BR112019009296A2 - processo para preparar composição sólida de cimento, composição sólida de cimento, e, uso da composição sólida de cimento. - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere a um processo para preparar uma composição de cimento sólida que compreende as etapas de: (a) adicionar um composto fundível a uma pasta fluida de cimento; (b) misturar o composto fundível na forma de partículas sólidas e a pasta fluida aquosa do cimento na etapa (a) até que uma dispersão de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida; (c) colocar uma dispersão de (b) em um molde, sendo que a dispersão é consolidada por hidratação; (d) fundir parte do composto fundível expondo-se o composto fundível a uma faixa de temperatura cujo máximo está acima do ponto de fusão do composto fundível, e o mínimo está abaixo do ponto de fusão do composto fundível; (e) expor um material, estático como uma dispersão ou um cimento já em consolidação da etapa (c), ao desenvolvimento de calor ou gradiente de temperatura, de modo que a temperatura esteja pelo menos acima do ponto congelamento do composto fundível para obter uma composição de cimento sólido.
Description
PROCESSO PARA PREPARAR COMPOSIÇÃO SÓLIDA DE CIMENTO, COMPOSIÇÃO SÓLIDA DE CIMENTO, E, USO DA COMPOSIÇÃO SÓLIDA DE CIMENTO
Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere a um processo para preparar composição sólida de cimento e à dita composição sólida de cimento. A presente invenção também se refere ao uso da composição sólida de cimento para vedar um furo de poço e/ou para vedação dentro de um furo de poço. Antecedentes da Invenção [002] Os objetivos principais para furar um poço são criar uma conexão ao reservatório de óleo e/ou de gás e para instalar a tubulação entre o reservatório e a superfície. A proteção externa de aço é denominada de invólucro. O invólucro exige uma vedação estanque a gás entre o reservatório e a superfície. A fim de alcançar tal vedação, o espaço anular (o vão entre o invólucro e a rocha/formação) é submetido a uma operação de cimentação (ou grauteamento). Esse tratamento é normalmente denominado de Cimentação Primária. Os aspectos principais da cimentação primária são isolar o fluxo entre reservatórios diferentes, para resistir aos processos externas e internas que atuam sobre o poço oferecendo-se reforço estrutural e impedir a corrosão do invólucro de aço por fluidos de reservatório quimicamente agressivos.
[003] Um trabalho de cimentação mal feito pode resultar na migração de fluidos de reservatório, causando até mesmo migração de gás através de microespaços anulares no poço, o que não reduz apenas o custobenefício do poço, como também pode causar um blow out que resulta em danos consideráveis. Embora trabalhos de reparo (“cimentação secundária) sejam possíveis (essencialmente, forçar mais cimento nas rachaduras e nos microespaços anulares) sejam possíveis, os mesmos podem ser dispendiosos e nem sempre causam os resultados desejados.
[004] Quando um poço tiver chegado ao fim de sua vida
Petição 870190042986, de 07/05/2019, pág. 11/31
2/14 economicamente produtiva, o poço precisa ser abandonado em conformidade com os regulamentos. O abandono é realizado tamponando-se primeiramente cada um dos invólucros em várias etapas sequenciais, cortando-se e removendo-se os invólucros de aço e colocando-se um tampão de cimento grande para vedar o poço. Uma vez que apenas um volume de cimento relativamente grande (tipicamente na ordem de 100 metros) é usado para colocar o tampão, a qualidade do mesmo precisa ser suficiente, uma vez que servirá como uma vedação por um muito tempo.
[005] A operação de abandono comum é muito dispendiosa, especialmente em um ambiente off-shore, visto que é necessário o uso de uma intervenção ou uma plataforma de perfuração. Seria de grande benefício se houvesse métodos disponíveis que pudessem possibilitar o abandono de poço sem a necessidade de remover a tubulação de produção.
