Influência do tempo de adição do policarboxilato em pastas de cimento Portland para cimentação de poços petrolíferos

Cement pastes used in cementing oil wells operations are prepared according to the specific characteristics of each well. The physical properties requested for each folder formulation depend on the temperature and pressure of the well to be cemented. The rheological properties of the pulp are important control parameter for efficiency in transportation and positioning the folder during the cementing operation. One of the main types of additive used for the adjustment of rheological properties of cement pastes is the dispersant additive. This work aims to study the influence of variation of the time of addition of the polycarboxylate (0, 5, 10 and 15 minutes) in cement pastes, considering the initial periods of hydration of cement particles as fundamental point for better performance dispersant additive. Pastes were prepared with a density set at 15.6 lb/gal (1.87 g/cm3) and polycarboxylate concentrations ranging from 0.01 gpc to 0.05 gpc circulation temperature (BHCT) of 51°C and static temperature (BHST) of 76 C. The pastes were characterized from a rheological measurements, volume filtered, thickening time and resistance to compression formulations. Also were carried out tests Diffraction X-ray (XRD) and Scanning Electron Microscopy (MEV). The results showed that the addition of policaboxilato after 15 minutes decreased by 70% the values of rheological parameters. According to results of DRX and MEV, the addition of dispersant after 15 minutes did not affect the chemical reactions and subsequent formation of cement hydration products. A study of the economic feasibility to realize the financial benefits of the technique, which can be seen only with the use of the technique in this work to reduce the cost of production of cement paste was carried out, can get up to $ 1015.00 for each folder 100 barrels produced with said formulations.

Pastas de cimento utilizadas em operações de cimentação de poços petrolíferos são preparadas conforme as características especificas de cada poço. As propriedades físicas requeridas para cada formulação de pasta dependem das condições de temperatura e pressão do poço a ser cimentado. As propriedades reológicas das pastas são parâmetros de importante controle para a eficiência no deslocamento e posicionamento da pasta durante a operação de cimentação. Um dos principais tipos de aditivo utilizado para a adequação das propriedades reológicas das pastas de cimento é o aditivo dispersante. O presente trabalho tem como objetivo estudar, a influência da variação do tempo de adição do policarboxilato (0, 5, 10 e 15 minutos) em pastas de cimento, considerando os períodos iniciais de hidratação das partículas de cimento como ponto fundamental para uma melhor atuação do aditivo dispersante. Foram preparadas pastas com densidade fixada em 15,6 lb/gal (1,87 g/cm3) e concentrações de policarboxilato variando entre 0,01 gpc até 0,05 gpc, a temperatura de circulação (BHCT) de 51ºC e temperatura estática (BHST) de 76º C. As pastas foram caracterizadas a partir de ensaios reológicos, volume de filtrado, tempo de espessamento e resistência à compressão para formulações. Foram também realizados ensaios de Difração de raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados mostraram que a adição do policaboxilato após 15 minutos reduziu em 70 % os valores dos parâmetros reológicos. De acordo com resultados de DRX e MEV, a adição do dispersante, após 15 minutos, não influenciou as reações químicas e a consequente formação dos produtos de hidratação do cimento.