01_Generalidades sobre cementacion

GENERALIDADES GENERALIDADES SOBRE SOBRE

CEMENTACIONCEMENTACION

DEFINICIDEFINICIÓÓN:N:

SECUENCIA OPERATIVA MEDIANTE LA CUAL SE BOMBEA

UNA LECHADA DE CEMENTO Y ADITIVOS DENTRO DEL

POZO PARA QUE CUMPLA CIERTOS OBJETIVOS.

EL BOMBEO DEL CEMENTO AL POZO SE CUMPLE CON

EQUIPOS Y ACCESORIOS ESPECIALMENTE DISEÑADOS

PARA ESTA FINALIDAD.

OBJETIVOS:OBJETIVOS:

1- SOPORTAR Y VINCULAR LAS SARTAS DE CASING CON LAS PAREDES

DEL POZO.

2- EVITAR EL MOVIMIENTO DE FLUIDOS POR MEDIO DE UN SELLO QUE

AISLE PERFECTAMENTE LAS CAPAS Y FORMACIONES PENETRADAS

DURANTE LA PERFORACIÓN

3- PROTEGER EL CASING DE LA CORROSIÓN.

4- AISLAR ZONAS DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

5- SOPORTAR LOS ESFUERZOS PRODUCIDOS POR LA PERFORACIÓN

CUANDO SE DESEA PROFUNDIZAR EL POZO O DURANTE EL PERFORADO PARA LA PRODUCCIÓN ( PUNZADO, CAÑONEO, BALEO)

ZONA DE PERDIDA DE CIRCULACION

PLANIFICACIPLANIFICACIÓÓN DE UN TRABAJON DE UN TRABAJO

DE CEMENTACIDE CEMENTACIÓÓNN

DISEDISEÑÑO:O:

EL DISEÑO DE UNA LECHADA DE CEMENTO ESTA AFECTADO POR VARIOS FACTORES

1- TIPO DE CASING A CEMENTAR

a- Conductor o Seguridad c- Intermedio e- Liner

b- Superficial o Guía d- Aislación f- Tapón,

2- LAS PROFUNDIDADES A QUE QUEDARA EL ANILLO DE CEMENTO

3- TEMPERATURA Y PRESIÓN DE FONDO

4- DENSIDAD DE LA LECHADA

5- TIEMPO DE ESPESAMIENTO, ETC

PROPIEDADES DEL CEMENTO FRAGUADOPROPIEDADES DEL CEMENTO FRAGUADO

A) EL ANILLO DE CEMENTO NO DEBE SER QUEBRADIZO

B) EL CEMENTO DEBE ADHERIRSE PERFECTAMENTE A LAS PAREDES

C) EL ANILLO DE CEMENTO DEBE SER IMPERMEABLE

D) ELASTICIDAD

E) RESISTENCIA MECÁNICA A LA COMPRESIÓN

F) RESISTENCIA QUÍMICA

G) BAJO FILTRADO

1500 m

25 m

100 m

2200 m

2400 m

CASING CONDUCTOR 20”

CASING GUIA 13 3/8”

INTERMEDIA 9 5/8”

AISLACIÓN O PRODUCCIÓN 7“

LINER 5”

CEMENTACIONES PRIMARIASCEMENTACIONES PRIMARIAS

CASING CONDUCTORCASING CONDUCTOR

NO SIEMPRE ES NECESARIA, Y SU FUNCIÓN PRINCIPAL ES SOSTENER

Y AFIRMAR EL TERRENO AL INICIO DE LA PERFORACIÓN, POCOS

METROS O PIES CERCANOS A LA SUPERFICIE. GENERALMENTE MUY

CORTAS Y DE GRAN DIÁMETRO. SE CEMENTAN CON LECHADAS DE

ALTA RESISTENCIA Y DE FRAGUE MUY RÁPIDO.

CEMENTACIONES PRIMARIAS (Cont.)CEMENTACIONES PRIMARIAS (Cont.)