[006] Uma das maiores desvantagens de usar materiais de cimentação tradicionais, tais como o Cimento de Classe G (por exemplo, OPC: Cimento Portland Comum), no tamponamento é o fato de que tais materiais não podem alcançar uma vedação estanque a gás devido ao encolhimento inerente dos materiais. O encolhimento está tipicamente na ordem de 4 a 6% em volume o que causa a migração de gás através dos microespaços anulares criado devido ao encolhimento. O uso de tal material de cimentação na “cimentação secundária corretiva tem a desvantagem de que o tamanho de grão comum é muito grande para passar livremente nos microespaços anulares, o que afeta a qualidade da vedação. Durante a manutenção de um furo de poço em um ambiente frio, tal como geada permanente ou na presença de hidratos de gás, o calor liberado pela hidratação exotérmica de cimento pode apresentar um problema que pode ser mediado absorvendo-se calor em aditivos que se submetem a uma transição de fase. Nesse sentido, o documento n° US2010/0116170 se refere a um método para realizar manutenção de um furo de poço que compreende colocar
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3/14 uma composição que compreende cimento, água e um material de dissipação de calor em um furo de poço e permitir que a composição se consolide, sendo que pelo menos uma porção do material de dissipação de calor se submete a uma transição de fase absorvendo-se pelo menos uma porção do calor liberado pela hidratação do cimento. Uma desvantagem do uso do material de dissipação de calor é o fato de que a transição de fase do material de dissipação de calor depende da hidratação do cimento. O calor gerado hidratando-se o cimento causará geralmente a um aumento de temperatura inferior a 50 °C.
[007] O documento n° US2011/0290493 se refere a composição e a métodos para completar poços subterrâneos, em particular, composições de fluido e métodos para concluir operações durante as quais as composições de fluido são bombeadas em um furo de poço e entrar em contato com formações de rocha subterrâneas. A composição para fornecer controle de perda de fluido em um poço subterrâneo compreende um fluido de processo e um aditivo particulado. O aditivo é caracterizado pelo fato de que a temperatura de transição vítrea do particulado é inferior à temperatura na parte inferior de poço e o tamanho de partícula é menor que 1 micrômetro. O documento n° US2011/0290493 se refere apenas ao uso de material amorfo, que é caracterizado por sua temperatura de transição vítrea. A temperatura de transição vítrea é conhecida pela pessoa versada na técnica e é, por exemplo, descrita em “Advances in Food and Nutrition Research, Volume 48, página 68, Edição de Steve L Taylor, Elsevier 2004, ISBN: 0-12-016448-5. A essa temperatura, uma mudança reversível em um material amorfo ou em regiões amorfas de um material parcialmente cristalino ocorrem, de (ou para) uma condição viscosa ou borrachuda para (ou de) uma condição relativamente quebradiça. A presente invenção fornece um material altamente cristalino, tal como cera FT, que se submete a uma transição de fase real, a transição de fase sólida/líquida, que é caracterizada por uma temperatura de ponto de fusão.
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4/14 [008] Na busca por materiais de cimentação eficazes, atenção tem que se dada, entre outros, às seguintes exigências: o material deve ser estanque a gás (isto é, resistir a pelo menos 0,2 MPa (2 bar) por metro), deve ter um tempo de consolidação de modo que possa haver adaptação à faixa de temperaturas e às profundidades de poços (cada um exige condições diferentes), deve ser termicamente estável até 250 °C assim como ser quimicamente estável contra fluidos de reservatório por um longo período de tempo e suas propriedades reológicas deve ser de modo que o bombeamento através de equipamentos em campo de óleo existentes possa ser realizado sem muitos problemas.
[009] Uma ampla variedade de agentes de tamponamento não cimentícios foi sugerida para haver adaptação a pelo menos parte dos problemas delineados no presente documento. Os exemplos de tais materiais são Resinas Epóxi (R. Ng e C.H. Phelps: Phenolic/Epoxy Resins for water/Gas Profile Modification and Casing Leak Repair - Paper ADSPE n° 90, apresentado na ADIPEC, realizada em Abu Dhabi (16 a 19 de outubro de 1994), Fenol- ou Melamina-Formaldeído (W.V.C. de Landro e D. Attong: Case History: Water Shut-off using Plastic Resin in a High Rate Gravel pack Well - Paper SPE 36125 apresentada na 4a Conferência de Engenharia de Petróleo do Caribe e da Latina América realizada no Porto de Espanha em Trinidad, 2326 abril de 1996) e Poli-acrilatos (Relatório Descrito da Patente n° U.S. 5.484.020 cedida a Shell Oil).
