Navegando por Autor "Costa, Filipe Johnatan Martins Dantas"
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Tese Comportamento térmico e mecânico de compósitos cimentícios contendo quitosana para aplicação em poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor(2019-10-15) Costa, Filipe Johnatan Martins Dantas; Martinelli, Antonio Eduardo; ; ; Ferreira, Evans Paiva da Costa; ; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; ; Oliveira, Petrus D'Amorim Santa Cruz; ; Souza, Wendell Rossine Medeiros de;A cimentação de poços de petróleo requer pastas que possuam propriedades mecânicas capazes de evitar o surgimento e a propagação de trincas. Poços submetidos à injeção de vapor são considerados críticos devido à elevada temperatura, capaz de causar alterações nas propriedades químicas e físicas dos produtos hidratados de cimento Portland. Falhas na integridade da bainha de cimento aumentam os riscos de impactos ambientais negativos. Os polímeros são capazes de aumentar a interação entre as fases hidratadas, formando filmes em pastas de cimento. A quitosana é um biopolímero e tem sido estudada como aditivo para argamassas e concretos na indústria da construção, atuando como espessante e retardador de pega, capaz de reduzir o volume de poros. O objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento térmico e mecânico de compósitos cimentícios contendo quitosana para cimentação de poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor. As formulações contendo até 5% em peso de solução de quitosana foram avaliadas no estado fresco e endurecido. As misturas foram curadas por 14 dias sob diferentes condições. As resistências mecânicas à compressão e à tração foram avaliadas por métodos destrutivos. O módulo de elasticidade foi obtido por ultrassom. As propriedades térmicas foram caracterizadas por análise de fluxo de calor, dilatometria e termogravimetria e a microestrutura foi caracterizada por difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os compósitos contendo quitosana apresentaram resistência à compressão melhorada como resultado do aumento da concentração do biopolímero, sendo capaz de absorver até 50% mais energia até a fratura, em comparação com a pasta de referência sem adição de quitosana. A resistência à tração dos compósitos aumentou depois de submetidos à condição de injeção de vapor. O biopolímero diminuiu a desidratação dos silicatos de cálcio hidratados, diminuindo a retração térmica e atribuindo maior estabilidade termogravimétrica as pastas de cimento. A quitosana apresentou potencial aplicabilidade como bio-aditivo, atuando como reforço disperso na matriz de cimento Portland para melhorar o comportamento à fratura de bainhas de cimento de poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor.Dissertação Desenvolvimento de compósitos cimentícios para cimentação de poços direcionais(2015-02-20) Costa, Filipe Johnatan Martins Dantas; Martinelli, Antonio Eduardo; ; ; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; ; Fernandes, Maria Roseane de Pontes;A capacidade produtiva de poços de petróleo está diretamente relacionada à qualidade da cimentação. A cimentação tem como objetivo isolar as zonas indesejáveis, da zona produtora. Em alguns casos, cada vez mais frequente e usual, para atingir a zona desejada durante a perfuração, são necessários desvios de alto ângulo e com grandes extensões horizontais, submetendo o poço à elevada variação de gradiente geotérmico. A operação de cimentação de poços direcionais e horizontais requer condições de pastas de cimento específicas, com maior fluidez e estabilidade e tempos de pega específicos. Outra grande preocupação é o comportamento mecânico da região cimentada em poços submetidos à estimulação da produção de óleo por métodos térmicos de recuperação. Onde, devido à dilatação térmica do revestimento metálico, não acompanhada na mesma proporção pela bainha de cimento, ocorre formação de trincas no material cimentante, comprometendo a integridade mecânica do anular. Compósitos cimentantes contendo polímeros vem sendo estudados para garantir melhor qualidade de cimentação de poços sujeitos a condições de alta temperatura, garantindo maior coeficiente de dilatação térmica ao cimento e maior adesão ao revestimento. Nesse contexto foram desenvolvidos compósitos cimentantes contendo polímeros para operações de cimentação de poços direcionais com grandes extensões horizontais, sujeitos à condição de injeção de vapor. Foram estudadas as influências da adição poliuretana e quitosana nas pastas de cimento no estado fresco e no estado endurecido, por meio de testes laboratoriais normatizados. As pastas contendo poliuretana e quitosana apresentaram boa fluidez, estabilidade de densidade e auxiliam no controle de filtrado.