01-Cementacion primaria

5/13/2018 01-Cementacion primaria - slidepdf.com

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Cementacion Primaria



2 KTC

Cemento homogeneo,Con Buenas propiedades

Pelicula de CementoIntegra. Sin canales

de gas o lodo

Tope de cemento

Segun diseno

Cemento adherido

A la formacion

Cemento adherido

Al revestidor

Aislada

Si perdidaBuen cemento

En la zapata

Zona de produccion

Objectivos de la CementacionPrimaria



3 KTC

Proposito del revestidor (superficie, liner, etc.)

Altura del cemento (TOC requerida, prof. de las formaciones)

Planes de Completacion (perf, prod, inyeccion, estim, pruebas

Leyes (gobierno, locales, operadora)

Diseno ± Objectivos



4 KTC

Geometria del Hoyo (tamano de barrena, calibre, exceso, prof,

Pozo (presiones de poro y fractura, litologias, prof., etc.)

Temperaturas (BHS

T, BHC

T,

TOL)

Zonas Problemas (perdidas, lavadas, flujo de agua, gas HP, et

Datos del Revestidor (tamano, tipos, profundidad, revestidor an

Datos direccionales (TVD, MD, KOP, desviacion, etc.)

Datos de los fluidos (tipo de lodo, densidad, reologia)

Diseno ± Datos Necesarios



5 KTC

Pruebas de Laboratorio- Definir las propiedades requeridas (densidad, reologia, perdida de

filtrado, estabilidad, tiempo de bombeo)

- Optimizar el diseno usando muestras de campo

- Optimizar las propiedades del cemento fraguado (resistencia

compresiva, etc.) Remocion de Lodos

- Regimen de Desplazamiento (flujo turbulento)

- Seleccion de espaciadores y lavadores (compatibilidad de fluidos)

- Tiempo de Contacto (para flujo turbulento)

- Recomendacion ± acondicionar, tapones, centralizacion y movimientos de tuberi

Altura del Cemento

- Presiones estaticas (hidrostatica)

- Volumenes de Cemento y Preflujos, rendimientos, tope de fluido

- Collares de Etapas, cestas, ECPs, etc.

Diseno ± Preparacion



6 KTC

Programa de Bombeo

- Secuencia de Trabajo

- Caudales de Bombeo y Desplazamiento (para remocion de l

- Presiones Dinamicas (friccion, fractura y superficie)

- Efecto U-tube (rata anular, tiempo de contacto, etc.)

Otros

- Equipo

- Materiales- Logistica

- Personal

Diseno - Ejecucion



7 KTC

El Revestidor Ideal

Revoque fino e impermeable

(no gelificado o no-consolidado)

BHST al tope del

cemento

>BHCT a TD

Espacio Anular

Minimo: 3/4´

Ideal: 1 1/2´

Hoyo y Lodo

Acondicionados

Apropiadamente

Diametro

Exacto

Hoyo Estable

Uniforme

(ni zonas lavadas ni restricciones)

Sin FlujoSin Perdida

Revestidor centrado en el Hoyo

BHST y BHCT reales



8 KTC

PH > PP

Pozo estable

Bueno MaloPozo

- En calibre

- Uniforme

Pozo

- No en calibre

- Zonas Lavadas

- Restricciones

- Canalizacion

- TOC DesconocidoTope de fluidos

Segun diseno

PH < PF

Sin perdidas

Zona de Perdida (PF)

Zona de HP (Pp)

Lodo

Espaciador

Lechada

Ligera

Lechada

Principal

TOC

Muy alto

Canal de lodo gelificado

(no removido)

PH < PP = influjo

PH > PF = Perdida

Geometria del Pozo



9 KTC

Hoyo Circular

Hoyo Ovalado

Dos diametros

Iguales

Volumen Correcto Volumen Errado

Caliper de Dos-Brazos

Volumen OK Volumen muy pequeno

(un patin esta flotando)

Caliper de Tres-Brazos

DiametrosDiferentes

Caliper de cuatro-brazos (doble lectura)

OvaladoCircular

Registro de Hoyo



10 KTC

El acondicionamiento es necesario para: Estabilizar el pozo (sin gas, perdidas de circulacion,

etc.)