[0010] Além disso, as borrachas foram propostas, de modo geral, para uso como materiais de tamponamento. A referência é feita ao relatório descritivo da patente n° U.S. 5.293.938 (cedido à Empresa Halliburton) voltado para o uso de composições que consistem essencialmente em uma mistura de pasta fluida de um cimento hidráulico (tal como Cimento Portland) e um látex de borracha vulcanizável. As borrachas especificamente citadas no relatório descritivo da patente mencionado são borrachas neutras, borracha de
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5/14 cispoli-isopreno, borracha de nitrila, borracha de etileno-propileno, borracha de butadieno estireno, borracha de butila e borracha de neoprene. O uso de borracha de silicone também é declarado como uma possibilidade, porém tal borracha tem geralmente propriedades físicas menos desejáveis, o que exige a incorporação de extensores inorgânicos.
[0011] A vulcanização da borracha envolve a reticulação dos polímeros que podem ser acompanhados incorporando-se um ou mais agentes de reticulação (em que o mais comum é enxofre) no látex de borracha (látex que foi definido como a dispersão aquosa ou emulsão da borracha em questão).
[0012] Embora os materiais descritos acima possam ser instrumentais na solução de alguns dos problemas constatados com tampões tradicionais à base de cimento, ainda há desvantagens importantes a serem consideradas em termos de aspectos de manipulação, controle de tempos de consolidação e durabilidade a longo prazo.
[0013] Um objetivo da invenção é fornecer um processo simples para preparar uma composição sólida de cimento com porosidade e permeabilidade extremamente reduzidas.
[0014] Mais um objetivo é fornecer uma composição sólida de cimento com porosidade e permeabilidade reduzida.
[0015] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo simples e controlado para vedar um furo de poço e/ou para vedação dentro de um furo de poço.
Sumário da Invenção [0016] A partir de um primeiro aspecto, os objetivos acima e outros objetivos podem ser alcançados de acordo com a presente invenção fomecendo-se um processo para preparar composição sólida de cimento que compreende as etapas de:
(a) adicionar um composto fundível a uma pasta fluida aquosa
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6/14 de cimento;
(b) misturar o composto fundível na forma de partículas sólidas e a pasta fluida aquosa de cimento da etapa (a) até que uma dispersão homogênea de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida;
(c) colocar uma dispersão de (b) em um molde, sendo que a dispersão é consolidada por hidratação;
(d) fundir parte do composto fundível expondo-se o composto fundível a uma faixa de temperatura cujo máximo está acima do ponto de fusão do composto fundível, e o mínimo está abaixo do ponto de fusão do composto fundível;
(e) expor um material estático como uma dispersão ou um cimento já em consolidação da etapa (c), ao desenvolvimento de calor ou ao gradiente de temperatura, de modo que a temperatura esteja pelo menos acima do ponto de congelamento do composto fundível para obter uma composição sólida de cimento.
[0017] Constatou-se que o processo de acordo com a presente invenção usa um composto fundível para preparar uma composição sólida de cimento, sendo que o composto fundível veda a porosidade inerente do cimento;
isto é, o composto fundível começará a vedar quando aplicado temporariamente a uma temperatura acima do ponto de congelamento do mesmo.
[0018] A partir de um segundo aspecto, a invenção abrande uma composição sólida de cimento. Uma vantagem da presente invenção é, devido ao uso do material fundível, uma composição sólida de cimento com porosidade e permeabilidade extremamente reduzidas são fornecidas.
[0019] A partir de um terceiro aspecto, a invenção reside no uso da dita composição sólida de cimento para vedar um furo de poço e/ou para
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7/14 vedação dentro de um furo de poço.
[0020] A vantagem do dito uso é o fato de que o composto fundível para preparar uma composição sólida de cimento fornece uma vedação estanque a gás entre o reservatório e a superfície. Além disso, o composto fundível pode ser escolhido de modo que possa haver adaptação a uma faixa de temperaturas e profundidades de poço (cada uma exige condições diferentes). Dessa maneira, a presente invenção pode ser usada para abandono de poço e isolamento de zona.
