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NBR 9826JUL 1993

Preparação e homogeneização daspastas para ensaio de cimento Portlanddestinado à cimentação de poçospetrolíferos

Palavras-chave: Cimento Portland. Poço petrolífero 7 páginas

Origem: Projeto NBR 9826/1992CB-18 - Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e AgregadosCE-18:102.01 - Comissão de Estudo de Cimentos para Cimentação de Poços dePetróleoNBR 9826 - Preparation and homogenization of cement slurries for oil wellcementing - ProcedureDescriptors: Portland cement. Oil wellEsta Norma substitui a NBR 9826/1987Válida a partir de 30.08.1993

Procedimento

1 Objetivo

Esta Norma fixa condições exigíveis para preparação daspastas para ensaio de cimento Portland destinado à ci-mentação de poços petrolíferos, mediante o uso do mis-turador de palheta e homogeneização da pasta com auxí-lio do consistômetro à pressão atmosférica.

2 Documento complementar

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 9825 - Extração e preparação de amostras paraclassificação de cimento Portland destinado à ci-mentação de poços petrolíferos - Procedimento

3 Condições específicas

3.1 Preparação da pasta de cimento com o uso domisturador de palhetas

3.1.1 Aparelhagem

3.1.1.1 Balança capaz de determinar a massa das amos-tras de cimento e de água a serem ensaiadas, com reso-lução de 0,05% da carga indicada.

3.1.1.2 Misturador de palhetas dotado de:

a) copo de vidro borossilicato ou de material resis-tente e não reagente com os componentes dapasta, dotado de tampa com abertura central paraintrodução da amostra, com capacidade de 1 L ecom dimensões e geometria indicadas na Figura 1;

Nota: Caso o material do copo seja o vidro, a espessuramínima deste deve ser 6 mm; o copo deve apre-sentar borda reforçada.

b) motor elétrico capaz de operar a (66 ± 3) rps((4000 ± 200)rpm) e a (200 ± 8) rps((12000 ± 500)rpm) através de dispositivo regu-lador de velocidade;

c) temporizador para processamento e agitação damistura nos tempos especificados;

d) tacômetro, para indicar a velocidade de rotação domotor durante a operação, com resolução de± 1,7 rps (± 100 rpm).

3.1.1.2.1 As palhetas de agitação devem ser de materialmetálico, resistente ao efeito abrasivo dos materiais em-pregados nas operações de cimentação e não reagentecom os componentes da pasta.

3.1.1.2.2 As palhetas de agitação devem ser substituídassempre que apresentarem, devido ao desgaste, reduçãona massa da ordem de 10% em relação à massa originalou quando as suas dimensões, tomadas segundo planosperpendiculares passando por suas extremidades, apre-sentarem-se reduzidas de 5% em relação às originais (verFigura 2).

3.1.1.3 Termômetro com resolução mínima de 0,5°C eescala compatível com a faixa de temperatura de ensaio.

3.1.1.4 Funil de colo curto, com diâmetro de saída entre44 mm e 57 mm, em material não corrosível, para auxiliaro lançamento do cimento no copo do misturador.

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Figura 1 - Copo do misturador de palhetas

Unid.: mm

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3.1.1.5 Recipiente com capacidade de 1 L, preferencial-mente de alça, para a determinação da massa de cimen-to a ser empregada e seu lançamento.

3.1.1.6 Espátula de material não corrosível para auxiliar olançamento do cimento durante a preparação.

3.1.2 Preparação da pasta

3.1.2.1 A amostra de cimento, ao ser recebida, deve serhomogeneizada e peneirada através da peneira 850 µm(nº 20).

3.1.2.2 Deve ser utilizada água recentemente destilada ouágua destilada isenta de dióxido de carbono.

3.1.2.3 As temperaturas da água e do cimento antes damistura devem ser de (23 ± 2)°C.

Nota: Recomenda-se que, tanto quanto possível, não se expo-nha o cimento ao ar atmosférico, de modo a evitar a car-bonatação e a hidratação da amostra do cimento.

3.1.2.4 A quantidade de cada componente a ser adotadana preparação da pasta de cimento é:

a) água: 330 g;

b) cimento: 750 g.

3.1.2.5 P e s a r , n o r e c ip ie n t e r e f e r i d o e m 3 . 1 . 1 . 5 ,(750 ± 0 ,4) g de amostra de cimento, anotando antes atemperatura.

