Integridade da pasta de cimento classe G de poços de injeção de CO2 em presença de solução salina
Este trabalho aborda o tema armazenamento geológico de CO2 sob o ponto de vista do estudo da integridade de materiais, mais especificamente da pasta de cimento utilizada no revestimento e selo de poços de petróleo e gás e poços para armazenamento de CO2. A degradação da pasta de cimento classe G foi...
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| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2012 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:tede2.pucrs.br:tede/3211 |
| Acesso em linha: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3211 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | ENGENHARIA DE MATERIAIS DIÓXIDO DE CARBONO CIMENTO CAPTURA DE CARBONO POÇOS PETROLÍFEROS CNPQ::ENGENHARIAS |
| Resumo: | Este trabalho aborda o tema armazenamento geológico de CO2 sob o ponto de vista do estudo da integridade de materiais, mais especificamente da pasta de cimento utilizada no revestimento e selo de poços de petróleo e gás e poços para armazenamento de CO2. A degradação da pasta de cimento classe G foi avaliada após exposição ao CO2 supercrítico úmido e em presença de solução salina de diferentes concentrações (NaCl 0,5M, 1M, 2M e 4M) em termos de mudanças microestruturais e resistência à compressão. Os testes de degradação da pasta de cimento foram realizados a 70°C e 15 MPa, o que corresponde a um poço de aproximadamente 1.500 m, por períodos de até 50 dias. O mecanismo de degradação da pasta de cimento observado envolve a dissolução da portlandita, a precipitação de carbonato de cálcio (carbonatação do cimento) e posterior dissolução desses carbonatos, criando uma camada de elevada porosidade e baixa resistência próximo à superfície das amostras (camada bicarbonatada). Os resultados obtidos indicam que as camadas alteradas quimicamente devido às reações envolvendo o CO2 apresentam uma tendência de diminuição à medida que a salinidade aumenta até a concentração de 2 M, o que pode ser explicado pelo fato que a solubilidade do CO2 diminui a medida que a salinidade da solução aumenta. Entretanto, para a concentração de 4 M, próxima a saturação do NaCl em solução, houve um aumento da camada alterada quimicamente, o que pode ser atribuído à alta atividade química do CO2 nesta concentração, uma vez que esta aumenta muito com a salinidade para meios contendo CaCO3. A degradação química sofrida pela pasta de cimento pela exposição ao CO2 por um tempo de até 50 dias não comprometeu sua resistência à compressão. Para a maioria dos casos observou-se o contrário, um pequeno aumento na mesma, o que pode estar associado com o fechamento dos poros com cristais de carbonato |
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