Descrição Detalhada da Invenção [0021] Na etapa (a), de acordo com o processo da presente invenção, um composto fundível é adicionado a uma pasta fluida aquosa de cimento. De preferência, a adição ocorre à temperatura ambiente. Tipicamente, os cimentos a serem usados na pasta fluida aquosa de cimento de acordo com a presente invenção são materiais de cimentação tradicionais, tais como Cimento de Classe H e Classe G (por exemplo, OPC: Cimento Portland Comum). Outros cimentos que têm propriedades comparáveis com os cimentos Portland mencionados também podem ser usados. A quantidade de cimento na pasta fluida aquosa de cimento está tipicamente entre 0,30 e 0,60% em peso, de preferência, entre 0,40 e 0,50% em peso, com mais preferência, 0,44% em peso com base na quantidade total de água e cimento na pasta fluida aquosa de cimento. Tipicamente, a pasta fluida aquosa de cimento compreende vários aditivos que intensificam a vedação do cimento nos furos de poço. Esses aditivos são conhecidos na técnica e, portanto, não são discutidos detalhadamente. Cimentos de poço de óleo e vários aditivos para diferentes fins são descritos, por exemplo, no documento “Halliburton Company, Halliburton Cementing Tables, Technical Data Oil Well Cements and Cement Additives” (Duncan, OK: Halliburton, 1981).
[0022] De preferência, a quantidade de composto fundível adicionada na etapa (a) à pasta fluida aquosa de cimento está entre 1 e 50% em peso, de
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8/14 preferência, entre 10 e 20% em peso com base na quantidade de cimento.
[0023] Pelo termo “composto fundível” entende-se um composto do qual pelo menos uma parte se funde quando exposta a uma faixa de temperatura cujo máximo está acima do ponto de fusão do composto fundível e mínimo abaixo do ponto de fusão do composto fundível.
[0024] No caso específico de um furo de poço, a temperatura máxima está no fundo do furo de poço e a temperatura mínima está na superfície.
[0025] O composto fundível é apresentado, de preferência, como as partículas sólidas com um tamanho de partícula entre 0,1 e 0,5 mm, com mais preferência, entre 0,1 e 0,3 mm.
[0026] Opcionalmente, os compostos fundíveis são, cera, minerais encapsulados e borrachas. O composto fundível é, de preferência, uma cera.
[0027] A cera tem, de preferência, um ponto de congelamento de pelo menos 30 °C e, no máximo, 120 °C. Adequadamente, a cera tem um ponto de congelamento de, no máximo, 115 °C, de preferência, no máximo, 110 °C. Além disso, a cera tem, de preferência, um ponto de congelamento de 105 °C. Além disso, a cera é apresentada, de preferência, como as partículas sólidas com um tamanho de partícula entre 0,1 e 0,5 mm, com mais preferência, entre 0,1 e 0,3 mm.
[0028] Adequadamente, a cera usada como um composto fundível na etapa (a) é uma cera natural, tal como cera de abelha, uma cera derivada de petróleo ou uma cera derivada sintética. As ceras naturais adequadas são, por exemplo, reveladas no “International Journal for Applied Science, 4 a 2011, Natural waxes-Properties, Compositions e Applications, E. Endlein, K Peleikis; Natural Waxes-Properties, Compositions e Applications”.
[0029] De preferência, a cera usada como um composto fundível na etapa (a) é uma cera de parafina. A cera de parafina pode ser obtida por vários processos. O documento n° U.S. 2.692.835 revele um método para derivar cera de parafina do óleo cru. Além disso, a cera de parafina pode ser obtida
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9/14 com o uso do então chamado processo Fischer-Tropsch. Adequadamente, a cera de parafina derivada de Fischer-Tropsch é, de preferência, apresentada como as partículas sólidas com um tamanho de partícula entre 0,1 e 0,5 mm, com mais preferência, entre 0,1 e 0,3 mm. Um exemplo de tal processo é revelado no documento n° WO 2002/102941, EP 1 498 469 e WO 2004/009739. Além disso, a cera é, de preferência, uma cera derivada de Fischer-Tropsch.
