INFLUÊNCIA DA PRESSÃO E TEMPERATURA DE CURA E DA ADIÇÃO DE NACL E KCL NO COMPORTAMENTO DE PASTAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO
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Informações da Tese
Título
INFLUÊNCIA DA PRESSÃO E TEMPERATURA DE CURA E DA ADIÇÃO DE NACL E KCL NO COMPORTAMENTO DE PASTAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO
Autor
Camila Aparecida Abelha Rocha
Resumo
Esta tese visou estudar a cinética de hidratação e propriedades físicas e mecânicas de uma pasta de cimento Portland considerando variáveis de um poço de petróleo nas reservas do pré-sal como temperatura, pressão e incorporação de NaCl e KCl. Para isso, foi avaliado nas propriedades da pasta o efeito de duas temperaturas de cura, sendo elas 23 °C e 60 °C, o efeito de diversas pressões de cura, variando entre a pressão atmosférica até 89,6 MPa (13 kpsi), e a adição de teores específicos de NaCl e KCl, entre 0% até a saturação dos sais em água. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura de cura acelerou as reações de hidratação, reduziu a porosidade e a resistência foi aumentada. O aumento da pressão de cura acelerou as reações de hidratação nas primeiras idades. Nas idades mais avançadas, houve um suave refinamento de poros e não houve diferenças significativas nos valores de resistência à compressão. Por outro lado, a resistência à tração foi reduzida e a superfície de fratura foi alterada. A adição de NaCl aumentou a dispersão da pasta no estado fluido e acelerou as reações de hidratação nas primeiras idades, no entanto para idades maiores a hidratação foi retardada e a resistência foi reduzida. Já para a adição de KCl, as reações de hidratação também foram aceleradas nas primeiras idades, houve mudanças significativamente as propriedades reológicas e, em idades maiores, não houve redução na quantidade de produtos hidratados e na resistência à compressão. Além disso, nas pastas com adição de NaCl e KCl foi verificado à formação do sal de Friedel e a precipitação de sal nos poros.
Abstract
This thesis aimed to study the hydration kinetics and physical and mechanical properties of Portland cement paste considering variables of an oil well in the pre-salt reserves as temperature, pressure and incorporation of NaCl and KCl. To this, the effect of two curing temperatures, which were 23 ° C and 60 ° C, the effect of various curing pressures, ranging from atmospheric pressure up to 89.6 MPa (13 kpsi), and the addition of specific amounts of NaCl and KCl, from 0% up to saturation of salts in water, was evaluated in the properties of the pastes. The results showed that the increased curing temperature accelerated hydration reactions, reduced porosity and the strength were increased. The increased of curing pressure accelerated the hydration reactions at early ages. At older ages, there was a small pore refining and there were no significant differences in compressive strength values. Moreover, the tensile strength was reduced and the fracture surface was changed. The addition of NaCl increased the dispersion of the paste in the fluid state and accelerated the hydration reactions at early ages However, for larger ages, the hydration was desaccelerated, and the strength was reduced. As for the KCl addition, the hydration reactions were also accelerated at early ages, there were significantly changes of the rheological properties and, at older ages, there were no reduction in the amount of hydrated products and in the compressive strength. Also, in pastes with addition of NaCl and KCl were verified the Friedel salt formation and salt precipitation in the pores.
Ano
2015
Orientadores
Romildo Dias Toledo Filho | Guilherme Chagas Cordeiro