Revista de Geografía y Desastres Naturales
Acceso abierto

abstracto

Revisión exhaustiva de la degradación química y mecánica del cemento de pozos en ambientes de CO2 para operaciones de Ccs

Priyesh Jani y Abdulmohsin Imqam

Enunciado del problema: Las operaciones de captura y almacenamiento de carbono reducen la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, lo que tiene un gran impacto en el medio ambiente. El almacenamiento a largo plazo de dióxido de carbono en un yacimiento depende de la degradación del cemento Portland que se usa para moldear estos pozos debido al dióxido de carbono. El objetivo de esta investigación es proporcionar una revisión exhaustiva de las investigaciones anteriores para ayudar a comprender la degradación del cemento, las soluciones proporcionadas a este problema y discutir una posible alternativa. Se realizaron tablas con información sobre los tipos de cemento, las condiciones de curado y las condiciones de exposición (condiciones experimentales) utilizadas en los diferentes estudios y sus conclusiones. Se incluyeron tablas compuestas por estudios experimentales realizados con cemento Portland puro y mezcla de cemento (cemento Portland + aditivos). También se discutieron los estudios de campo. Se discutieron las posibles rutas de migración de CO2 y las condiciones de exposición que es probable que ocurran dentro del reservorio. Se extrajeron datos cuantitativos de estas investigaciones para comprender los cambios estructurales después de la exposición. A partir de los datos adquiridos se realizaron histogramas para determinar el tipo de cemento más utilizado, condición de exposición y aditivo. Los datos se construyeron para explicar las diferentes condiciones de curado y exposición. El análisis de datos muestra que los amplios rangos de condiciones de curado y exposición hicieron imposible la comparación de los cambios estructurales entre los estudios. Sin embargo, se compararon el aumento o la disminución de la porosidad, la resistencia, la permeabilidad y la densidad de los núcleos de cemento después de la exposición al CO2 y las profundidades de alteración. En su mayoría, los investigadores utilizaron cemento para pozos de clase H y clase G con agua/salmuera saturada de CO2 en condiciones estáticas. Se ha descubierto que las cenizas volantes son las puzolanas más conocidas y se pueden mezclar de forma fiable con cemento para proporcionar integridad a largo plazo en las operaciones de almacenamiento de CO2. Sin embargo, los estudios sugieren que mayores cantidades de este aditivo tienen un impacto negativo en la mezcla de cemento para este ambiente. Se sugirió el uso de cemento de geopolímero a base de cenizas volantes en las operaciones de almacenamiento de CO2 debido a su naturaleza ecológica y su mayor durabilidad en entornos de CO2 que el cemento Portland. La investigación proporcionó una revisión crítica de las investigaciones anteriores, que resultó útil para comprender el proceso de degradación del cemento Portland en un entorno de CO2 y el comportamiento de los aditivos. Se propuso y discutió un nuevo cemento de geopolímero a base de cenizas volantes.