Análise de propriedades mecânicas de pastas de cimento aditivadas com Óxido de Magnésio e Látex SBR

dc.contributor.advisorAlves, Salete Martins
dc.contributor.advisor-co1Freitas, Júlio Cézar de Oliveira
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1324-9705pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2357217530716519pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-2659-4746pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8550161853747323pt_BR
dc.contributor.authorRamalho, Ramón Victor Alves
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4464923939795989pt_BR
dc.contributor.referees1Santiago, Rodrigo César
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6823966481089536pt_BR
dc.contributor.referees2Costa, Bruno Leonardo de Sena
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8841158786789727pt_BR
dc.contributor.referees3Pereira, Dennys Salvino Sérgio
dc.date.accessioned2022-05-18T20:07:18Z
dc.date.available2022-05-18T20:07:18Z
dc.date.issued2022-03-18
dc.description.abstractLeaks through the cement sheath have been a persistent and chronic problem in the oil industry for decades. Thus, several additives are used to strengthen the cement matrix and provide better adaptation of the slurry to the well scenario. Drying shrinkage caused by water loss and gel consolidation is a serious disadvantage of Portland cement. This shrinkage is capable of creating microcracks when the stresses are greater than the tensile strength of the cement, which significantly increases the permeability of this material. Magnesium Oxide (MgO) is an additive able of reducing drying shrinkage through structural substitutions in the cement matrix. SBR Latex is a widely used additive to prevent gas migration as it reduces fluid loss, increases acid resistance and improves the microstructural bonds of cement. Based on this, this work evaluates the influence of MgO and SBR latex additives using experimental design. The results confirm the effects of MgO and SBR latex in reducing scenarios favorable to leaks and point to a strong influence of MgO in reducing drying shrinkage and gel formation. They indicate that MgO has low influence on compressive strength in the early stages of curing but has an important influence throughout curing and also has a strong influence on the shear strength of the slurry. They show that SBR Latex is an additive able of reducing compressive strength by increasing the elasticity of the slurry and that it has little practical influence on the shear stresses. From the results obtained it's possible establish better conditions for formulating slurries that use MgO and/or SBR látex applicable in oil well cementing operations.pt_BR
dc.description.resumoVazamentos através da bainha de cimento têm sido um problema persistente e crônico na indústria do petróleo há décadas. Assim, diversos aditivos são utilizados para fortalecer a matriz cimentícia e proporcionar melhor adequação da pasta ao cenário do poço. A retração por secagem causada pela perda de água e consolidação do gel é uma séria desvantagem do cimento Portland. Essa retração é capaz de formar microfissuras quando as tensões são superiores à resistência à tração do cimento, o que aumenta significativamente a permeabilidade deste material. O Óxido de Magnésio (MgO) é um aditivo capaz de reduzir a retração por secagem através de substituições estruturais na matriz de cimento. O Látex SBR é um aditivo amplamente utilizado para evitar a migração de gases pois reduz a perda de fluidos, aumenta a resistência a ácidos e melhora as ligações microestruturais do cimento. Com base nisto, este trabalho avalia a influência dos aditivos MgO e Látex SBR utilizando planejamento de experimentos. Os resultados confirmam os efeitos do MgO e do Látex SBR na redução de cenários favoráveis aos vazamentos e apontam forte influência do MgO na redução da retração por secagem e da formação de géis. Indicam que o MgO é pouco determinante na resistência à compressão nas primeiras fases de cura mas tem atuação importante ao longo da cura e também oferece forte influência a resistência ao cisalhamento da pasta. Mostram que o Látex SBR é um aditivo capaz de reduzir a resistência à compressão através do aumento da elasticidade da pasta e que apresenta reduzida influência prática à esforços cisalhantes. A partir dos resultados obtidos, é possível determinar melhores condições de formulação de pastas que utilizam MgO e/ou Látex SBR aplicáveis em operações de cimentação de poços de petróleo.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationRAMALHO, Ramón Victor Alves. Análise de propriedades mecânicas de pastas de cimento aditivadas com Óxido de Magnésio e Látex SBR. 2022. 108f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47214
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPropriedades mecânicas do cimentopt_BR
dc.subjectCimentação de poços de petróleopt_BR
dc.subjectÓxido de Magnésiopt_BR
dc.subjectLátex SBRpt_BR
dc.titleAnálise de propriedades mecânicas de pastas de cimento aditivadas com Óxido de Magnésio e Látex SBRpt_BR
dc.title.alternativeMechanical properties analysis of cement slurries additived with Magnesium Oxide and SBR Latexpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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