Sistema a base de resina poliéster para aplicação em poços petrolíferos: desenvolvimento de metodologia para análise da resistência à compressão pelo método ultrassônico (UCA)
dc.contributor.advisor | Freitas, Júlio Cézar de Oliveira | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0003-1324-9705 | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2357217530716519 | |
dc.contributor.author | Oliveira, Yvis Henrique de | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/9039422671663059 | |
dc.contributor.referees1 | Silva, Djalma Ribeiro da | |
dc.contributor.referees2 | Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da | |
dc.contributor.referees3 | Costa, Bruno Leonardo de Sena | |
dc.contributor.referees4 | Curbelo, Fabíola Dias da Silva | |
dc.date.accessioned | 2025-06-17T19:29:59Z | |
dc.date.available | 2025-06-17T19:29:59Z | |
dc.date.issued | 2023-01-05 | |
dc.description.abstract | Historically, Portland cement is widely used to conduct the most varied interventions in oil wells. The numerous advantages of using this material are well known, however, in recent years, the use of alternative materials for some types of interventions has been growing, as is the case of some abandonments, as they have specific characteristics for application in scenarios where the use of cement is limited to its performance. Among the alternative materials to cement for oil wells, resins have been gaining prominence due to their compatibility with the fluids contained in the wells. The resins are free of solids, and this results in superior performance for well abandonment operations whose injectivity is too low for the penetration of conventional cement slurry. Another very interesting characteristic of the resins is their compressive strength, which is high when compared to conventional cement paste systems, in addition to their extremely low permeability. One of the biggest challenges for the application of alternative materials to replace Portland cement is the control and characterization of its technological properties. The API (American Petroleum Institute) standards, specifically SPEC 10A and RP 10B-2, were developed decades ago with a focus on testing for Portland cement. The adaptation of some procedures for the characterization of alternative materials, such as resins, is the key point to guarantee operational success during field application, especially the compressive strength. Based on the above, in this work a methodology was developed to analyze the compressive strength (CS) by the ultrasonic method in polyester-based resin systems. The control of the CS of the resin systems was conducted through the addition of the chemical inhibitor 4-tert-butylcatechol (TBC). The response to the addition of TBC in the polyester resin system was quite consistent, as it was possible to observe a variation in the time of onset of CS development, proportional to the percentage of TBC in the system. The polyester resin samples showed CS results after 24 hours between 6,000 psi and 6,500 psi, high above the results of conventional Portland cement slurry systems, whose CS after 24 hours do not reach 2,000 psi. In addition to the difference in absolute values, the almost instantaneous gain in CS of the analyzed polyester resin is notable in comparison with the slow gain, of at least 15 hours, for the CS of the Portland cement to reach stability. | |
dc.description.resumo | Historicamente, o cimento Portland é amplamente utilizado para realizar as mais variadas intervenções nos poços de petróleo. Sabe-se das inúmeras vantagens da utilização desse material, porém, nos últimos anos, vem crescendo a utilização de materiais alternativos para alguns tipos de intervenções, como é o caso de alguns abandonos, por apresentar características específicas para aplicação em cenários onde o uso de cimento é limitado ao seu desempenho. Dentre os materiais alternativos ao cimento para poços de petróleo, as resinas vêm ganhando destaque em função de sua compatibilidade com os fluidos contidos nos poços. As resinas são livres de sólidos, e isto acarreta um bom desempenho para operações de abandono de poços cuja injetividade é muito baixa para a penetração de pasta de cimento convencional. Outra característica peculiar das resinas é a sua resistência à compressão, que é elevada quando comparada aos sistemas convencionais de pasta de cimento, além de baixíssima permeabilidade. Um dos maiores desafios para aplicação dos materiais alternativos em substituição ao cimento Portland, é o controle e a caracterização de suas propriedades tecnológicas. As nomas API (American Petroleum Institute), especificamente as SPEC 10A e RP 10B-2, foram desenvolvidas há décadas com foco em ensaios destinados ao cimento Portland. A adaptação de alguns procedimentos para caracterização de materiais alternativos, como as resinas, é o ponto chave para garantia do sucesso operacional durante a aplicação em campo, especialmente a resistência à compressão. Com base no exposto, nesse trabalho foi desenvolvida uma metodologia para análise da resistência à compressão (RC) pelo método ultrassônico em sistemas de resinas a base de poliéster. O controle da RC dos sistemas resinados foi realizado através da aditivação como inibidor químico 4-terc-butilcatecol (TBC). A resposta à adição do TBC no sistema de resina poliéster foi bastante consistente, pois foi possível observar uma variação no tempo de início de desenvolvimento da RC, proporcional a porcentagem de TBC no sistema. As amostras de resina poliéster apresentaram resultados de RC após 24 horas entre 6.000 psi e 6.500 psi, bem superiores aos resultados de sistemas de pasta de cimento Portland convencional, cuja RC após 24 horas não alcançam 2.000 psi. Além da diferença nos valores absolutos, é notável o ganho quase instantâneo de RC da resina poliéster em comparação com o ganho lento, de pelo menos 15 horas, para a RC do cimento Portland atingir a estabilidade. | |
dc.identifier.citation | OLIVEIRA, Yvis Henrique de. Sistema a base de resina poliéster para aplicação em poços petrolíferos: desenvolvimento de metodologia para análise da resistência à compressão pelo método ultrassônico (UCA). Orientador: Dr. Júlio Cézar de Oliveira Freitas. 2023. 117f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63982 | |
dc.language.iso | pt_BR | |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | |
dc.publisher.country | BR | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Cimentação de poços de petróleo | |
dc.subject | Resina | |
dc.subject | Poços de petróleo | |
dc.subject | Abandono de poços de petróleo | |
dc.subject | Resistência à compressão | |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA | |
dc.title | Sistema a base de resina poliéster para aplicação em poços petrolíferos: desenvolvimento de metodologia para análise da resistência à compressão pelo método ultrassônico (UCA) | |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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