3.1.2.6 Pesar (330 ± 0,2) g de água de mistura diretamen-te no copo do misturador, registrando também a tem-peratura.

3.1.2.7 Ligar o misturador na velocidade baixa e lançarneste a amostra de cimento com auxílio do funil e espá-tula, em 15 s, durante os quais a velocidade deve-semanter dentro da faixa de (66 ± 3) rps ((4000 ± 200)rpm).

3.1.2.8 Após toda a amostra ter sido adicionada à água,tampar o copo do misturador e continuar a agitação emvelocidade alta, isto é, (200 ± 8) rps ((12000 ± 500)rpm)durante 35 s, desligando em seguida o misturador.

3.2 Homogeneização da pasta de cimento comconsistômetro à pressão atmosférica

3.2.1 Aparelhagem

3.2.1.1 Consistômetro à pressão atmosférica

Recipiente de aço inoxidável para banho de água (ver Fi-gura 3), o qual aloja duas células com palhetas (ver Figu-

ra 4) contendo a pasta de cimento, que devem girar a(2,5 ± 0,25) rps ((150 ± 15) rpm). É dotado de elementoaquecedor que possibilita elevar e controlar a temperatu-ra do banho, a partir da ambiente, até 93°C.

3.2.1.1.1 Deve-se assegurar que todas as superfícies queentram em contato com a pasta de cimento estejamlimpas. Após cada ensaio, as superfícies (especialmenteas bordas externas das palhetas) devem ser limpas eescovadas com escova de aço. Os mancais de rolamentoda tampa e do indicador de torque devem ser mantidoslimpos, por meio de freqüentes lavagens com querosene,e untados com óleo lubrificante de grau leve.

3.2.1.1.2 O recipiente do consistômetro deve ser enchidocom água até o nível indicado no visor ou por meio desistema de drenagem. Esta operação é realizada comduas células alojadas e com o aparelho desligado. Todasas peças de aço expostas à água devem ser mantidaslimpas e ligeiramente lubrificadas ou engraxadas.

3.2.1.1.3 Após ser montado o mecanismo da célula, istoé, o conjunto da tampa e palheta, este deve ser girado àmão para assegurar que nenhuma das peças estejam ematrito.

3.2.1.2 Espátula

Deve ser de material não corrosível e com as dimensõesindicadas na Figura 5.

3.2.2 Homogeneização da pasta

3.2.2.1 Após a preparação da pasta no misturador de pa-lhetas descrito em 3.1.1.2, esta deve ser rapidamentevertida para a célula até o nível apropriado, indicado pormeio de um sulco ao redor da parte interna da célula. Apalheta deve, então, ser inserida e a tampa colocada naposição adequada , encaixando-se o pino localizado noeixo de torque da tampa na ranhura do eixo da palheta. Oconjunto deve ser, então, colocado no banho de modoque os pinos de acionamento que fixam a tampa à célulase encaixem também no cilindro de acionamento. Emseguida, dar partida ao motor.

3.2.2.2 O intervalo de tempo entre a preparação da pastano misturador de palhetas e a partida do consistômetronão deve ultrapassar 1 min. Ao término da operação,deve-se homogeneizar a pasta por 5 s com auxílio daespátula descrita em 3.2.1.2.

3.2.2.3 Na homogeneização de pastas para o ensaio a27°C, a temperatura do banho deve ser mantida a(27 ± 1)°C durante 20 min. Para o ensaio a 52°C, atemperatura inicial deve ser de (27 ± 1)°C e a final, de(52 ± 1)°C, mantendo-se o incremento de temperaturade 1,25°C por minuto, durante 20 min.

NB

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Unid.: mm

Figura 3 - Consistômetro à pressão atmosférica

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Notas: a) Palheta: aço inoxidável tipo 302 (1,0 mm x 7,9 mm), laminado a frio.

b) Eixo: aço inoxidável tipo 416 (6,4 mm x 211,1 mm), recozido e retificado.

c) Juntas: todas em solda prata.

Figura 4 - Célula e palheta do consistômetro à pressão atmosférica

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Posição Quantidade Discriminação Material

1 1 Chapa Aço inox

2 2 Barra Madeira

3 2 Rebite ø 3 x 17 Latão

Figura 5 - Espátula

Unid.:mm