulósicas. Ela apresenta baixo valor comercial, no entanto, ao ser submetida a processos de modificações estruturais, pode adquirir características excepcionais que a tornam altamente valiosa e propícia a diversas aplicações industriais. Dessa forma, esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um bioaditivo a partir da lignina do coco verde, via modificação oxidativa, para aplicação em pastas de cimentação de poços de petróleo. A lignina foi extraída por meio de pré-tratamento alcalino da biomassa do coco verde e sua modificação estrutural foi feita através do processo de oxidação. Após o processo de síntese, a lignina não modificada (LNM) e a lignina oxidada (LOX), foram caracterizadas por meio de potencial Zeta, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, Espectrofotometria UV e análise termogravimétrica (TGA/DTG). As ligninas foram validadas como aditivo retardador de pega, por meio de ensaio de tempo de espessamento, e a capacidade dispersante foi avaliada através do ensaio de reologia. O aditivo desenvolvido foi comparado a um aditivo comercial através de uma simulação de cimentação primária, em que as pastas foram avaliadas com testes de reologia, filtração estática e tempo de espessamento. Na caracterização, a abertura de anéis aromáticos e o aumento de carga de superfície foram confirmados na LOX. A LOX promoveu maior retardo de tempo de pega do que LNM. Uma dosagem de 0,5% de LOX resultou em um tempo de pega de mais de 2 h (50% a mais que a pasta referência), validando-a como aditivo retardador de pega. Além disso, a LOX apresentou efeito dispersante como propriedade secundária e contribui para a redução dos parâmetros reológicos das pastas de cimento. A aplicação tecnológica evidenciou que a LOX consegue modificar as propriedades das pastas cimentícias de maneira compatível a um aditivo retardador comercial. A sua aplicação em conjunto com os demais aditivos promoveu um pequeno aumento nos parâmetros reológicos das pastas e contribuiu para a redução do filtrado. Com relação ao tempo de espessamento, com apenas 0,1% de LOX foi possível atrasar o tempo de pega em 71 min (31%) a mais que a pasta referência. Esses resultados sugerem que a LOX é uma alternativa promissora de aditivo retardador, que além de beneficiar a indústria de petróleo e gás, contribui para agregar valor ao resíduo do coco verde.