DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA MISTO DE PASTAS PARA CORREÇÃO DE PERDA DE CIRCULAÇÃO
Pastas de cimento leves, geopolímeros, cimento Portland, Perda de circulação, Poços petrolíferos.
A engenharia de materiais abrange processos e produtos envolvendo várias áreas da engenharia, permitindo que sejam preparados materiais que atendam às várias necessidades de produção de novos processos. Neste caso, este trabalho tem por objetivo estudar um sistema de pasta composto por cimento e geopolímeros, que possam contribuir para a resolução de um problema de engenharia que envolve diretamente a exploração de poços de petróleo sujeitos à perda de circulação. Para corrigi-la, já foi proposto o uso de materiais granulares, fibrosos, redução da densidade do fluido de perfuração ou pasta de cimento e até mesmo sistemas mistos de fluidos misturados na superfície ou no fundo do poço. Neste trabalho, a primeira pasta desenvolvida constitui uma pasta à base de cimento, de baixa massa específica, 12,0 lb/gal (1,438 g/cm³) e com propriedades tixotrópicas. Essas pastas foram aditivadas com nano sílica, em concentrações de 0,5; 1,0 e 1,5 gpc (66,88; 133,76 e 200,64 L/m3) e CaCl2, em concentrações de 0,5; 1,0 e 1,5 %. A segunda pasta se constitui à base de geopolímeros, sendo formulada a partir das razões molares de 3,5 (nSiO2/nAl2O3); 0,27 (nK2O/nSiO2); 1,07 (nK2O/nAl2O3) e 13,99 (nH2O/nK2O). Para caracterizar os precursores foram utilizadas as técnicas de DRX, FRX, FTIR e titulação. Foram realizados os ensaios de caracterização baseados na API RP10B para ambas as pastas puras. Ensaios de resistência à compressão foram realizados após a cura por 24 horas, 7 e 28 dias à 58 ºC, para os sistemas de pasta de cimento e geopolímeros. A partir das misturas, foi realizado o ensaio de misturabilidade e caracterizações microestruturais (DRX, TG e MEV). Os resultados mostraram que a nanosílica, quando combinada ao CaCl2 modificou as propriedades reológicas da pasta de cimento e a partir da concentração de 1,5 gpc (200,64 L/m³) foi possível se obter sistemas estáveis. A mistura dos sistemas ocasionou uma modificação da microestrutura do material, através do favorecimento da reação de geopolimerização em detrimento da hidratação da fase C3S, com isso, a produção da fase Portlandita foi prejudicada e, conseqüentemente, houve retardo da produção de C-S-H. Através dos ensaios de misturabilidade, devido ao reduzido tempo de pega das misturas, pode-se concluir que o sistema, pode ser aplicado para tamponar zonas de perda de circulação quando misturado no fundo do poço.