GUGUÍÍAS O SUPERFICIALESAS O SUPERFICIALES

CUMPLEN VARIAS FUNCIONES:

1- SERVIR DE SOPORTE A LAS VÁLVULAS B.O.P.(BLOW OUT

PREVENTOR)

2- PERMITIR COLGAR LAS SARTAS DE CASING QUE SE

INSTALAN A CONTINUACIÓN.


INTERMEDIASINTERMEDIAS

ES NECESARIO ENTUBAR ESTA CAÑERIA CUANDO SE PRESENTAN ESTOS

PROBLEMAS Y NO SE PUEDE SOLUCIONAR POR OTROS MEDIOS:

1- ZONAS CON PERDIDAS DE CIRCULACIÓN

2- DESMORONAMIENTOS

3- ARCILLAS QUE SE INCHAN Y CIERRAN EL POZO

4- ZONAS DE BAJA PRESIÓN (PEGAMIENTO POR PRESIÓN

DIFERENCIAL)

PUEDE SER MAS DE UNA EN UN MISMO POZO.


INTERMEDIAS (Cont.)INTERMEDIAS (Cont.)

SE CEMENTAN:

A) SOLO UN TRAMO INFERIOR FRENTE A LA ZONA

PROBLEMÁTICA

B) HASTA SUPERFICIE (LECHADA PRINCIPAL Y LECHADA DE

RELLENO)


AISLACIAISLACIÓÓN O PRODUCCIN O PRODUCCIÓÓNN

DESDE SUPERFICIE HASTA LA ZONA DEBAJO DE LA CAPA PRODUCTIVA.

LA CALIDAD DE LA CEMENTACIÓN ES FUNDAMENTAL.

EL EXTREMO SE CUELGA DE LA CABEZA DE POZO EN TENSIÓN,

MEDIANTE UN CARRETEL O SPOOLER.

PUEDEN SER:

A) UNA ETAPA

LECHADA DE RELLENO Y PRINCIPAL. SIMILAR A UNA INTERMEDIA


AISLACIAISLACIÓÓN O PRODUCCIN O PRODUCCIÓÓN (Cont.)N (Cont.)

B) DOS O MAS ETAPAS

DEBIDO A LOS BAJOS GRADIENTES O CUANDO SE DESEA UBICAR

EN EL POZO LECHADAS DE DIFERENTES PROPIEDADES PARA

RESOLVER ALGUN PROBLEMA.

SE REALIZAN DE IGUAL FORMA QUE LA DE UNA ETAPA, LA

DIFERENCIA ES QUE POSEE UN DISPOSITIVO INSTALADO EN LA

COLUMNA DEMANERA TAL QUE PERMITE CEMENTACIONES EN

DIFERENTES TRAMOS Y TIEMPOS.


LINERSLINERS

ES UNA VARIEDAD ESPECIAL DE AISLACIONES.CONSISTE EN ENTUBAR

UNA SARTA DE TUBERIAS EN LA FRACCIÓN DE POZO ABIERTO

PERFORADO Y COLGARLO EN EL ÚLTIMO CASING INSTALADO. DE ESTA

FORMA EL LINER ES UN CASING DE AISLACIÓN QUE NO LLEGA HASTA LA

SUPERFICIE Y POR LO TANTO SE REDUCENREDUCEN LOS COSTOS DE

ENTUBACIÓN.


LINERS (Cont.)LINERS (Cont.)

LA UBICACIÓN Y TIPO DE LECHADAS UTILIZADAS A LAS DE LAS

CEMENTACIONES DE AISLACIÓN O PRODUCCIÓN, CON CONDICIONES

CRÍTICAS PARA EL DISEÑO, POR LOS ESPACIOS REDUCIDOS,

PRESIONES Y TEMPERATURAS MAYORES, ETC., Y EN PARTICULAR

PORQUE SE UTILIZA UNA HERRAMIENTA ESPECIAL PARA

INSTALARLO(COLGADOR DE LINER) QUE QUEDARA EN EL POZO JUNTO

CON EL LINER CEMENTADO.

FACTORES QUE PRODUCEN FACTORES QUE PRODUCEN

CEMENTACIONES DEFECTUOSASCEMENTACIONES DEFECTUOSAS

1- AGUA PARA MEZCLAR CON EL CEMENTO CONTAMINADA DE

MATERIALES ORGÁNICOS O INORGÁNICOS.

