CIMENTAÇÃO DE POÇOS

Adição de superplastificante e anti-segregante em pastas de cimento para Poços de Petróleo

A pasta de cimento Portland é uma mistura de partículas sólidas de cimento dispersas em água. Tal sistema deve possuir fluidez suficiente para penetrar de forma eficiente em meio poroso, além de proporcionar controle na água perdida por filtrado na formação, garantindo o sucesso da operação de bombeio. Em determinados campos as condições geológicas das formações, bem como a profundidade das faces exploratórias do poço podem favorecer ao acréscimo de temperatura. Na construção civil os superplastificantes reduzem o fator água cimento das argamassas proporcionando aumento de propriedades como resistência mecânica e fluidez, já o anti-segregante proporciona uma melhor trabalhabilidade das argamassas. Sistemas com a adição de dispersantes e anti¬segregante utilizados convencionalmente em cimento Portland CPII-Z-32 RS foram analisados em pastas de cimento Portland Especial, utilizadas para operações de squeeze e cimentação em poços petrolíferos, com ênfase em três aspectos: fluidez, perda do volume de filtrado e efeito sinergético. Os parâmetros analisados foram estudados por meio de ensaios de desempenho nas temperaturas de 2rC e 56°C, seguindo as recomendações práticas da norma API RP 108. Para o estudo foram selecionados materiais com caráter dispersante como superplastificantes. e preparadas pastas com concentrações variando de 2,60 Kgf/m3 (0,02 gal/pé3) a 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) em peso de cimento, com densidade constante de 1,89 g/cm3 (15,8 Ib/gal). Para o controle da água perdida por filtração foi utilizado um agente anti-segregante. Os resultados mostraram que a adição do anti-segregante em concentrações acima de 0,55 % em peso de cimento resultou no aumento da viscosidade das pastas nas temperaturas avaliadas. Foi verificado que o aumento da temperatura dos testes provocou uma redução no desempenho do anti-segregante. Nas concentrações de 5,20 kgf/m3 (0,040 gal/pé3) e 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) observou-se um melhor desempenho das propriedades avaliadas no sistema proposto. Na temperatura ambiente foi verificado instabilidade nas leituras de reologia para todas as concentrações do anti-segregante. Foi verificado que o aumento da concentração de anti-segregante é limitada as concentrações superior a 0,55 % em peso de cimento nas temperaturas analisadas. O uso do sistema contendo superplastificante, aliado ao anti-segregante promoveu um bom desempenho face às propriedades reológicas e de controle de filtrado das pastas. A função principal do anti-segregante foi otimizada com o aumento da concentração do superplastificante, a temperaturas acima da ambiente. Porém o aumento da concentração do agente dispersante nas pastas de cimento pode provocar o retardamento das pastas em temperaturas próximas da ambiente. O estudo do comportamento sistêmico dos aditivos resultou na obtenção de pastas de cimento, que podem ser otimizadas face estudos de outras propriedades intrínsecas a sua utilização nas operações em campos petrolíferos