Title

GEOPOLÍMEROS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO: FORMULAÇÕES PRELIMINARES

GEOPOLYMERS FOR OIL WELL CEMENTING: PRELIMINARY FORMULATIONS

Authorship

SILVA, SHEILA MARA SANTOS DA; BARRAZA, MADELEING TABORDA; SILVA, FLÁVIO DE ANDRADE; JÚNIOR, DAVI VAZ ANDRÉ; MURILO INNOCENTINI; GLEIZE, PHILIPPE JEAN PAUL; SANTOS, VICTOR HUGO; AZEVEDO, AFONSO RANGEL GARCEZ DE

SILVA, SHEILA MARA SANTOS DA

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BARRAZA, MADELEING TABORDA

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SILVA, FLÁVIO DE ANDRADE

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JÚNIOR, DAVI VAZ ANDRÉ

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MURILO INNOCENTINI

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GLEIZE, PHILIPPE JEAN PAUL

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SANTOS, VICTOR HUGO

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AZEVEDO, AFONSO RANGEL GARCEZ DE

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DOI

10.5151/2594-5327-41872

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Abstract

A cimentação de poços de petróleo exige padrões mínimos de desempenho, tanto no estado fresco quanto no endurecido, para garantir um suporte estrutural eficaz para o revestimento. Em resposta aos esforços de descarbonização da indústria cimenteira, as pesquisas têm se concentrado cada vez mais em ligantes alternativos capazes de atender aos mesmos requisitos, especialmente em termos de trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade. Sistemas álcali-ativados apresentam-se como uma solução promissora, embora sua formulação deva considerar parâmetros-chave como viscosidade, densidade, tempo de espessamento e desenvolvimento inicial de resistência sob condições variáveis de temperatura. Esses fatores estão diretamente ligados à profundidade e ao contexto operacional do poço. Este estudo investiga o comportamento reológico e mecânico de pastas geopoliméricas formuladas com metacaulim, cinza volante e escória granulada de alto-forno, visando identificar combinações tecnicamente viáveis para aplicações de cimentação primária ou secundária em poços de petróleo. Os resultados indicam que o teor de escória é a variável crítica que influencia o desempenho.

OIL WELL CEMENTING REQUIRES MINIMUM PERFORMANCE STANDARDS IN BOTH THE FRESH AND HARDENED STATES TO ENSURE EFFECTIVE STRUCTURAL SUPPORT FOR THE CASING. IN RESPONSE TO DECARBONIZATION EFFORTS WITHIN THE CEMENT INDUSTRY, RESEARCH HAS INCREASINGLY FOCUSED ON ALTERNATIVE BINDERS CAPABLE OF MEETING THE SAME REQUIREMENTS, PARTICULARLY IN TERMS OF WORKABILITY, MECHANICAL STRENGTH, AND DURABILITY. ALKALI-ACTIVATED SYSTEMS HAVE EMERGED AS A PROMISING SOLUTION, ALTHOUGH THEIR FORMULATION MUST TAKE INTO ACCOUNT KEY PARAMETERS SUCH AS VISCOSITY, DENSITY, THICKENING TIME, AND EARLY STRENGTH DEVELOPMENT UNDER VARIABLE TEMPERATURE CONDITIONS. THESE FACTORS ARE DIRECTLY RELATED TO THE DEPTH AND OPERATIONAL CONTEXT OF THE WELL. THIS STUDY INVESTIGATES THE RHEOLOGICAL AND MECHANICAL BEHAVIOR OF GEOPOLYMERIC PASTES FORMULATED WITH METAKAOLIN, FLY ASH, AND GRANULATED BLAST FURNACE SLAG, AIMING TO IDENTIFY TECHNICALLY VIABLE COMBINATIONS FOR PRIMARY OR SECONDARY CEMENTING APPLICATIONS IN OIL WELLS. THE RESULTS INDICATE THAT SLAG CONTENT IS THE CRITICAL VARIABLE INFLUENCING PERFORMANCE.

Keywords

Geopolímero, Cimentação de poços de petróleo, Reologia, Comportamento mecânico.

Geopolymer, Oil well cementing, Rheology, Mechanical behavior