Análise Reológica do Efeito Combinado das Nanofibras de Celulose e Nanossílica em Pastas Cimentícias Desenvolvidas para Poços Petrolíferos

Os nanomateriais são uma alternativa promissora como reforço em materiais cimentícios destinados a poços petrolíferos. Isso porque a elevada área específica desses materiais pode potencializar as reações químicas e, como consequência, a obtenção de compósitos cimentícios com maior durabilidade e propriedades mecânicas satisfatórias para aplicação em poços. Dentre os inúmeros nanomateriais, as nanofibras de celulose (NFC) possuem propriedades favoráveis para atuar em cimentos para poços, como elevada razão de aspecto (comprimento/diâmetro), baixa densidade e boas propriedades mecânicas. Além disso, são uma alternativa ambientalmente amigável a serem utilizadas como reforço. Entretanto, fibras naturais podem apresentar perda de desempenho em matrizes cimentícias com alta alcalinidade. Uma alternativa é a adição conjunta com material pozolânico de alta reatividade, como as nanopartículas de sílica (NS). o efeito combinado de nanomateriais com diferentes morfologias pode resultar em propriedades diferenciadas, sem interferir negativamente em outras propriedades, como tração, tenacidade e flexibilidade. No entanto, nanomateriais absorvem água livre do sistema, impactando na capacidade de mistura e trabalhabilidade da pasta desenvolvida, o que pode dificultar ou tornar inviável o bombeio da pasta de cimento no poço explorado. Uma caracterização reológica adequada auxilia no monitoramento do comportamento da pasta no seu estado fluido, como também analisa a sinergia dos aditivos inseridos na formulação. o objetivo deste trabalho é analisar o efeito sinergético das nanofibras de celulose e da nanossílica nas propriedades reológicas do compósito cimentício formulado sob diferentes temperaturas (27°C e 38°C). Para isso, as pastas desenvolvidas foram ensaiadas em um viscosímetro de cilindros coaxiais. Em seguida, os parâmetros foram medidos e ajustados nos três principais modelos reológicos utilizados pela indústria de óleo e gás. Os resultados mostraram que todas as formulações desenvolvidas apresentaram um comportamento tipicamente pseudoplástico, como também o uso da NFC e da NS e a variação da temperatura contribuíram para uma mudança significativa nos parâmetros reológicos das pastas formuladas.