Desenvolvimento de sistemas de pastas leves para aplicação em cimentação de poços petrolíferos com baixo gradiente de fratura

dc.contributor.advisorMelo, Marcus Antônio de Freitaspt_BR
dc.contributor.advisor-co1Freitas, Júlio Cezar de Oliveirapt_BR
dc.contributor.advisor-co1IDpor
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2357217530716519por
dc.contributor.advisorIDpor
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5840621182000517por
dc.contributor.authorAraujo Filho, Romero Gomes da Silvapt_BR
dc.contributor.authorIDpor
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1742937679581133por
dc.contributor.referees1Silva, Moacir Guilhermino dapt_BR
dc.contributor.referees1IDpor
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7019484280783049por
dc.contributor.referees2Andrade, João Marconi dept_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees3Barros, Joana Maria de Fariaspt_BR
dc.contributor.referees3IDpor
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1016070459137884por
dc.date.accessioned2014-12-17T15:01:28Z
dc.date.available2012-10-02pt_BR
dc.date.available2014-12-17T15:01:28Z
dc.date.issued2012-03-16pt_BR
dc.description.abstractAll around the world, naturally occurring hydrocarbon deposits, consisting of oil and gas contained within rocks called reservoir rocks , generally sandstone or carbonate exists. These deposits are in varying conditions of pressure and depth from a few hundred to several thousand meters. In general, shallow reservoirs have greater tendency to fracture, since they have low fracture gradient, ie fractures are formed even with relatively low hydrostatic columns of fluid. These low fracture gradient areas are particularly common in onshore areas, like the Rio Grande do Norte basin. During a well drilling, one of the most favorable phases for the occurrence of fractures is during cementing, since the cement slurry used can have greater densities than the maximum allowed by the rock structure. Furthermore, in areas which are already naturally fractured, the use of regular cement slurries causes fluid loss into the formation, which may give rise to failures cementations and formation damages. Commercially, there are alternatives to the development of lightweight cement slurries, but these fail either because of their enormous cost, or because the cement properties were not good enough for most general applications, being restricted to each transaction for which the cement paste was made, or both reasons. In this work a statistical design was made to determine the influence of three variables, defined as the calcium chloride concentration, vermiculite concentration and nanosilica concentration in the various properties of the cement. The use of vermiculite, a low density ore present in large amounts in northeastern Brazil, as extensor for cementing slurries, enabled the production of stable cements, with high water/cement ratio, excellent rheological properties and low densities, which were set at 12.5 lb / gal, despite the fact that lower densities could be achieved. It is also seen that the calcium chloride is very useful as gelling and thickening agent, and their use in combination with nanosilica has a great effect on gel strength of the cement. Hydrothermal Stability studies showed that the pastes were stable in these conditions, and mechanical resistance tests showed values of the order of up to 10 MPaeng
dc.description.resumoEm todo o mundo, ocorrem naturalmente depósitos de hidrocarbonetos, constituídos de petróleo e gás natural, contidos dentro de rochas denominadas "rochas reservatório", em geral arenitos ou carbonatos. Esses depósitos existem em variadas condições de pressão e profundidade, desde poucas centenas até milhares de metros. Em geral, reservatórios mais "rasos" têm a tendência a fraturar mais facilmente, pois possuem baixo gradiente de fratura, ou seja, as fraturas são formadas mesmo com colunas hidrostáticas de fluido relativamente baixas. Essas zonas de baixo gradiente de fratura são particularmente mais comuns em zonas onshore, como aqui no Rio Grande do Norte. Um dos momentos mais propícios para a ocorrência de fraturas é durante a cimentação do poço, ao se utilizar uma pasta cimentante de densidade superior ao máximo permitido pela estrutura rochosa. Além disso, em zonas já naturalmente fraturadas, o uso de cimentos comuns causa perda de fluido para a formação, o que pode dar causa a cimentações falhas. Comercialmente, existem alternativas para o desenvolvimento de sistemas de pastas de cimento leves, mas esses falham ou em razão de seu elevadíssimo custo, ou em função das propriedades da pasta obtida não serem suficientemente boas para aplicações mais genéricas, ficando restritas a cada operação para qual a pasta de cimento foi feita. Nesse trabalho foi realizado um planejamento estatístico para determinar a influência de três variáveis, definidas como a concentração de cloreto de cálcio, concentração de vermiculita e concentração de nano sílica, nas várias propriedades do cimento. O uso da vermiculita, um minério de baixa densidade presente em grandes quantidades no nordeste brasileiro, como extensor para pastas cimentantes, permitiu a produção de pastas estáveis, com alta razão água/cimento, propriedades reológicas excelentes e baixas densidades, que foram fixadas em 12,5 lb/Gal. Viu-se também que o cloreto de cálcio é um poderoso viscosificante e gelificante, e seu uso combinado com a nano sílica possui grande efeito nas forças géis do cimento. Estudos de estabilidade hidrotérmica mostraram que as pastas foram estáveis nessas condições, e os ensaios de resistência mecânica mostraram valores da ordem de até 10 MPapor
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationARAUJO FILHO, Romero Gomes da Silva. Desenvolvimento de sistemas de pastas leves para aplicação em cimentação de poços petrolíferos com baixo gradiente de fratura. 2012. 133 f. Dissertação (Mestrado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15825
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentPesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionaispor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectANOVApor
dc.subjectcimentopor
dc.subjectcimentaçãopor
dc.subjectpastas levespor
dc.subjectvermiculitapor
dc.subjectbaixo gradiente de fraturapor
dc.subjectANOVAeng
dc.subjectcementeng
dc.subjectcementingeng
dc.subjectlow-density slurrieseng
dc.subjectvermiculiteeng
dc.subjectlow fracture gradienteng
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.titleDesenvolvimento de sistemas de pastas leves para aplicação em cimentação de poços petrolíferos com baixo gradiente de fraturapor
dc.typemasterThesispor

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