[0030] Na etapa (b), de acordo com o processo da presente invenção, o composto fundível e a pasta fluida aquosa de cimento da etapa (a) são misturados até que uma dispersão homogênea de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida. Pelo trecho “dispersão homogênea de cimento que compreende composto fundível disperso” entende-se que a pasta fluida aquosa de cimento como meio contínuo líquido com o composto fundível sólido disperso no meio contínuo líquido. Tipicamente, o composto fundível é micronizado de modo que um composto fundível não se separe do meio contínuo líquido de cimento.
[0031] Na etapa (c), de acordo com a presente invenção, a dispersão de (b) é colocada em um molde, em que a dispersão é definida por hidratação. Adequadamente, a dispersão da etapa (b) é colocada em um molde vertendose a dispersão na temperatura ambiente em um molde, invólucro ou tubo. Os moldes, tais como o invólucro, o invólucro de um furo de poço, tubo são conhecidos na técnica e, portanto, não são discutidos no presente documento.
[0032] A hidratação da dispersão causa a consolidação do cimento. A consolidação do cimento se refere a mudança de pasta fluida aquosa de cimento de um estado líquido para um estado rígido.
[0033] O tempo de consolidação de cimentos são conhecidos na técnica e, portanto, não são discutidos no presente documento. O tempo de consolidação é afetado, por exemplo, por constituintes menores no cimento, tais como alcalinos e Sulfatos, pela fineza, razão entre água e cimento,
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10/14 temperatura ambiente e inclusão de misturas por adição de minerais e produtos químicos.
[0034] De preferência, pelo menos 80% da dispersão é consolidada por hidratação, com mais preferência, pelo menos 90% da dispersão é consolidada por hidratação.
[0035] Na etapa (d), de acordo com a presente invenção, um material, ou estático como uma dispersão ou um cimento já em consolidação da etapa (c), é exposto ao desenvolvimento de calor ou a um gradiente de temperatura de modo que a temperatura esteja pelo menos acima do ponto de congelamento do composto fundível para obter uma composição sólida de cimento.
[0036] De preferência, o desenvolvimento de calor, ao qual a dispersão ou cimento em consolidação é exposto, é causado pela hidratação de cimento, em que a reação de hidratação gera calor. Além disso, o gradiente de temperatura, ao qual a dispersão ou cimento em consolidação é exposto, é o gradiente de temperatura vertical da área de furo de poço ocupada pelo cimento.
[0037] Uma vantagem do uso de um composto fundível para preparar um cimento sólido é o fato de que o composto fundível, quando exposto a uma temperatura acima do ponto de congelamento do mesmo vedará a porosidade inerente do cimento e fechará as rachaduras que ocorrem da consolidação e encolhimento do cimento e, logo, para uma composição sólida de cimento com porosidade e permeabilidade extremamente reduzidas.
[0038] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece uma composição sólida de cimento.
[0039] De preferência, o composto fundível na composição sólida de cimento de acordo com a presente invenção é uma cera derivada de FischerTropsch. Além disso, a cera derivada de Fischer-Tropsch tem um ponto de congelamento de pelo menos 30 °C e no máximo 120 °C. Além disso, a
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11/14 quantidade de cera derivada de Fischer-Tropsch na composição sólida de cimento está em uma faixa entre 1 a 50% em peso, de preferência, 20 a 35% em peso com base na quantidade da composição sólida de cimento.
[0040] A porosidade inerente do cimento e as rachaduras que ocorrem da consolidação e encolhimento de cimento e aqueles efeitos nos furos de poço são conhecidos na técnica e são descritos, por exemplo, em Celia, Μ. A.,
S. Bachu, J. M. Nordbotten, S. Gasda, Η. K. Dahle, 2004. Quantitative estimation of CO2 leakage from geological storage: Analytical models, numerical models, and data needs, In, E.S.Rubin, D.W.Keith e C.F.Gilboy (Eds.), Proceedings of 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. Volume 1: Peer-Reviewed Papers e Plenary Presentations, IEA Greenhouse Gas Programme, Cheltenham, Reino Unido.
