TECHNOLOGICAL ALTERNATIVE FOR USING ASH FROM COAL COMBUSTION IN PECÉM/CEARÁ/BRAZIL THERMOELECTRIC PLANTS: EVALUATION OF PASTES FOR CEMENTING OIL WELLS: ALTERNATIVA TECNOLÓGICA PARA USO DE CINZAS DA COMBUSTÃO DE CARVÃO EM USINAS TERMELÉTRICAS DE PECÉM/CEARÁ/BRASIL: AVALIAÇÃO DE PASTAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO

Miguel Adriano Gonçalves Cirino; Ana Verônica Gonçalves Borges; Antônio Eduardo Bezerra Cabral; Julio Cezar de Oliveira Freitas; Bruno Luis Daminelli

doi:10.29183/2447-3073.MIX2025.v11.n2.205-221

Autores

Miguel Adriano Gonçalves Cirino URCA - UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI
Ana Verônica Gonçalves Borges UFCA - UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI
Antônio Eduardo Bezerra Cabral UFC - UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
Julio Cezar de Oliveira Freitas UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
Bruno Luis Daminelli USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2025.v11.n2.205-221

Palavras-chave:

Cimentação de poços de petróleo; Cinzas de carvão mineral; Pastas de cimento Portland.

Resumo

No Brasil, cimentos como o CPP Classe G e o CPP Classe Especial são amplamente utilizados na cimentação de poços de petróleo devido ao maior controle de qualidade e menores custos logísticos em comparação com cimentos comuns. No entanto, pastas de cimentos voltadas para a construção civil não atendem aos requisitos da NBR 9831/2020, especialmente em relação à resistência à compressão. Para melhorar essa característica, a microestrutura das pastas pode ser modificada com adições minerais, como cinzas da combustão de carvão mineral, um resíduo industrial abundante no Ceará. Este estudo avalia a viabilidade de usar pastas de cimento Portland CPV com substituição parcial de cinzas leves e de fundo para a cimentação de poços de petróleo. Foram testadas substituições de 5% e 10% de cinzas, variando a relação água/aglomerante entre 0,597 e 0,634. Os materiais foram analisados quanto à composição química, forma dos grãos, granulometria, e as cinzas, quanto à atividade pozolânica. As pastas formuladas foram avaliadas de acordo com as normas ABNT NBR 9831/2020, API SPEC 10/2009 e API RP 10B/2003. Os resultados indicam que essas pastas são viáveis para cimentação de poços, com destaque para as formulações com 10% de substituição de cinzas

Biografia do Autor

Miguel Adriano Gonçalves Cirino, URCA - UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI

Doutorando em Arquitetura pela Universidade de Lisboa (ULISBOA - Portugal) com cotutela junto ao Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (USP - São Carlos). Mestre em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil (PEC/UFC) na área de concentração em Construção Civil - linha de Materiais de construção. Especialização em Gestão e gerenciamento de obras pela FJN. Graduado em Engenharia Civil pela UFC Campus Cariri, Licenciatura em matemática pelo IFCE Campus Juazeiro do Norte e Licenciado em Química (segunda licenciatura) pela UNIASSELVI. Ministrou disciplinas nas graduações de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil (Cálculo I, Cálculo II, Materiais de construção I, Tecnologias construtivas I, Instalações elétricas prediais, Eletrotécnica, Metodologia da pesquisa científica, sistemas estruturais e Patologias das edificações. Possui experiência em caracterização física, química e microestrutural de materiais cimentícios e patologias das edificações. Tem interesse em materiais de construção civil, cimentação de poços de petróleo, microestrutura de materiais cimentícios, materiais alternativos de construção e patologias das edificações. Atualmente é Professor efetivo da Universidade Regional do Cariri (URCA), ex-coordenador do curso de graduação em Tecnologia da construção civil e ministra a disciplina de Avaliação Financeira de Empresas e Empreendimentos Imobiliários na especialização em Gerenciamento da Construção Civil / URCA.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/9457657850752701

