Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados

The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures

A bacia Potiguar tem grandes campos de óleo viscoso, onde o método de recuperação utilizado é a injeção de vapor; essa operação é realizada injetando-se vapor diretamente no poço, sem a proteção do revestimento através de isolamento térmico, o que provoca a dilatação do mesmo, provocando assim falhas no cimento colocado no anular, e conseqüentemente, perda do isolamento hidráulico, esta falha tem origem no fenômeno de retrogressão da resistência à compressão devido a conversão do silicato de cálcio hidratado em fases ricas em cálcio, provocada pelas elevadas temperaturas nos poços, sujeitos à recuperação térmica. O presente trabalho avaliou a aplicação de pastas compósitas com adição de resíduos de biomassa do bagaço da cana-de-açúcar moídas como aditivo mineral anti-retrogressão para cimentação de poços petrolíferos sujeitos a recuperação térmica. A adição do resíduo mineral foi realizada teores de 10, 20, 30, 40 e 59% em relação a massa do cimento, visando melhorar a microestrutura da pasta, sendo ainda produzidas uma pasta de referência, apenas com cimento e uma pasta com adição de 40% de silica flour material consagrado na indústria de petróleo como aditivo antiretrogressão. Foram avaliados a atividade pozolânica da cinza através de DRX, TG/DTG e resistência à compressão, determinando-se também o comportamento físico e mecânico das pastas submetidas a cura com baixas temperaturas (22 e 38ºC), além da avaliação do comportamento das pastas submetidas a dois ciclos de cura a alta temperatura (280ºC) e pressão (7 MPa). Verificou-se que a cinza de biomassa da cana apresenta reação pozolânica, tendo grande eficiência na diminuição da permeabilidade da pasta por efeito filler, e que as adições de cinza em teores de 10, 20 e 30% aumentam a resistência à compressão das pastas curadas a baixas temperaturas. Constatou-se ainda que a cinza em teores de 40% e 59% tem ótima eficiência como aditivo antiretrogressão, pois evitam a diminuição da resistência à compressão e formam silicato de cálcio hidratado do tipo xenotlita e tobermorita que se apresentam mais resistentes e estáveis as altas temperaturas