[0041] Em outro aspecto, a presente invenção fornece o uso da composição sólida de cimento de acordo com a presente invenção, para vedar um furo de poço e/ou para vedação dentro de um furo de poço que compreende as etapas de (a) adicionar um composto fundível a uma pasta fluida aquosa de cimento;
(b) misturar o composto fundível na forma de partículas sólidas e a pasta fluida aquosa de cimento da etapa (a) até que uma dispersão homogênea de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida;
(c) adição da dispersão homogênea da etapa (b) a um furo de poço, sendo que a dispersão é consolidada por hidratação;
(d) fundir parte do composto fundível expondo-se o composto fundível a um gradiente de temperatura cujo máximo (temperatura na parte inferior de poço de poço) está acima do ponto de fusão do composto fundível e o mínimo (temperatura na superfície) abaixo do ponto de fusão do composto fundível;
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12/14 [0042] Pode ser verificado que a temperatura local pode aumentar por consolidação exotérmica do cimento devido a reação de hidrólise.
[0043] Por temperatura na parte inferior de poço de poço entende-se a temperatura no ponto mais baixo do poço e com temperatura na superfície, a temperatura no ponto mais alto do poço.
[0044] De preferência, para o uso acima, uma cera derivada de Fischer-Tropsch como composto fundível é usada para vedar a furo de poço e/ou para vedação dentro de um furo de poço. Com mais preferência, uma cera Fischer-Tropsch que tem um ponto de congelamento de 105 °C é usada.
[0045] A vantagem de usar um composto fundível na preparação da composição sólida de cimento de acordo com a presente invenção é o fato de que o composto fundível vedará, quando estiver acima do seu ponto de congelamento, um furo de poço vedando-se o espaço de poro de cimento de um tampão de cimento de poço ou dentro de um furo de poço vedando-se o espaço entre o tampão e o invólucro.
[0046] A Figura 1 mostra o efeito do composto fundível em porosidade e permeabilidade de cimento.
[0047] De preferência, o material da etapa (d) é exposto ao gradiente de temperatura do furo de poço o ao desenvolvimento de calor causado pela reação de hidratação de cimento.
[0048] Além disso, a temperatura do poço aumenta, de preferência, antes da colocação da dispersão homogênea da etapa (b) no poço da etapa (c).
[0049] Em uma outra modalidade da presente invenção, as etapas (c) e (d) do processo para vedar um furo de poço e/ou com um furo de poço de acordo com a presente invenção ocorrem simultaneamente.
[0050] O uso da composição sólida de cimento de acordo com a presente invenção para vedar um furo de poço e/ou dentro de um furo de poço é usado, de preferência, para abandono de poço e/ou isolamento de zona.
[0051] O processo para usar composição de cimento para abandono
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13/14 de poço e/ou isolamento de zona é um processo conhecido e é, por exemplo, descrito no documento n° U.S. 6.196.316.
[0052] A presente invenção é descrita abaixo com referência aos seguintes Exemplos, que não devem limitar o escopo da presente invenção de modo algum.
Exemplo Comparativo Experimental [0053] Uma pasta fluida aquosa de cimento foi preparada com cimento Portland normal classe g (disponível comercialmente junto à Dyckerhoff). A relação entre água e cimento nessa pasta fluida aquosa de cimento é 0,44% em peso. A pasta fluida foi introduzida em um tubo de aço. Após o fechamento do tubo, a temperatura do cilindro de cimento foi elevada até 80 °C, e a pressão aumentou para 8,0 MPa (80 bar). Permitiu-se que a pasta fluida de cimento se consolidasse nas condições de temperatura e pressão determinadas por 96 hours para formar um tampão no interior do tubo de aço. Após 96 horas, a pressão foi diminuída gradualmente em uma extremidade, criando uma queda de pressão ao longo do cilindro de para medir o desempenho de vedação hidráulica do tampão de cimento. A Figura 2 mostra o fluxo de nitrogênio medido através do cilindro.
