AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO MECÂNICO DE PASTAS CIMENTÍCIAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO COM ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA OU SÍLICA 325# APÓS A CURA TÉRMICA

Jorge Henrique Ferreira Silva Pinto Nunes; Vivian Karla Castelo Branco Louback Machado Balthar; Sandra Oda; Romildo Dias Toledo Filho

Título do Trabalho

Autores

Jorge Henrique Ferreira Silva Pinto Nunes
Vivian Karla Castelo Branco Louback Machado Balthar
Sandra Oda
Romildo Dias Toledo Filho

Modalidade

Resumo apresentação oral curta

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Civil

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/316475-avaliacao-do-desempenho-mecanico-de-pastas-cimenticias-para-cimentacao-de-pocos-de-petroleo-com-adicao-de-silica-

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

sílica ativa , sílica 325#, propriedades mecânicas, microestrutura

Resumo

O silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e o hidróxido de cálcio (CH) são os principais produtos da hidratação do cimento. Quando as reações de hidratação do cimento ocorrem em temperaturas acima de 110oC, o gel C-S-H se transforma em alfa-C2SH e há a queda na resistência à compressão do material (Al-Yami et al., 2008). A fim de impedir a formação do alfa-C2SH, a relação Ca/Si do C-S-H pode ser reduzida pela adição de sílica na pasta. A adição de sílica pode causar a formação da fase tobermorita (C5S6H) ao invés de alfa-C2SH e beneficiar a resistência do material (Al-Yami et al., 2008). A sílica alfa-quartzo tem sido utilizada na produção de pastas para a cimentação de poços de petróleo para o combate à retrogressão de resistência desde 1950, principalmente em poços térmicos (Campos et al., 2002; Nelson e Guillot, 2006). A retrogressão de resistência é o fenômeno de perda de resistência à compressão da pasta com o tempo sob alta temperatura, que ocorre devido à sua transformação microestrutural em temperaturas a partir de 110oC, com a queda da resistência e aumento da porosidade do material (Campos et al., 2002). As sílicas alfa-quartzo, que possuem mais de 95% de SiO2 na composição química e massa específica em torno de 2,7 g/cm3, se subdividem em: areia de sílica (com diâmetro médio em torno de 100 micrômetros) e pó de sílica (com diâmetro médio em torno de 15 micrômetros) (Nelson e Guillot, 2006). Um cenário onde estes materiais são utilizados é em poços HPHT, onde há grande variação do gradiente de pressão ou temperatura com a profundidade do poço e a bainha cimentícia deve manter a sua integridade mesmo sujeita às altas temperaturas e pressões. O combate à perda de resistência é feito frequentemente pelo pó de sílica, que não apresenta atividade pozolânica em temperatura ambiente e que usualmente é utilizado em teores de 30% a 40% (em relação à massa de cimento) (Campos et al., 2002). A sílica ativa também tem sido adotada na dosagem de pastas para a cimentação de poços de petróleo desde o fim dos anos 1970 (Campos et al., 2002). Trata-se de um subproduto da fabricação do silício metálico, das ligas de ferrosilício e de outras ligas de silício, que além de apresentar atividade pozolânica, age como fíler. O teor de sílica ativa adotado comumente em pastas varia de 15% a 28% (em relação à massa de cimento) (Nelson e Guillot, 2006). Suas partículas esféricas minúsculas apresentam tamanho médio entre 0,1 e 0,2 micrômetro e superfície específica entre 15000 – 25000 m2/kg (Nelson e Guillot, 2006). A finura da sílica ativa promove a redução da permeabilidade da pasta e, além disso, a presença da sílica ativa na pasta também proporciona benefícios no desempenho mecânico do material endurecido. No contexto apresentado, a pesquisa pretende verificar os teores ótimos de dois tipos de sílica pelo estudo mecânico e da microestrutura de pastas para poços de petróleo após a cura térmica, dosadas com substituições parciais de cimento por sílica 325# (pó de sílica) ou sílica ativa.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

NUNES, Jorge Henrique Ferreira Silva Pinto et al.. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO MECÂNICO DE PASTAS CIMENTÍCIAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO COM ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA OU SÍLICA 325# APÓS A CURA TÉRMICA.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/316475-AVALIACAO-DO-DESEMPENHO-MECANICO-DE-PASTAS-CIMENTICIAS-PARA-CIMENTACAO-DE-POCOS-DE-PETROLEO-COM-ADICAO-DE-SILICA-. Acesso em: 05/04/2026