2- TEMPERATURAS DE CIRCULACIÓN DE FONDO DE POZO(BHCT)

ESTIMADAS INCORRECTAMENTE PARA LOS TIEMPOS DE

ESPESAMIENTO NECESARIOS.

3- FALTA DE HOMOGENEIDAD DE LA MEZCLA ENTRE CEMENTO Y

ADITIVOS.

4- VOLUMENES DE COLCHONES INSUFICIENTES PARA UNA LIMPIEZA

ADECUADA Y ELIMINACIÓN DEL LODO.


CEMENTACIONES DEFECTUOSAS (Cont.)CEMENTACIONES DEFECTUOSAS (Cont.)

5- FALTA DE ADITIVOS O CONCENTRACIÓN INADECUADA PARA

CONTROLAR EL TIEMPO DE ESPESAMIENTO, FILTRADO, REOLOGÍA,

ETC.

6- TAPONES DE GOMA MAL UBICADOS.

7- DISPOSITIVOS DE CASING, ZAPATOS Y COLLARES,SUCIOS.

8- MALA O FALTA DE CENTRALIZACIÓN DE CASING EN EL ESPACIO

ANULAR.

9- FALTA DE DENSIDAD PARA CONNTROLAR LAS PRESIONES PORALES

ELEVADAS.


CEMENTACIONES DEFECTUOSAS (Cont.)CEMENTACIONES DEFECTUOSAS (Cont.)

10- FALLAS DE LOS EQUIPOS DE MEZCLA DE SUPERFICIE Y BOMBEO AL POZO.

11- DESHIDRATACIÓN PREMATURA DE LA MEZCLA DE CEMENTO.

12- GELIFICACIÓN DEL CEMENTO POR CONTAMINACIÓN.

13- ALTAS DENSIDADES DE LECHADAS QUE FRACTURAN LA FORMACIÓN

Y SE PIERDE CEMENTO.

14- LODOS NO ACONDICIONADOS PREVIO A LA CEMENTACIÓN,

GELIFICADO EN EL ESPACIO ANULAR, QUE SON BY-PASEADOS Y

PRODUCEN ALTAS PRESIONES DE FRICCIÓN DURANTE LA

COLOCACIÓN DE LA LECHADA Y EL DESPLAZAMIENTO.

COMPOSICIÓN FINAL DEL CEMENTO

ELABORACIELABORACIÓÓN DE CEMENTOSN DE CEMENTOS

MATERIALES CALCAREOS + HORNO

ROTATIVO "= CLINKER (ENFRIADO Y MOLIDO) + YESO

MATERIALES ARCILLOSOS (1500/1600°C) + MOLIENDA = CEMENTO PORTLAND

COMPOSICICOMPOSICIÓÓN DEL CLINKER Y ESTRUCTURA DE LOS GRANOSN DEL CLINKER Y ESTRUCTURA DE LOS GRANOS

ALUMINATO TRICÁLCICO (C3A)

NO CONTRIBUYE MAYORMENTE EN LA RESISTENCIA FINAL DEL CEMENTO

FRAGUADO. PROMUEVE LA RÁPIDA HIDRATACIÓN Y CONTROLA EL

FRAGUE INICIAL Y EL TIEMPO DE ESPESAMIENTO. LOS CEMENTO

DENOMINADOS DE “ALTA RESISTENCIA A LOS SULFATOS” DEBEN TENER

UN CONTENIDO MENOR AL 3%.

COMPOSICICOMPOSICIÓÓN DEL CLINKER Y ESTRUCTURA DE LOS GRANOS N DEL CLINKER Y ESTRUCTURA DE LOS GRANOS (Cont.)(Cont.)

FERRO ALUMINATO TETRACÁLCICO (C4AF)

ES EL COMPONENTE DE BAJO CALOR DE HIDRATACIÓN DE CEMENTO.

CONTRIBUYE POCO A LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CEMENTO

FRAGUADO. EL AGREGADO EN EXCESO DE ÓXIDOS DE HIERRO

PROVOCARÁN UN INCREMENTO DE LA CANTIDAD DE FERROALUMINATO

TETRACÁLCICO.