> 95% del volumen del hoyo en circulacion

- Fluidos de calibracion Acondicionar el lodo (circulacion)

- Romper el esfuerzo de geles- Bajar el punto cedente

- Contenido de Solidos (< 10%)- Perdida de Filtrado controlada. Revoque fino eimpermeable

Reducir la temperatura circulante para un rapidodesarrollo de la resistencia a la compresion

Acondicionamiento del Lodo y elHoyo



11 KTC

Fluidos de Calibración

Para determinar circulación eficiente o cantidad de fluidoque esta moviendo en el pozo.

Procedimiento :

± Bajar registro multi-arm open-hole caliper y determinar volumen total del pozo

± Circular al mismo caudal de la cementación y determinar eficiencia de la bomba

± Tirar marcador o trazador en etapas

± Monitorear el retorno del marcador

± Calcular volumen circulado (caudal y tiempo)

± (Debería ser ± el volumen mecánico del Caliper - Paso. 1)

Incrementar caudal y recalcular eficiencia



12 KTC

Fluidos Compatibles

Modulo de colocacion del CemCADE*

- Flujo Turbulento o Laminar Efectivo

- Centralizacion (optimizar centralizcion)

Lavador quimico o espaciador

Movimiento del Revestidor (rotacion o reciprocacion

* Mark of Schlumberger

Desplazamiento del Lodo



13 KTC

Acondicionar el Hoyo



14 KTC

Centralizadores Rigidos- Secciones del hoyo en calibre

- Traslape del Liner

- Entre revestidores

Centralizadores Flexibles- Secciones del hoyo fuera de calibre

Programa de Centralizacion

- EL registro del Caliper es critico

- Considerar la flotacion durante la cementacion- Combinaciones de rigidos y flexibles pueden ser usados

- Optimizar la colocacion con el simulador CemCADE*

- Es un elemento clave en la remocion de lodos


Remocion de Lodo - Centralizacion



15 KTC

Instalacion de Centralizadores



16 KTC

Reciprocacion

RotacionRevestidor

Estacionario

Comienza la

Rotacion

Lodo siendo

Removido

10 a 40 rpm

Cemento

Fluyendo Lodo Gelificado

Lodo

Cemento

Standoff = 20%

Sin Movimiento

Standoff = 100%

Reciprocacion

Movimiento de Tuberia



17 KTC

Evitan la contaminacion del cemento

Tapones

Tapon de

Nitrilo

Superior

Tapon de

Goma

Superior

Tapon de

Goma

Inferior

Tapon de

Nitrilo

Inferior



18 KTC

Evitan la contaminacion del cemento

Tapones

Un Inferior Dos Inferiores

Lav/Espaciad Inferior Inferior 1

Inferior Lav/Espaciad Lav/Espaciad

Cemento Cemento Inferior 2

Superior Superior Cemento

Superior



19 KTC

Temperatura Estatica de Fondo (BHST)

- Partiendo del gradiente medio de temperatura (oF/100

ft)

BHST = MST + (prof * TG)

- Partiendo de la interpolacion de registros de fondo

Temperatura Circulante de Fondo (BHCT)

- Partiendo de la BHST usando las tablas API o

correlaciones

-Puede sobre estimar la BHCT

- Simuladores

Temperaturas de Fondo de Pozo



20 KTC

Alta (T en largas columnas de cemento

Al Tope del Cemento

- Mayor Tiempo de Fraguado- Lento desarrollo de la Resistencia a la

Compresion

Prueba de resistencia a la compresion al TOCST

Temperatura Diferencial



21 KTC

Seguridad en el Pozo

Estatica y Dinamica

En el CemCADE*


Presiones durante la Colocacion

0

5 0 0 0

1 0 0 0 0

ft

Fluid Sequence

0 1 2 3 4

(x 1000) psi

Dynamic Well Security

Hydrostatic

Min. Hydrostatic

Max. Dynamic

Min. Dynamic

Frac

Pore

0 1 2 3 4

(x 1000) psi

Static Well Security

Hydrostatic

Frac

Pore



22 KTC

Desviacion del Pozo

3D S urvey



23 KTC

Densidad del Cemento- Presiones de Poro y Frac

- Propiedades del Cemento

- Costo

Tiempo de Frague-Tipo y procedimiento de Trabajo

- Temperatura, presiony profund.

