Desenvolvimento de pastas cimentantes contendo nanossílica como material estendedor para aplicação em fases iniciais, de poços petrolíferos, submetidas à baixa temperatura (5°c ± 3ºc) - Santos, Ricardo Fernandes dos (2014)
A melhoria no desempenho de aglomerantes hidráulicos, a base de cimento Portland, consiste na seleção e aplicação criteriosa de materiais que promovam uma maior durabilidade e redução de custos com manutenção. Existe uma grande variedade de aditivos químicos utilizados em pastas de cimento Portland para cimentação de poços petrolíferos. Estes são projetados para se trabalhar em temperaturas abaixo de 0 ° C (em zonas congeladas da terra) a 300 ° C (na recuperação térmica e poços geotérmicos); faixas de pressão próximas a ambiente (em poços rasos) até mais de 200 MPa (em poços profundos). Sendo assim, os aditivos tornam possível a adequação das pastas de cimento para aplicação em diversas condições. Dentre os materiais utilizados, em pastas de cimento Portland, para poços petrolíferos, os de escala nanométrica vêm sendo aplicados com bons resultados. A nanossílica, constituída por uma dispersão de partículas de SiO2, em escala nanométrica, quando utilizada em sistemas de cimento melhora as características plásticas e mecânicas do material endurecido. Essa dispersão é comercialmente utilizada como material de preenchimento, modificador de propriedades reológicas e/ou em recuperação de processos da construção civil. Também é usada em muitas formulações de produtos, como tintas, plásticos, borrachas sintéticas, adesivos, selantes ou materiais isolantes. Com base no exposto, este trabalho tem como objetivo avaliar a atuação da nanosílica como, aditivo estendedor, e melhorar o desempenho de pastas de cimento submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C), para aplicação em fases iniciais de poços petrolíferos marítimos. Foram formuladas pastas de cimento, com densidades 11,12 e 13 ppg, e concentrações de 0; 0,5;1,0 e 1,5 % . As pastas foram submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C) e, sua avaliação, realizada através da ensaios reológicos, estabilidade, água livre e resistência à compressão, de acordo com os procedimentos estabelecidos pela API SPEC 10A. Também foram realizados ensaios de caracterização térmica (TG/DTA) e cristalográfica (DRX). O uso da nanossílica promoveu redução de 30% do volume de água livre e aumentou o valor da resistência à compressão em 54,2 %, em relação à pasta padrão. Desta forma, a nanossílica se apresentou como um material promissor para aplicação em pastas de cimento utilizadas em fases iniciais de poços petrolíferos com baixas temperaturas.