Navegando por Autor "Paiva, Luanna Carla Matias"
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Tese Avaliação de pastas de cimento reforçadas com fibras de basalto moídas para aplicação em poços de petróleo(2018-12-21) Paiva, Luanna Carla Matias; Martinelli, Antonio Eduardo; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; ; ; ; Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; ; Cabral, Kleber Cavalcanti; ; Sampaio, Zodinio Laurisa Monteiro;A dispersão de fibras curtas à pasta de cimento pode melhorar a resistência à compressão e a energia à fratura de materiais cimentantes endurecidos. Este estudo tem como objetivo avaliar o efeito da adição de fibras de basalto moídas às pastas de cimento Portland. As fibras foram adicionadas em tamanhos médios variados e obtidos por moinhos de bolas. Inicialmente, foram preparadas composições de pastas com adições de fibras de basalto 5% (BWOC) e sílica flour 40% (BWOC), curadas por período de 7 dias sob diferentes temperaturas estáticas de fundo de poço (BHST): 80 °C (176 °F) e 300 °C (572 °F). Em seguida, foram preparadas composições de pastas com adições de fibras de basalto 5% e 10% (BWOC), e diferentes tipos sílicas, como sílica flour e/ou metacaulim, em teores de 30%, 35%, 40% e 45% (BWOC), curadas por 7 dias sob BHST a 80° C. A caracterização dos aditivos foi realizada por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios-X e termogravimetria. As propriedades mecânicas e a microestrutura das pastas endurecidas foram avaliadas por ensaios de resistência à compressão, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a moagem das fibras de basalto foi um método eficiente para ajustar o comprimento das fibras de lã de rocha, promovendo a mistura das pastas e, portanto, bombeabilidade adequada. Além disso, a rugosidade na superfície da fibra obtida após processo de moagem pode ser responsável por uma melhor aderência fibramatriz. As adições combinada de sílica e fibras de basalto melhoram a energia à fratura das amostras curadas a 80 °C, portanto abaixo da temperatura de retrogressão de resistência. Composição de pasta com fibras de basalto moídas 10% (BWOC) e sílica flour 30% (BWOC) revelou um material com alta energia à fratura e resistência à compressão, resultando em aumentos de ~ 36 J para ~ 52 J e ~ 28 MPa para ~ 37 MPa, respectivamente. A cura a 300 ºC resultou em significativo consumo de fibras por reações pozolânicas, as quais não foram evitadas pela adição de sílica flour. Portanto, o uso de fibras de basalto moídas por moinho de bolas pode ser uma solução econômica e ambiental, para melhorar a energia à fratura de pastas de cimento em poços de petróleo abaixo da retrogressão de resistência.Dissertação Efeito da adição de microfibras de lã de vidro na tenacidade à ruptura de pastas de cimento para poços de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-09-02) Paiva, Luanna Carla Matias; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/7696301283355543; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Motta, Fabiana Villela da; ; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; Bezerra, Ulisses Targino;Embora exista uma grande variedade de aditivos que atuam no estado fresco, para ajuste das propriedades do cimento, existe também uma busca por adições que melhorem a tenacidade do cimento no estado endurecido. Esta, por sua vez, pode comumente ser aumentada pela inserção de fibras, as quais agem na deflexão de microtrincas. Este trabalho tem como objetivo utilizar microfibras de lã de vidro (à base de sílica) como aditivo de reforço à matriz cimentícia, melhorando a tenacidade à ruptura, a fim de evitar a propagação de microfissuras na bainha cimentante comumente encontradas em poços de petróleo submetidos a altas temperaturas. As fibras foram adicionadas em diferentes teores, de 2 a 5% (BWOC), e variados tamanhos médios, obtidos variando o tempo de moagem de 90 s, 180 s, 300 s e 600 s. As pastas foram formuladas com densidade de 1,90 g/ cm3 (15,6 lb/gal), utilizando o cimento Portland CPP-Classe Especial como aglomerante hidráulico e 40% de sílica flour. A caracterização da fibra foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), granulometria por peneiramento, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG). Foram realizados ensaios tecnológicos padronizados pela API (American Petroleum Institute) de reologia, estabilidade, água livre, resistência à compressão, bem como testes de energia de ruptura, módulo de elasticidade e permeabilidade. Os resultados da caracterização mostraram boa estabilidade térmica da microfibra de lã de vidro para aplicação em poços submetidos à injeção de vapor. A partir dos dados de granulometria, foi possível verificar que microfibras moídas até 300 s são ideais para agirem como reforço à pasta de cimento. Dos parâmetros reológicos, houve o comprometimento da viscosidade plástica quando foram inseridos comprimentos maiores de microfibra (F90). Os valores obtidos de água livre e estabilidade se apresentaram conformes à norma API. Das propriedades mecânicas, a incorporação de microfibra à pasta de cimento conferiu melhor tenacidade à ruptura, comparada a pasta de referência. Os valores obtidos de resistência à compressão, módulo de elasticidade e permeabilidade foram mantidos com relação à pasta padrão. Desse modo, pastas cimentícias reforçadas com microfibra de lã de vidro podem garantir boas aplicações em cimentação de poços de petróleo sujeitas à injeção de vapor, que exija o controle de microfissuras em virtude do gradiente de temperaturaArtigo Milled basalt fiber reinforced Portland slurries for oil well applications(Elsevier, 2019-04) Martinelli, Antonio Eduardo; Paiva, Luanna Carla Matias; Ferreira, Irantécio Mendonça; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; Bezerra, Ulisses TarginoThe dispersion of short fibers to oil well Portland slurries may improve the compressive strength and fracture energy of the hardened cementing material. A study was carried out to investigate the effect of the addition of ball-milled basalt fibers (5% BWOC) to Portland slurries. Samples were prepared with and without silica flour (40% BWOC) in the composition and cured for 7 days under different Bottom Hole Static Temperatures (BHST): 80 °C (176 °F) and 300 °C (572 °F). The mechanical properties and the microstructure of the hardened pastes were evaluated by compressive strength tests, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results showed that milling basalt fibers was a cost efficient method to adjust the length of the basalt wool fibers assuring slurry mixing and, therefore, adequate pumpability. The combined addition of silica flour and basalt fibers improved the fracture energy of samples cured at 80 °C, therefore below the strength retrogression temperature. Curing at 300 °C resulted in significant fiber consumption by pozzolanic reactions that could not be prevented by the addition of silica flour. Therefore, ball-milled basalt fibers can be a cost-efficient and environmental-friendly solution to improve the mechanical properties of oil well cement slurries used below the retrogression temperature