Perdida de Filtrado

-Tipo de Formacion y permeabilidad

-Restriciones anulares

-Zonas de Gas

-Liner

Reologia- Mezclabilidad

- Presion de Friccion (ECD)

- Regimen de Desplazamiento

Desarrollo de la Resistenc- Temperatura

- Tiempos de WOC

Estabilidad

- Agua Libre

- Sedimentacion

Propiedades Especiales

- Flexibilidad

- Durabilidad

Seleccion de la Leachada de

Cemento



24 KTC

Ultraligeras (6.0 a 11.0 lb/gal)- Cemento Espumado (6.0 to 12 lb/gal)

- LiteCRETE* (8.0 - 13.0 lb/gal)

Convencionales Ligeras (11.0 a 15.0 lb/gal)

- Extendidas con Agua (D020, D128, D152, D075,D079)

- Agregados Ligeros (puzolanas)

- Mezclas de cmentos especiales (LITEPOZ*, TXI

Ligero)Densidades Normales (14.8 a 16.4 lb/gal)

- Cementos API clase A, B, C, G o H


Densidad del Cemento



25 KTC

Lechadas de Agua Reducida (16.0 a 18.0lb/gal)- Dispersantes TIC* (D065, D080, etc.)

Cementos Densificados (16.0 a 19.0 lb/gal)

- D031, barita (SG = 4.33); D076, hematita (SG =

4.95)

- Lechadas DensCRETE*

Cementos Ultradensos (19.0 a 22.0 lb/gal)

- Lechadas DensCRETE*


Densidad del Cemento



26 KTC

Retardadores

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

D13/D81

D13/D81 con Dispersante

D800/D801

D800/D801 con D93/L10

D110

D110 con D93/L10

D28/D150

D28/D150 con D121

D28

/D150

con D93

D161 UNISET HT (B178 ±

seco)

D177 UNISET LT (B155 ±

seco)

D197 AccuSET (liquido)

BHCT BHCT ooFFRetardador

100 200 300 400

140

100 185

125 250

250 310

300175

300 375

220 300

350300

400300

450250

100

Fresca Mar

37%

NaClX

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

18

%

80 250

100 250



27 KTC

Guia General(m/30 min, API)

Prevencion de migracion de gas 30 a 50

Liners < 50

Revestidores de Produccion- Ligeras < 250

- Principales < 150

Rutina (cuando sea requerido)

- Ligeras < 300

- Principales < 200

Pozos Horizontales < 50

Cemento Neto ± perdida de filtrado es 1000 a 1500 ml/30 min

Control de Perdida de Filtrado



28 KTC

Necesaria para:

- Evaluar la mezclabilidad de la lechada

- Determinar las propiedades de flujo

- Regimen de Flujo

- Caudales de Flujo

- Presiones de Friccion- Tendencias Tixotropicas y gelificacion

- Calcular las ECD

Se modifica por medio de:

- Dispersantes

- Viscosificantes (bentonita, aditivosFLAC*)

- Densidad (relacion agua/cemento,

agentes de peso)

-T

emperatura* Mark of Schlumberger

Reologia de la Lechada



29 KTC

Es calculada:

Mediante un viscosimetro rotacional

A condiciones ambientes y BHCT luego de

acondicionar la lechada

API RP 10B, Seccion 12

Las curvas son la mejor indicacion pero indices

pueden ser estimados:

PV = 1.5 x (Q300 - Q100)

