Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/9279
Type: Tese
Title: Incorporação de aditivos minerais comerciais e produzidos por moagem otimizada nas diferentes escalas de tamanho e natureza em pastas visando aplicação na cimentação de poços de petróleo
Author(s)/Inventor(s): Flores, Yemcy Calcina
Advisor: Tavares, Luís Marcelo Marques
Co-advisor: Toledo Filho, Romildo Dias
Abstract: O benefício do uso de partículas ultrafinas e nanopartículas na síntese de materiais tem sido demostrado, por exemplo, nas indústrias cerâmica e química, mas pouco se sabe sobre a influência do tamanho de partículas de adições minerais no desempenho de pastas para cimentação de poços petrolíferos. Assim, este trabalho avaliou o efeito da incorporação de diferentes adições minerais (quartzo, quartzo ultrafino, sílica ativa, nanossílica, metacaulim e metacaulim ultrafino) em pastas de cimento Portland. O quartzo e o metacaulim ultrafinos foram produzidos em laboratório por meio de moagem de alta energia, enquanto as demais adições minerais utilizadas foram produtos comerciais. Foram avaliadas as propriedades físicas, bem como o comportamento nos estados fresco e endurecido de pastas de cimento contendo 2,5% em massa de adições minerais como substitutos do cimento, além de realizados estudos de hidratação. Observou-se que as adições minerais ultrafinas (exceção ao QZ2) e nanométrica aumentaram a resistência a compressão a poucas idades das pastas, além de refinar a estrutura de poros, modificando a quantidade e os tipos de produtos de hidratação. O metacaulim ultrafino apresentou comportamento comparável ao da sílica ativa, apesar de ter sido influenciado pelo dispersante HMPNa, nas primeiras horas de hidratação. Contudo, a nanossílica apresentou-se mais reativa que as demais adições minerais.
Abstract: The benefit of using ultrafine and nanometer size particles in the synthesis of materials has been demonstrated in various industries (ceramics, chemistry, among others); however, relatively little is known about the influence of particle size of mineral additives on the performance of pastes for oil well cementing applications. This work aims at the incorporation of quartz, ultrafine quartz, silica fume, nano-silica, metakaolin and ultrafine metakaolin on petroleum well cementing pastes with 2.5% cement replacement. Ultrafine mineral additives, quartz and metakaolin, were obtained in the laboratory by means of high energy grinding, whereas the other additives were commercial. Fresh and hardened properties of the pastes were assessed, as well as their physical properties, besides hydration studies. It was observed that ultrafine (with the exception of QZ2) and nanometer size additions increased the compressive strength at early ages, besides refining the porous structure, modifying the quantity and types of hydration products. The ultrafine metakaolin presented similar behavior to that of silica fume, in spite of the effect of the dispersant (HMPNa) in the early hydration times. Nevertheless, nanossílica demonstrated to be more reactive that all other mineral additions.
Keywords: Moagem ultrafina
Adições minerais
Poços
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: May-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

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