SILICATO TRICÁLCICO (C3S)

SE FORMA POR LA COMBINACIÓN DE CaO Y SiO2. ES EL MAYOR

COMPONENTE DE LOS CEMENTOS PORTLAND RETARDADOS(40% a 45%) Y

DE LOS DE ALTA RESISTENCIA A LOS SULFATOS (60% a 65%). EL SILICATO

TRICALCICO CONTRIBUYE EN TODAS LAS FASES DEL DESARROLLO DE LA

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CEMENTO FRAGUADO, PERO

PARTICULARMENTE EN LA RESISTENCIA TEMPRANA DEL CEMENTO (1 a 28

DIAS).


SILICATO DICÁLCICO (C2S)

ES EL COMPONENTE DE LA LENTA HIDRATACIÓN DEL CEMENTO Y

BUENA RESISTENCIA FINAL. DEBIDO A SU LENTA HIDRATACIÓN VA

GANANDO EN FORMA BAJA Y GRADUAL RESISTENCIA, QUE OCURRE

SOBRE UN PERÍODO DE TIEMPO MUY EXTENDIDO.

CLASIFICACION DE LOS CEMENTOSCLASIFICACION DE LOS CEMENTOS

EN LOS ESTADOS UNIDOS EXISTEN VARIOS INSTITUTOS QUE ANALIZAN

Y ESPECIFICAN LOS MATERIALES Y PROPIEDADES DE LOS CEMENTOS.

LOS INSTITUTOS MAS CONOCIDOS Y LAS NORMAS QUE DICTAN EN LA

INDUSTRIA PETROLERA SON EL ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTIG

MATERIALS) Y EL A.P.I. (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE).

CLASIFICACION ASTMCLASIFICACION ASTM

EL ASTM A ESTABLECIDO ESPECIFICACIONES PARA CINCO TIPOS DE

CEMENTOS PORTLAND, CONOCIDOS COMO ASTM TIPOS I, II, III, IV, V.

CLASIFICACION DE LOS CEMENTOS (Cont.)CLASIFICACION DE LOS CEMENTOS (Cont.)

CLASIFICACION A.P.I.CLASIFICACION A.P.I.

EL API A ESTABLECIDO ESPECIFICACIONES PARA 9 CLASES DE

CEMENTOS PARA POZOS PETROLÍFEROS QUE HA DESIGNADO CON LAS

DENOMINACIONES “ CLASE A, B, C, D, E, F, G, H y J”

LAS CLASES A y B DEL API CORRESPONDEN A LOS TIPOS I, II y III DEL

ASTM. LOS TIPOS IV y V NO TIENEN CORRESPONDENCIA CON LAS

CLASES API.

PROFUNDIDADES DE APLICACIPROFUNDIDADES DE APLICACIÓÓN Y N Y

CONTENIDO DE AGUA SEGCONTENIDO DE AGUA SEGÚÚN A.P.I.N A.P.I.Cemento Clase API

Contenido Agua (%) gal/sk

Densidad (ppg)

Rendimiento (ft3/sk)

Profundidad (ft)

A(portland) 46 5.2 15.6 1.17 0-6000B(portland) 46 5.2 15.6 1.17 0-6000C(resist. Temp.) 56 6.3 14.8 1.32 0-6000D(retardado) 38 4.3 16.4 1.05 5000-12000E(retardado) 38 4.3 16.4 1.05 6000-14000F(retardado) 38 4.3 16.4 1.05 10000-16000G(básico) 44 4.96 15.8 1.14 0-8000H(básico) 38 4.3 16.4 1.05 0-8000

COMPOSICICOMPOSICIÓÓN TIPICA DE LOS CEMENTOS APIN TIPICA DE LOS CEMENTOS APICLASE API DE

CEMENTOC3S (%)

C2S (%)

C3A (%)

C4AF (%)

FINEZA WAGNER (cm2/cm)

A 53 24 8(+) 8 1600-1800B 47 32 5(-) 12 1600-1800C 58 16 8 8 1800-2200

D y E 26 54 2 12 1200-1500G y H 50 30 5 12 1600-1800

CLASIFICACICLASIFICACIÓÓN DE CEMENTOS SEGN DE CEMENTOS SEGÚÚN APIN API

CLASE A (CEMENTO PORTLAND): Usado en la construcción, se usa en cañerías superficiales.