Ty = Q300 - PV

Reologia de la Lechada



30 KTC

Prueba (Seccion 15, API RP 10B)- Llevar la lechada a BHCT (atmos o BHP

- Enfriar a 194oF, si esta por encima

- Cilindro cubierto de 250 mL

- Estatico por 2 hr a condiciones ambient

o BHP/BHCT

- Medir el agua libre luego de 2 horas

- Reportar como % (anteriormente en ml)

Guia General (%)- Rutina < 1.4%

- Critico < 0.4%

- Zonas de Gas Cero

- Horizontal Cero

AguaLibre

Lechada deCementoLuego de2 horas

Agua Libre



31 KTC

Prueba segun el tubo de prueba (API RP 10B, Seccion

15)- Acondicionar la lechada a BHCT y BHP en el consistometro

HPHT

- Curar en el tubo hasta que frague

- Seccionar el cilindro de cemento y determinar los diferentesgradientes de densidad

- La diferencia entre tope y fondo de la probeta de cementodebe ser menor a 5% (No es un requerimiento estandar de

API o de la industria)

Tendencia a la Sedimentacion es indicada por:

- Valor Ty negativo (chequear si Ty < 10 lb/100 ft2)

- Cemento sedimentado en la taza del reometro

- Cemento sedimentado en las paletas del consistometro

- Reduccion en la altura o depositos en los cubos de cemento

para realizar pruebas de resistencia a la compresion

Sedimentacion



32 KTC

Resistencia requerida:

> 100 psi para soportar el revestidor

> 500 psi para continuar perforando

> 500 o 2000 psi para disparar

> 5000 psi para desviar

Por encima de 230oF (110oC) agregar 35%

BWOC de silica

Determinado por:

- API RP 10B, Seccion 7 (prensa)

- API RP 10B, Seccion 8 (UCA)

Resistencia a la Compresion



33 KTC

Resistencia Sonica



34 KTC

FlexSTONE

Young's Modulus (K psi)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Not flexible Very flexible

Compressive Strength (psi)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000


Permeability (microdarcies)

0

0.5

1

1.5

2

2.5




35 KTC

FlexSTONE - Expansion

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Salt cement

Foam

Plaster

FlexSTONE

Expansion (%)



36 KTC

DuraSTONE

6 impactos Clase G

82 impactos 96 impactos

Cemento DuraSTONE



37KT

C

Lodo Base-Agua Lodo Base-Aceite

Cemento/lodoPV (cp)

Ty(lb/100ft2)

PV (cp)

Ty(lb/100ft2)

100/0 19 64 19 64 60/40 60 100 41 152 50/50 60 140 36 222 40/60 Fuera Dial Fuera Dial Fuera Dial Fuera Dial 0/100 28 4 44 24

Procedimiento API: API RP 10B, Seccion 16- Lodo, espaciador, cemento

- Prueba de Reologia a BHCT (maximo 189oF)

- Mezclas (95/5, 75/25, 50/50, 25/75, 5/95) comparado a

fluidos puros- Tiempo de fraguado, resistencia compresiva, perdida de

filtrado, estabilidad de la lechada

- Prueba de humectabilidad para evaluar la efectividad de

los surfactantes en los espaciadores

Compatibilidad de Fluidos



38KT

C

Ciertas lechadas son disenadas para ser usadasbajo condiciones especiales:

± GASBLOK*

± WELBOND* ± SALTBOND*

± Cemento RAS

± ARCTICSET*

± RFC*

± SELFSTRESS*


Lechadas Especiales



39 KTC

Cementacion de Liner ±Consideraciones Especiales

Es una cementacion primaria con caracteristicas especiales: ± Aislamiento al TOL es critico

Buen cemento en el traslape del liner (overlap)

± Reversado del Cemento por encima del TOL

Tiempo de Fraguado La presion en el TOL no debe exceder la presion de

fractura

Colocar espaciador dentro del DP a la altura delColgador para prevenir incompatibilidades

± Bajar rata de desplazamiento antes de entrar con el taponlimpiador del DP en el tapon superior del liner

± Buen control de perdida de filtrado debido al pequenoespacio anular (colgador). Alta ECD

± Mala centralizacion dificulta aun mas la remocion de lodos

Documents

01-Cementacion primaria