Cimentaçao de Poços de Petróleo

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PÓS GRADUAÇÃO EM PETRÓLEO E GÁS
PARTE V – CIMENTAÇÃO
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CIMENTAÇÃO
Preenchimento do espaço anular (paredes 
do poço – coluna de revestimento) com 
cimento com o objetivo de fixar a tubulação 
e evitar que haja migração de fluidos entre 
as diversas zonas permeáveis 
atravessadas pelo poço, por detrás do 
revestimento.
A cimentação do espaço anular é 
realizada, basicamente, mediante o 
bombeio de pasta de cimento e água, que 
é deslocada através da própria tubulação 
de revestimento.
Vídeo PETROBRAS - Cimentação
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COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
A composição típica de um cimento Portland, é a 
seguinte:
– Cal (CaO) 60 a 67%
– Sílica (SiO2) 17 a 25%
– Alumina (Al2O3) 3 a 8%
– Óxido de Ferro (Fe2O3) 0,5 a 6%
A composição é alterada de acordo com as 
necessidades físico-químicas de cada zona 
perfurada e temperaturas e pressões envolvidas.
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COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
Considerando para efeito prático Cal = C, 
Sílica = S, Alumina = A e Óxido de Ferro = 
F, teremos compostos mais complexos 
originados da cura do cimento que têm 
grandes impactos no processo de 
cimentação:
Aluminato Tricálcio (C3A): Controla a 
pega inicial e o tempo de endurecimento 
da pasta. Responsável pela baixa 
resistência aos sulfatos (a não ser que o 
cimento tenha < 3% de C3A).
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COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
Ferro-aluminato Tetracálcio (C4AF):
Controla a resistência à corrosão química 
do cimento.
Silicato Tricálcio (C3S): Controla a 
resistência inicial do cimento (até 28 dias). 
É o composto mais abundante no cimento. 
Silicato Dicálcio (C2S): Possui uma baixa 
resistência mecânica inicial, porém confere 
ao cimento um aumento da resistência no 
longo prazo.
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CLASSIFICAÇÃO DO CIMENTO
Classificação API – 9 classes.
Mais Comuns: A, B, C, G, H (Brasil)
J - para 12000-16000 ft e HPHT.
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ADITIVOS
CLASSE E COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Acelerador de pega – NaCl e CaCl2.
Retardador de Pega – Organometálicos.
Dispersantes - Lignossulfonatos
Controlador de Filtrado – Carboxi-Metil-
Celulose.
Retrogressão – Sílica.
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LABORATÓRIO DE CIMENTAÇÃO
CONSISTÔMETRO CONSISTÔMETRO 
HPHTHPHT
(ALTAS PRESSÃO E (ALTAS PRESSÃO E 
TEMPERATURA)TEMPERATURA)
FUNÇÃO: DETERMINAR AS PROPRIEDADES 
FÍSICAS DAS PASTAS DE CIMENTO
UCA UCA -- MEDIDOR MEDIDOR 
ULTRASSÔNICOULTRASSÔNICO
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CIMENTAÇÃO
CIMENTAR COM CIMENTO + ÁGUA + ADITIVOS
PREPARANDO A 
PASTA 
DE CIMENTO
HOMOGENEIZANDO 
NA SUPERFÍCIE
DESLOCANDO PARA 
DENTRO DO POÇO
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CIMENTAÇÃO PRIMÁRIA –
OBJETIVOS E FUNÇÕES
Realizada após a descida de cada coluna 
de revestimento no poço. A qualidade da 
cimentação primária geralmente é avaliada 
após a cura do cimento por perfis 
acústicos.
Como objetivo da cimentação primária 
temos posicionar uma pasta de cimento 
(água, cimento e aditivos especiais) 
íntegra no espaço anular revestimento –
formação.
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CIMENTAÇÃO PRIMÁRIA –
OBJETIVOS E FUNÇÕES
A pasta de cimento é um fluido a ser 
bombeado até a sua posição final e, então, 
em repouso, adquirir resistência 
compressiva suficiente para:
– Restringir o movimento de fluidos entre as 
diferentes formações atravessadas (por 
exemplo, zonas de diferentes pressões, 
isolar aqüíferos, etc).