Exemplo [0054] Uma pasta fluida aquosa de cimento foi preparada com cimento Portland normal classe g (disponível comercialmente junto à Dyckerhoff). A relação entre água e cimento nessa pasta fluida aquosa de cimento é 0,44% em peso. A essa pasta fluida aquosa de cimento forma adicionadas partículas Fischer-Tropsch derivadas de cera micronizadas com um ponto de congelamento de 105 °C (SX105, obtidas comercialmente junto à Evonik). A quantidade de cera adicionada à pasta fluida 10% em peso com base na quantidade de cimento usada para preparar a pasta fluida. Essa pasta fluida foi mesclada para obter uma dispersão homogênea de cimento que compreende partículas SX105 dispersas na pasta fluida de cimento. A pasta
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14/14 fluida homogênea obtida foi introduzida em um tube de aço. Após o fechamento do tube, a temperatura do cilindro de cimento foi elevada a 120 °C, e a pressão aumentado para 12 MPa (120 bar). Após 30 horas, a pressão diminuiu em uma extremidade, criando uma queda de pressão sobre o cilindro de cimento. A Figura 3 mostra o fluxo de nitrogênio medido através do cilindro.
Discussão [0055] Os resultados das Figuras 2 e 3 mostram que com o uso de uma dispersão homogênea de cimento que compreende uma cera derivada de Fischer-Tropsch mostra apenas um vazamento no cimento a uma queda de pressão de 0,5 MPa (5 bar), em contrapartida o tampão de cimento não tratado (consultar exemplo comparativo) já mostra comportamento de vazamento a uma queda de pressão de 0,05 MPa (0,5 bar).
[0056] Essas observações indicam que com o uso de partículas de cera fundível, essas partículas de cera fundível podem vedar a porosidade de cimento inerente e fechar rachaduras que ocorrem a partir da consolidação e encolhimento de cimento.
[0057] Dessa maneira, a presente invenção pode ser usada para abandono de poço e isolamento de zona.
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Processo para preparar composição sólida de cimento, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:(a) adicionar um composto fundível a uma pasta fluida aquosa de cimento;(b) misturar o composto fundível na forma de partículas sólidas e a pasta fluida aquosa de cimento da etapa (a) até que uma dispersão homogênea de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida;(c) colocar uma dispersão de (b) em um molde, sendo que a dispersão é consolidada por hidratação;(d) fundir parte do composto fundível expondo-se o composto fundível a uma faixa de temperatura cujo máximo está acima do ponto de fusão do composto fundível, e o mínimo está abaixo do ponto de fusão do composto fundível;(e) expor um material estático como uma dispersão ou um cimento já em consolidação da etapa (c), ao desenvolvimento de calor ou ao gradiente de temperatura, de modo que a temperatura esteja pelo menos acima do ponto de congelamento do composto fundível para obter uma composição sólida de cimento.
- 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de composto fundível adicionada na etapa (a) à pasta fluida aquosa de cimento está entre 1 e 50% em peso com base na quantidade de cimento.
- 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o composto fundível é uma cera.
- 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a cera tem um ponto de congelamento de pelo menos 30 °C e, no máximo, 120 °C.Petição 870190042986, de 07/05/2019, pág. 25/312/3
- 5. Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a cera tem um ponto de congelamento de 105 °C.
- 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a cera é uma cera derivada de FischerTropsch.
- 7. Composição sólida de cimento, caracterizada pelo fato de que ser obtenível pelo processo de como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
- 8. Uso da composição sólida de cimento para vedar um furo de poço e/ou para vedação dentro de um furo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de (a) adicionar um composto fundível a uma pasta fluida aquosa de cimento;(b) misturar o composto fundível na forma de partículas sólidas e a pasta fluida aquosa de cimento da etapa (a) até que uma dispersão homogênea de cimento que compreende o composto fundível disperso seja obtida;(c) adição da dispersão homogênea da etapa (b) a um furo de poço, sendo que a dispersão é consolidada por hidratação;(d) fundir parte do composto fundível expondo-se o composto fundível a um gradiente de temperatura cujo máximo (temperatura na parte inferior de poço de poço) está acima do ponto de fusão do composto fundível e o mínimo (temperatura na superfície) abaixo do ponto de fusão do composto fundível;
- 9. Uso de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material da etapa (d) é exposto ao gradiente de temperatura do furo de poço ou ao desenvolvimento de calor causado pela reação de hidratação do cimento.Petição 870190042986, de 07/05/2019, pág. 26/313/3
- 10. Uso de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a vedação é usada para abandono de poço e/ou isolamento de zona.
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