CLASE G: Tiene resistencia a los sulfatos y un control de calidad que da homogeneidad al producto permitiendo trabajar en profundidades desde superficie hasta 8000ft. Con el agregado de aditivos (retardadores) se puede ampliar el rango de profundidad.

ADITIVOS PARA CEMENTOADITIVOS PARA CEMENTO

ACELERADORES: QUIMICOS QUE REDUCEN EL TIEMPO DE

BOMBEABILIDAD E INCREMENTAN LA RESISTENICA A LA COMPRESIÓN

ALCANZADA. Cl2Ca (1 a 4%), ClNa (1 a 5%).

RETARDADORES: ADITIVOS QUIMICOS QUE RETARDAN EL TIEMPO DE

BOMBEABILIDAD. LIGNITOS (0.1 A 1%), LIGNOSULFONATOS (0.1 A 2.5%)

EXTENDEDORES: MATERIALES QUE BAJAN LA DENSIDAD DEL SISTEMA

DE CEMENTO Y/O REDUCEN LA CANTIDAD DE CEMENTO POR UNIDAD

DE VOLUMEN.

ADITIVOS PARA CEMENTO (Cont.)ADITIVOS PARA CEMENTO (Cont.)

DENSIFICANTE: MATERIALES QUE INCREMENTAN LA DENSIDAD DE UN

SISTEMA DE CEMENTO. HEMATITA, ARENA, BARITINA.

DISPERSANTE: ADITIVOS QUIMICOS QUE REDUCEN LA VISCOSIDAD DE LA

LECHADA DE CEMENTO. SULFONATOS SON LOS DISPERSANTES MAS

COMUNES

CONTROL PÉRDIDA DE FLUIDO: MATERIAL QUE CONTROLA LA PÉRDIDA DE

FLUÍDO DE LA FASE ACUOSA DE UN SISTEMA DE CEMENTO HACIA LA

FORMACIÓN. EXISTEN DOS CLASES PRINCIPALES DE ESTOS ADITIVOS;

MATERIALES FINAMENTE DIVIDIDOS Y POLIMEROS SOLUBLES EN AGUA.


CONTROL PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN: ADITIVOS QUE CONTROLAN LA

PÉRDIDA DE LA LECHADA HACIA FORMACIONES PERMEABLES O

DÉBILES. RAFAELITA, CÁSCARA DE NUEZ, CELOFAN, ETC.

ADITIVOS QUE VARIAN LAS PROPIEDADES DE FLUJO:

LIGNOSULFONATOS, BENTONITA.

ADITIVOS QUE PROVEEN RESISTENCIA DEL CEMENTO FRAGUADO A

FLUIDOS CORROSIVOS. RETROGRESIÓN: SÍLICE


ADITIVOS QUE PROVEEN PLASTICIDAD A LA LECHADA: LATEX

ADITIVOS QUE CONTROLAN LA PERMEABILIDAD. CEMENTOS

ULTRAFINOS

ADITIVOS QUE LE CONFIEREN CARACTERÍSTICAS EXPANSIVAS A LA LECHADA.

DISPOSITIVOS, HERRAMIENTAS YDISPOSITIVOS, HERRAMIENTAS Y

EQUIPOS PARA CEMENTACIONEQUIPOS PARA CEMENTACION

ZAPATOS GUIAS: Se utilizan para guiar el casing cuando se baja en el pozo

abierto y evitar derrumbes y están instalados en el extremo inferior del primer

casing que se baja al pozo.

COLARES FLOTADORES: Se utilizan para evitar el retorno de cemento y

para asiento de los tapones.

ZAPATOS Y COLLARES DIFERENCIALES: El llenado del casing se produce

por presión diferencial entre el fuido existente en el pozo y el fluido dentro del

casing.


EQUIPOS PARA CEMENTACION (Cont.)EQUIPOS PARA CEMENTACION (Cont.)

