Influência da adição de gres porcelanato no comportamento mecânico e microestrutural em pastas de cimento portland para cimentação de poços de petróleo

A operação de cimentação consiste em um trabalho de extrema importância para as fases de perfuração e completação de poços de petróleo e tem grande impacto sobre a produtividade do poço. Muitos problemas podem ocorrer com o cimento, tanto durante a cimentação primária do poço como também durante seu período produtivo. As operações para correção destes problemas são freqüentes, porém onerosas e demandam tempo de produção. Além do custo direto da operação corretiva, deve m ser ontabilizados, ainda, prejuízos devidos à interrupção da produção de óleo e gás até que uma operação de correção seja realizada. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de pastas cimentantes alternativas, constituídas por cimento Portland e um resíduo de porcelanato produzido pela indústria cerâmica, a fim de obter características como baixa permeabilidade, alta tenacidade e alta resistência mecânica, capazes de suportar as diversas operações, tanto de produção como de recuperação de poços de petróleo. Foram avaliadas quatro concentrações diferentes de pastas hidratadas: uma pasta de referência e três pastas contendo resíduo cerâmico nas concentrações de 10%, 20% e 30%, em relação à massa do cimento. Foram encontradas, para as maiores concentrações de resíduo, maior resistência mecânica e menor permeabilidade, além de ser comprovada a reatividade pozolânica do resíduo com o cimento Portland. Esta foi caracterizada através dos ensaios de Difração de Raios X e Termogravimetria, ficando clara a diminuição do teor de hidróxido de cálcio, substituído pela formação de novos produtos hidratados à medida que se adicionava o resíduo cerâmicoCementation operation consists in an extremely important work for the phases of perforation and completion of oil wells, causing a great impact on the well productivity. Several problems can occur with the cement during the primary cementation, as well as throughout the productive period. The corrective operations are frequent, but they are expensive and demands production time. Besides the direct cost, prejudices from the interruption of oil and gas production till the implementation of a corrective operation must be also taken into account. The purpose of this work is the development of an alternative cement paste constituted of Portland cement and porcelainized stoneware residue produced by ceramic industry in order to achieve characteristics as low permeability, high tenacity, and high mechanical resistance, capable of supporting various operations as production or oil wells recuperation. Four different concentration measures of hydrated paste were evaluated: a reference paste, and three additional ones with ceramic residue in concentrations of the order of 10%, 20% and 30% in relation to cement dough. High resistance and low permeability were found in high concentration of residues, as well as it was proved the pozolanic reactivity of the residue in relation to Portland cement, which was characterized through x-ray and thermogravimetry assays. It was evident the decrease of calcium hydroxide content, once it was substituted by formation of new hydrated products as it was added ceramic residu