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5441-8080
Ana Verônica Gonçalves Borges, UFCA - UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI

Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Mestra em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará (UFC), na área Construção Civil. É Professora Adjunta do Centro de Ciências e Tecnologia (CCT) da Universidade Federal do Cariri (UFCA) desde 2017. Tem experiência na área de Construção Civil com ênfase em execução de estruturas de concreto armado e projeto e execução de obras civis. Coordena grupos de extensão universitária voltados para projeto e acompanhamento técnico para edificações de famílias de baixa renda, bem como estudo e disseminação do uso do Building Information Modeling (BIM). Atualmente é doutoranda no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (IAU/USP São Carlos), com trabalho desenvolvido na temática de reutilização de resíduos minerais em misturas aglomeradas.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/8080460183100553

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5858-7882
Antônio Eduardo Bezerra Cabral, UFC - UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Ceará (1997), mestrado em Engenharia Civil (Construção Civil) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2000), doutorado em Ciências da Engenharia Ambiental pela Universidade de São Paulo (2007), com estágio no exterior (Universiy of Technology, Sydney - Austrália) e estágio de pós-doutorado na Universitat Politècnica de Catalunya (UPC-Barcelona, Espanha, 2012). Atualmente é professor Associado do Departamento de Engenharia Estrutural e Construção Civil (DEECC) da Universidade Federal do Ceará (UFC). Atua no ensino de graduação em Engenharia Civil e no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil (PEC) da UFC, além de participar e coordenar vários projetos de pesquisa e de extensão. Tem experiência na área de Construção Civil, atuando principalmente nos seguintes temas: diagnóstico de manifestações patológicas em edificações, reparo e reforço do concreto armado, tecnologia de concretos e de argamassas de cimento Portland, cimento álcali-ativado, geopolímero, uso de materiais não convencionais na construção civil e gestão de resíduos sólidos da construção civil.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/6399451844691825

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6394-1164
Julio Cezar de Oliveira Freitas, UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

Graduado em Química pela Universidade Federal da Paraíba (2006), mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2008) e doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2010). Atualmente é professor adjunto do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e orientador nos Programas de Pós Graduação em Química e Engenharia do Petróleo da UFRN. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Ciência e Tecnologia em Cimentação de poços petrolíferos.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/2357217530716519

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5841-2046
Bruno Luis Daminelli, USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Professor Doutor no Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (IAU-USP). Coordenador do Laboratório de Construção Civil (LCC-IAU-USP). Pós-Doutorado pela Escola Politécnica da USP (2017). Doutorado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP (2013) com sanduíche no Royal Institute of Technology - KTH, Suécia, área de sustentabilidade de materiais de construção civil, foco na diminuição do consumo de cimento em misturas de concreto sem diminuição do desempenho. A tese ganhou o "Prêmio Tese Destaque USP 2015" - área Engenharias (melhor tese defendida entre 2013-2014 dentre os programas de pós-graduação de Engenharias da USP). Durante a tese, obteve 1º lugar em concurso internacional de dosagem de concreto eficiente com baixo consumo de cimento (Starkast Betong - Estocolmo, Suécia, 2012) e recebeu menção honrosa no Holcim Forum (Mumbai, India, 2013). Mestrado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP (2007), área de sustentabilidade de materiais de construção civil, foco em caracterização e utilização de resíduos da construção civil. Graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP) (2002). Ministra aulas na área de tecnologia (materiais de construção civil e sua influência no desempenho de sistemas construtivos) e projeto (análise de desempenho dos sistemas construtivos). Atua principalmente nos seguintes temas de pesquisa: análise da influência de características e propriedades de materiais de construção no desempenho de sistemas construtivos, sustentabilidade de materiais de construção, uso de resíduos de construção civil em produtos cimentícios, desenvolvimento de materiais cimentícios com baixo consumo de cimento, técnicas de caracterização reológica para materiais cimentícios, especificação de finos para materiais cimentícios de baixo teor de CO2, química do cimento.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/3725997260029861

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7758-4129

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