DISPOSITIVOS DE ETAPAS: Se utilizan para realizar cementaciones en

etapas cuando las presiones hidrostáticas que quedaran en el anular superan

los valores de presión de fractura de formación o para resolver algún

problema al utilizar dos lechadas diferentes. Pueden ser de DOS o TRES o

mas etapas y con diferentes tapones.

CABEZAS DE CEMENTACION: Se colocan en la parte superior del último

casing instalado en el pozo y su función es alojar los tapones de goma que se

enviaran durante el bombeo y desplazamiento de la lechada de cemento.


EQUIPOS PARA CEMENTACION (Cont.)EQUIPOS PARA CEMENTACION (Cont.)

TAPONES DE GOMA: Generalmente se utilizan dos, uno inferior o fusible y

otro superior o de cierre. La función principal es separar físicamente los

fluidos que se envían al pozo a través del casing y hacia el espacio anular.

CENTRALIZADORES: El principal objetivo es el de centralizar el casing en el

espacio anular para lograr una distribución uniforme del cemento alrededor

del pozo, evitar zonas sin cemento y lodos bypasados.

RASCADORES O LIMPIADORES: Su funcion es eliminar el revoque dejado

por el lodo. Son del tipo ROTATIVO o RECIPROCOS.

DISPOSITIVO DOBLE ETAPADISPOSITIVO DOBLE ETAPA

EQUIPOS UTILIZADOSEQUIPOS UTILIZADOS

UNIDADES CEMENTADORAS:UNIDADES CEMENTADORAS:

Las unidades cementadoras utilizadas también como Bombeadoras, diseñadas

para trabajar en operaciones de Cementación como:

Cañerías Guía

Cañerías de Aislación

Cañerías Intermedias

Liners

Cementaciones a Presión

Cementaciones Circulando

Tapones balanceados

EQUIPOS UTILIZADOS (Cont.)EQUIPOS UTILIZADOS (Cont.)

UNIDADES CEMENTADORAS (Cont.):UNIDADES CEMENTADORAS (Cont.):

En operaciones de bombeo se puede mencionar:

Tratamientos Ácidos

Pruebas de Admisión de la formación (Step Rate- Step Down)

Pruebas de hermeticidad de BOP

Inyección de distintos tipos de fluidos (Gasoil, Colchones obturantes,

etc.)



Estas Unidades están equipadas con dos bombas triplex y tiene la capacidad

de realizar bombeos a alta presión utilizando una o ambas bombas.

La mezcla se realiza mediante un nuevo sistema de alta potencia, una bomba

de recirculación de alto caudal y un agitador radial.

Posee un densómetro en la línea de recirculación y un caudalímetro para medir

el agua de mezcla.



El tanque de mezcla de un solo compartimento con capacidad de mezclar

cemento a la pasada manteniendo un buen control de densidad y un tiempo de

residencia suficiente para una buena homogeneización del cemento.

Se puede mezclar a caudales mayores que 9 BPM con una densidad de 16.4

PPG. Lechadas de menor peso se pueden mezclar a caudales mayores.

UNIDAD CAUNIDAD CA--2121

bpm psi bpm psi12 1190 7.7 16008.6 1660 5.5 22005.9 2400 3.8 37503.8 3750 2 51002.2 8910 1.2 9000

Performance de las Bombas TriplexMáx. Potencia @

1875 rpmMáx. Potencia @

1200 rpm

UNIDAD CAUNIDAD CA--21 (Cont.)21 (Cont.)

DESCRIPCIONDESCRIPCION

MOTORES2 SCANIA - 6C Y 1 4C - B.H.P.360 a 2300 RPM

TRANSMISIONESMecánica Fuller - R.P.M. Admitidas 2500 MAX.

BOMBAS TRIPLES DE ALTA PRESIONGEOQUIP-500

ESPECIFICACIONESCarrera 6“ - Eficiencia Mecánica 80 % - Eficiencia Volumétrica 90 % - R.P.M. Máx 450 R.P.M.Potencia Admitida 500 HHP

CONFIGURACIONAcción horizontal simple, 3 pistones, con cuerpo hidráulico monoblock y reductor mecánico a engranajes.

