Propriedades mecânicas de pastas de cimento contendo flúorelastômero FKM para poços submetidos à injeção de vapor - Salazar, Carlos Alberto Panta (2018)
A injeção de vapor é o método mais utilizado para produção de óleo pesado e extrapesado na indústria petrolífera. Contudo, a elevada temperatura do vapor expande o conjunto revestimento e bainha de cimento provocando falhas mecânicas como trincas, perda do isolamento hidráulico e, principalmente, perda de aderência. Para compensar a diferença dos seus respectivos coeficientes de dilatação e oferecer melhores propriedades mecânicas à bainha, o seguinte trabalho propõe a utilização de flúor-elastômero (FKM) na mistura seca de cimento com concentrações de 2%; 5%; 7% e 10% BWOC. Todas as pastas de cimento foram preparadas com densidade fixa de 13 lbm/gal (1,56 g/cm3 ) e curadas por 7 dias e 28 dias a 47°C, sendo submetidas posteriormente a 300°C e 2000 Psi (13,8 MPa). O FKM foi escolhido por possuir propriedades mecânicas, químicas e térmicas apropriadas para o cenário de um poço petrolífero, sendo utilizado também em plugs, packers, e O-rings da indústria petrolífera. Foram realizados testes laboratoriais para obter os valores de resistência à compressão, coeficiente de Poisson e módulo de Young. A identificação das fases cristalinas foi obtida por difração de raios X (DRX). Também foram realizados ensaios termogravimétricos (TGA/DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O estudo aponta que o FKM é termicamente apropriado para aplicação em condições de injeção de vapor e quimicamente inerte em relação às fases cristalinas do cimento. Após ciclagem térmica a 300°C, foi observado um ganho de 15% na resistência à compressão e 18% no coeficiente de Poisson em relação às pastas curadas sob condições de temperatura estática (47°C).