Evaluación del potencial de las nanopartículas carbón quantum dots en la optimización de las propiedades mecánicas del cemento clase h / Norman Hernando Sanmiguel Cabrera; Director Carlos Francisco Valdés Rentería
By: Sanmiguel Cabrera, Norman Hernando [autor]
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Contributor(s): Valdés Rentería, Carlos Francisco [Director].
Neiva: Universidad Surcolombiana, 2025Description: 1 CD-ROM (101 páginas); tablas o cuadros; 12 cm.Content type: texto Media type: computadora Carrier type: disco de la computadoraSubject(s): Ingeniería de Petróleos -- Nanopartículas - Carbón Quantum | Propiedades Mecánicas -- Cemento Clase HDDC classification: Th IP 583 | Item type | Current location | Collection | Call number | Copy number | Status | Date due | Barcode | Item holds |
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Biblioteca Central | Tesis y Trabajos de Grado | Th IP 583 (Browse shelf) | Ej.1 | Available | 900000029512 | ||
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Biblioteca Central | Tesis y Trabajos de Grado | Th IP 583 (Browse shelf) | Ej.2 | Available | 900000029513 |
Tesis Magíster en Ingeniería de Petróleos Universidad Surcolombiana. Facultad de Ingeniería. Maestría en Ingeniería de Petróleos 2025
Resumen -- Introducción -- Objetivos -- Planteamiento del problema -- Estado del arte -- Componente teórico -- Metodología -- Análisis y resultados -- Conclusiones
"La cementación de pozos petroleros exige equilibrar propiedades reológicas y mecánicas del cemento con su bombeabilidad, especialmente bajo condiciones operacionales exigentes. Las formulaciones convencionales presentan limitaciones para lograr simultáneamente buena trabajabilidad, alta resistencia temprana y una microestructura densa. En este contexto, la incorporación de nanomateriales como los Carbon Quantum Dots (CQDs) surge como una estrategia innovadora para intervenir la microestructura del cemento desde etapas tempranas de hidratación.
Este estudio evalúa el efecto de los CQDs en mezclas de cemento Clase H (15.8 ppg), formuladas con agua dulce, retardador, dispersante y controlador de gas, todos aditivos típicos en cementaciones de superficie e intermedias. Se analizaron concentraciones crecientes de CQDs (0.05 % a 0.15 % BWOC) bajo condiciones operacionales simuladas.
Los resultados indican que, entre 0.05 % y 0.125 %, los CQDs actúan como nucleantes heterogéneos eficientes, acelerando la formación de geles C–S–H gracias a su alta área superficial y funcionalización con grupos oxigenados. Se observó una mejora del 52 % en el punto de cedencia, una reducción del 30 % en el tiempo de fraguado inicial y una resistencia a la compresión superior a 3700 psi antes de 30 horas (20.4 % más que la mezcla base).
Sin embargo, a 0.15 % se registró un deterioro en el desempeño, con mayor tiempo de bombeabilidad y menor resistencia, atribuido a la formación de aglomerados coloidales. Se identifica así una ventana de concentración óptima para maximizar los beneficios de los CQDs en aplicaciones reales."
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