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Title: Influência da adição de diatomita em pastas geopoliméricas para poços de petróleo
Authors: Santos, Eylisson André dos
Keywords: Cimentação de poços de petróleo;Geopolímero;Metacaulim;Diatomita
Issue Date: 26-Jul-2012
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SANTOS, Eylisson André dos. Influência da adição de diatomita em pastas geopoliméricas para poços de petróleo. 2012. 125f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Portuguese Abstract: A cimentação é uma prática comum na indústria do petróleo e, tem importância fundamental na construção de um poço. O desenvolvimento desta atividade tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimentação de poços de petróleo, buscando melhoria do comportamento das pastas durante as operações de cimentação, no que diz respeito ao desempenho e maior vida útil, suportando assim, as solicitações requeridas pelas normas nacionais e internacionais. Neste trabalho, estudou-se a influência da adição de diatomita nas propriedades de pastas geopoliméricas à base de metacaulim. O emprego de uma nova matéria prima abundante na natureza e de baixo valor agregado, a diatomita é outra alternativa como fonte de sílica na produção de geopolímeros, sendo a mesma utilizada como aditivo, para melhorar algumas propriedades. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar como as características físicas, químicas e mineralógicas da diatomita influenciam nas reações de geopolimerização, assim como as características dos geopolímeros. O efeito da adição de diatomita nas propriedades das pastas geopoliméricas foi avaliado, comparando-as com as propriedades do geopolímero à base de metacaulim. Para o desenvolvimento deste estudo foram preparadas pastas geopoliméricas leves, com diferentes concentrações de diatomita. Para análise dos efeitos destas concentrações de diatomita, em pastas geopoliméricas, foram realizados testes de reologia, filtrado, água livre, massa específica, tempo de espessamento e resistência à compressão. Também são apresentados resultados de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise térmica (TG), a fim de reunir informações para um melhor entendimento da microestrutura do cimento geopolimérico. Os resultados mostraram que a adição de diatomita mudou sensivelmente a microestrutura e drasticamente as propriedades reológicas e mecânicas das pastas geopoliméricas, funcionando como acelerador de pega, reduzindo o tempo de espessamento das pastas. Com o aumento na concentração de diatomita, observou-se que os parâmetros reológicos aumentam, porém o volume de filtrado diminui, independente da temperatura estudada. Ao avaliar a resistência à compressão, foi verificado que a adição de diatomita levou a ganhos de até 67%, nessa propriedade, se comparado com a pasta à base de metacaulim.
Abstract: Cementation is a common practice in the oil industry, and have fundamental importance in building a oil well. The development of this activity has promoted the search for suitable materials for cementing oil wells, seeking to improve the behavior of the pastes during cementing operations, as regards performance and longer life, thus supporting the requests required by national and international standards. In this work was studied the influence of the addition of diatomite in the properties of geopolymeric pastes based on metakaolin. The use of a new raw material abundant in nature and low added value, the diatomite is another alternative source of silica in the production of geopolymers, being used as an additive for improving some properties. The objective of this work was to study how the characteristics physical, chemical and mineralogical of diatomite influence the geopolymerization reactions, as well as the characteristics of geopolymers. The effect of the addition of diatomite in the properties of the geopolymeric pastes has been evaluated, comparing them with the properties of the geopolymer based on metakaolin. For the development of this study were prepared light geopolymeric pastes, with different concentrations of diatomite. To analyze the effect of these concentrations of diatomite in geopolymeric pastes were performed rheology tests, fluid loss control, free water, density, thickening time, compressive strentgth. Also presented results of x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Thermal analysis (TG) to gather information for a better understanding of the microstructure of geopolymeric cement. The results showed that the addition of diatomite changed appreciably microstructure and drastically the rheological and mechanical properties of the geopolymeric pastes, functioning as accelerator effect, reducing the thickening time of the pastes. Increasing the concentration of diatomite, it was observed that rheological parameters increase, but decreases fluid loss control volume, independent of the temperature studied. When evaluating the compressive strentgth, was verified that the addition of diatomite led gains of up to 67%, this property, compared with the paste based on metakaolin.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27114
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