Ingrid Ezechiello da Silva
Título
QUALIFICAÇÃO DE SISTEMAS PARA OPERAÇÕES DE TAMPONAMENTO EM ABANDONO DE POÇOS DE PETRÓLEO
Resumo
O presente trabalho tem por objetivo qualificar os sistemas de tamponamento para abandono de poucos utilizando a metodologia proposta pela OIL & GAS UK (2015). Foram estudadas quatro pastas de cimento Portland classe G e um sistema de resina epóxi. As pastas convencional, expansível e expansível e flexível foram estudadas para a utilização em cenários de operações de abandono de poucos through-tubing com flexitubo. O compósito de cimento Portland classe G com resina epóxi o sistema apenas com resina epóxi foram avaliados para atualização em operações de tamponamento convencional. Esta pesquisa foi dividida em duas etapas.
Na primeira etapa foi realizada a Caracterização dos sistemas. Foram realizados ensaios de determinação das propriedades reológicas, filtrado, fluido, livre, sedimentação estática, tempo de espessamento, determinação da resistência à compressão por pulso ultrassônico, aderência, retração/expansão e calorimetria isotérmica.
A segunda etapa consistiu em avaliar a integridade dos sistemas a médio prazo submetendo as amostras às condições de temperatura simuladas do poço e em contato com o fluido de completação. O processo de envelhecimento foi realizado por 60 dias com as amostras imersas em solução de salmoura em banho térmico na temperatura estática de fundo do poço (BHST).
Os sistemas tamponantes foram avaliados quanto às propriedades mecânicas, físicas, térmicas e de variação dimensional antes e após o processo de envelhecimento.
Finalmente, com o auxílio das técnicas de difração de raios-X, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura, foi avaliada a influência da solução salina na degradação do cimento Portland e da resina epóxi durante o processo de envelhecimento.
Abstract
The main objective of this work is to qualify the plugging systems for the abandonment of wells according to the Oil & Gas Guidelines. Four class G portland cement pastes and an epoxy resin system were studied. The conventional, expandable and expandable and flexible pastes were studied to be used in scenarios of coiled tubing abandonment wells operations. The composite of class G portland cement with resin and the resin only system were evaluated for conventional plugging operations.
This research was divided into two stages. In the first stage the characterization of the systems was performed. The tests were carried out to determine the rheological properties of the pastes, fluid loss, free fluid, static sedimentation, thickening time, development of compressive strength with ultrasonic pulse, adhesion, shrinkage / expansion and isothermal calorimetry.
The second step consisted in evaluating the medium term integrity of the systems under bottom-hole temperature simulated and in contact with well completion fluid. The ageing process was carried out for 60 days with the samples immersed in in thermal bath at the bottom-Hole static temperature of the well (BHST). Mechanical, physical, thermal and dimensional variation were evaluated for plugging systems before and after the ageing process.
Finally, the influence of the brine solution on the degradation of the Portland cement matrix and resin, during the aging process, was evaluated supported by X-ray, thermograpimetric and scanning electron microscopy.