– Prover aderência entre o cimento e a 
formação.
– Prover suporte mecânico para o 
revestimento.
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CIMENTAÇÃO DE UM ESTÁGIO
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CIMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO
9 5/8”
7”
12 1/4”
8 1/2”
9 5/8”
7”
12 1/4”
8 1/2”
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POÇO REVESTIDO E CIMENTADO –
COM IMPERFEIÇÕES NA CIMENTAÇÃO
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CIMENTAÇÃO SECUNDÁRIA
A cimentação secundária é utilizada para se fazer 
correções na cimentação primária e operações de 
completação, como por exemplo:
– Recimentação de zonas que ficaram com falhas 
durante a cimentação primária.
– Reparar vazamentos encontrados no 
revestimento.
– Fechar (tamponar) zonas produtoras 
canhoneadas, a fim de eliminar a produção de 
fluidos indesejáveis.
– Tamponar o poço no caso de abandono do 
mesmo, no combate de perdas de circulação e 
desvio de fundo.
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TIPOS DE PASTAS
FORMULAÇÃO BÁSICA
Superfície: Água + Acel. de pega + Cimento.
Produção / Intermediário: Água + Retar. de Pega + 
Dispersante + Control. de Filtrado + Cimento.
Zonas de Sal: Água + Sal + Retar. de Pega + 
Disper. + Control. de Filtrado + Cimento.
Zonas de Gás: Água + Dispersante + Látex + 
Control. de Filtrado + Retar. de Pega + Cimento.
HPHT: Água + Retar. de Pega + Dispersante + 
Control. de Pega + Sílica + Cimento.
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ACESSÓRIOS PARA CIMENTAÇÃO
SAPATA: Utilizada como um guia para a 
introdução do revestimento no poço. Muitas 
possuem um sistema que permite a passagem 
do fluido em um único sentido, para evitar o 
retorno do cimento após seu deslocamento 
(ρFP ≠ ρCIM).
COLAR: É posicionado acima da sapata, com 
função de reter os tampões de cimentação.
TAMPÕES: Feitos de borracha flexível (filme 
passado em sala de aula), normalmente são 
lançados em par (um tampão de fundo e um 
de topo).
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ACESSÓRIOS PARA CIMENTAÇÃO
O tampão de fundo, lançado primeiro, vai 
limpando o revestimento até chegar no 
fundo (zona de cimentação). Pelo aumento 
da pressão (compressão do cimento), a 
membrana existente neste tampão rompe-
se dando passagem ao cimento.
O tampão de topo é rígido, usado para 
separar o colchão de cimento e o fluido de 
perfuração, usado para o deslocamento e 
posterior compressão do cimento.
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ACESSÓRIOS PARA CIMENTAÇÃO
COLAR DE ESTÁGIO: Aparece 
posicionado em algum ponto intermediário 
da coluna, permitindo que a cimentação 
seja realizada em mais de uma etapa, 
quando o trecho a cimentar é muito 
extenso ou quando existem zonas críticas 
muito acima da sapata.
CENTRALIZADORES: Colocados no lado 
externo da coluna, como se fossem 
“aletas”, centralizam a coluna para uma 
boa distribuição do cimento.
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ACESSÓRIOS PARA CIMENTAÇÃO
ARRANHADOR: Utilizado para a remoção 
mecânica do reboco da parede do poço.
OBTURADOR EXTERNO DE 
REVESTIMENTO (ECP): É instalado no 
lado externo da coluna, podendo ser 
inflável, para promover a vedação do 
espaço anular parede do poço - coluna de 
revestimento de uma seção de interesse.
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	COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
	COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
	COMPOSIÇÃO DO CIMENTO
	CLASSIFICAÇÃO DO CIMENTO
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	CIMENTAÇÃO PRIMÁRIA – OBJETIVOS E FUNÇÕES
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