DEGRADAÇÃO DE PASTAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO EXPOSTAS AO CO SUPERCRÍTICO2
Ano:
2016
Autor:
Ana Cláudia Oliveira da Silva
Orientador:
Jardel Pereira Gonçalves
Co-orientador:
Silvio Alexandre Beisl Vieira de Melo
Banca Examinadora:
Carlos Alberto Caldas de Souza;
Francisco Gabriel Santos Silva;
Jardel Pereira Gonçalves;
Heloysa Martins Carvalho Andrade;
Palavras chave:
Degradação; ; Pasta de cimento para poços de petróleo ;; CO2 supercrítico;; temperatura e pressão. ;
Resumo:
O comportamento das pastas de cimento utilizadas em cimentação de poços de petróleo vem
sendo estudado frente às condições de reservatórios ultra profundos, ambiente altamente
agressivo devido às elevadas temperaturas, pressões e altas concentrações de CO. Esses fatores 2
combinados agem diretamente alterando e degradando a matriz cimentícia, podendo assim,
levar o revestimento ao colapso do poço. A exposição da matriz ao COem condições 2
supercríticas pode acelerar o processo de degradação dos produtos hidratados. Além disso, a
presença de formação salina (NaCl e KCl) aliado a esses fatores, pode potencializar essa
degradação. Por estas razões, o objetivo deste trabalho foi avaliar a degradação da pasta de
cimento contendo NaCl utilizada para cimentação de poço de petróleo exposta ao CO2
supercrítico (scCO), simulando condições de reservatórios do pré-sal. As pastas foram 2
preparadas utilizando cimento Classe G (API 10A) e NaCl. Um estudo preliminar foi realizado,
para entender o comportamento da pasta em meio salino, incorporou-se NaCl à pasta em
diferentes teores (0; 2,5; 5; 7,5; 10%). Os parâmetros adotados para a formulação da pasta para
os ensaios de degradação foram fator água/cimento de 0,46 e NaCl (0 e 10%), cura de 28 e 150
dias sob condições de temperatura ambiente e pressão atmosférica. Os experimentos de
degradação por COsupercrítico procederam-se em um vaso de alta pressão, e as amostras 2
foram expostas a 100% CO nas condições de: 60 ºC/100 bar; 42 ºC/140 bar; 42 ºC/260 bar; 78 2
ºC/140 bar e 78 ºC/260 bar; durante 7 horas. Múltiplas técnicas analíticas foram utilizadas para
investigar as alterações das pastas antes e depois da exposição ao scCO tais como: Picnometria 2,
de gás Hélio, difração de raios X, análises térmicas por DTA e TG/DTG e microscopia ótica
(MO). Os resultados indicam que o CO supercrítico acelera o processo de carbonatação da 2
pasta de cimento, decompondo os produtos hidratados, aumentando a concentração de CaCO3,
em suas diferentesvariações, e que as frentes de degradação podem ser impulsionadas pela
presença do NaCl em sua composição.