Banca de DEFESA: RAPHAEL RIBEIRO DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RAPHAEL RIBEIRO DA SILVA
DATA : 26/12/2025
HORA: 10:00
LOCAL: LABCIM
TÍTULO:

Geopolímeros Monocomponentes Brasileiros à Base de Rocha para Cimentação de Poços de Petróleo: Desenvolvimento, Otimização e Avaliação de Desempenho.

PALAVRAS-CHAVES:

Geopolímeros; Sistemas JAW; Precursor aluminosilicato; Materiais cimentícios sustentáveis.

PÁGINAS: 136
RESUMO:

A crescente demanda global por operações de cimentação seguras e sustentáveis na indústria de petróleo e gás tem intensificado a busca por materiais cimentícios alternativos capazes de substituir, parcialmente ou totalmente, o cimento Portland comum (OPC) em condições severas de fundo de poço. À medida que milhares de poços se aproximam do fim de sua vida produtiva, a indústria enfrenta desafios relacionados ao isolamento zonal a longo prazo, à durabilidade química e à resiliência à temperatura e à pressão. Nesse contexto, os geopolímeros surgem como candidatos promissores devido à sua baixa pegada de carbono, à estabilidade térmica superior e à resistência química. Este trabalho explora o desenvolvimento de geopolímeros monocomponentes à base de rocha, derivados de um precursor aluminossilicato brasileiro, visando fornecer uma solução tecnicamente robusta e ambientalmente favorável para aplicações em operações de cimentação de poços. Na primeira fase, o precursor foi misturado com escória granulada de alto-forno moída (GGBFS) e microsílica, e ativado com silicato de potássio, para avaliar seu desempenho como sistema de cimentação. As propriedades no estado fluido, incluindo reologia, consistência e tempo de espessamento, foram avaliadas de forma sistemática. Simultaneamente, o comportamento no estado endurecido foi avaliado por meio de ensaios de resistência à compressão em múltiplas idades de cura (1, 3, 7, 14 e 28 dias) e temperaturas representativas das condições de fundo de poço (25°C e 50°C). O geopolímero mostrou comportamento sensível à temperatura e à pressão, o que ressalta a importância de formulações otimizadas para cenários de tamponamento e de abandono de poços (P&A). A segunda fase concentrou-se na otimização do projeto da pasta para aumentar a reatividade e o desempenho mecânico. Um planejamento composto central (CCD) foi implementado para avaliar como a composição do precursor e a relação água/sólido influenciaram a resistência à compressão a 70 °C. As variáveis de entrada incluíram o teor de aluminossilicato da rocha brasileira, escória granulada de alto-forno (GGBFS), microsílica, teor de ativador (KOH e K₂SiO₃) e relação água/sólido. As formulações resultantes atingiram resistências à compressão de até 50 MPa após cura em laboratório, demonstrando sua adequação para aplicações na cimentação de poços de petróleo. Observações microestruturais por MEV e EDS confirmaram a formação de géis geopoliméricos amorfos e indicaram a incorporação de Si e Al em uma matriz tridimensional coesa. Em conjunto, esses resultados confirmam que o precursor brasileiro à base de rocha é adequado para aplicações em poços após a otimização do projeto da pasta de cimentação. De modo geral, esta pesquisa aprimora a compreensão e o desenvolvimento prático de geopolímeros monocomponentes sustentáveis para cimentação, oferecendo um caminho viável para melhorar a integridade a longo prazo em operações de P&A, reduzindo o impacto ambiental e aumentando a confiabilidade operacional.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1979301 - RENATA MARTINS BRAGA
Externa ao Programa - 2621720 - ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA - UFRNExterno ao Programa - 1913849 - EDGAR PERIN MORAES - UFRNExterno ao Programa - 1804366 - JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS - UFRNExterna à Instituição - ERIKA PINTO MARINHO - UFPE
Externa à Instituição - FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO - UFPB