TANQUE DE RECIRCULADORCapacidad 7 barriles - Agitación a paletas

BOMBAS RECIRCULADORMission Sand Master 3” x 4” x 13” - TIPO Centrífuga - Presión de Trabajo - Caudal 350 gpm

TANQUE DE DESPLAZAMIENTOCapacidad 20 barriles - Calibración Cada 1/2 barril

UNIDAD CAUNIDAD CA--21 (Cont.)21 (Cont.)

DESCRIPCIONDESCRIPCION (Cont.)(Cont.)

MEZCLADO DE CEMENTOSistema de Mezcla por Jet - Sistema de Recirculación de mezcla de cemento

BOMBA DE MEZCLAMission 5" x 4" x 14“ - TIPO Centrífuga - Presión de Trabajo 75 psi - Caudal 630 gpm

BOMBA DE SOBREALIMENTACIONNo posee.

BOMBA DOSIFICADORABOREMANN MODELO ES 100.2

PANEL DE CONTROLIndica:Densidad de Cemento lbs/galTotalizadores de CaudalParcializadores de Caudal PresiónDisplay de Caudal de bomba dosificadora.

DESCRIPCION GENERAL DE UNDESCRIPCION GENERAL DE UN BULKBULK

El bulk es un equipo que se utiliza para poder transportar el cemento y los

productos químicos necesarios para una operación de cementación.

Este equipo es el que suministra cemento a un batch mixer, en el caso de una

cementación de cañería de aislación y al cementador en el caso

de una cañería guía.

Estos equipos poseen:

1 motor que transmite potencia a un compresor

1 compresor de 5 kg/cm2

DESCRIPCION GENERAL DE UNDESCRIPCION GENERAL DE UN BULKBULK (Cont.)(Cont.)

2 trompos con una capacidad de 320 bolsas cada uno y 1 trompo con

capacidad inferior. Este último tiene una válvula que permite la descarga del

cemento.

1 línea para descarga de cemento

1 línea de aire para presurizar trompos y zanahoria( trompo mas pequeño)

1 línea de venteo.

1 cilindro horizontal con 3 manómetros, 1 para controlar la presión de aire en

la línea principal y los otros dos para controlar la presión en los trompos.

DESCRIPCION GENERAL DE UNDESCRIPCION GENERAL DE UN BULKBULK (Cont.)(Cont.)

Válvulas manuales que permiten carga y descarga de cemento, presurización

y despresurización y venteo del sistema.

DESCRIPCION BACHTDESCRIPCION BACHT--MIXERMIXER

El recirculador posee:

1 motor de combustión interna para alimentación de potencia a las bombas

centrífugas.

2 bombas centrifugas. Una de estas para alimentación del circuito del agua. La

otra bomba para la recirculación del fluido que se encuentra en los tambores.

2 trompos. Cada uno con una capacidad de 40 Bbls. ( 45 Bbls. Max.) para

preparar la mezcla necesaria. Cada trompo posee un agitador con 4 paletas

para energizar la mezcla y así poder homogeneizarla.

Línea de circuito de cemento.

Línea de circuito de agua.

DESCRIPCION BACHTDESCRIPCION BACHT-- MIXERMIXER (Cont.)(Cont.)

Línea que permite recircular.

1 densómetro.

1 tablero de control con:

Comandos para 6 válvulas ( 3 p/ cada trompo)

3 comandos para accionamiento neumático de válvulas (1° succión bomba

de agua, 2°descarga lateral derecha y 3° descarga lateral izquierda).

Contacto y puesta en marcha de motor.

Control de aceleración de bombas centrífugas.

Control de aceleración de motor.

ENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIO

1- DENSIDAD Y RENDIMIENTO DE LA MEZCLA.

2- TIEMPO DE FILTRADO.

3- FILTRADO A ALTA PRESIÓN Y TEMPERATURA, ESTÁTICO Y DINÁMICO.

4- REOLOGÍA PARA DETERMINACIÓN DE AL VISCOSIDAD, CAUDALES Y PRESIONES DE FRICCIÓN.

5- CONTENIDO DE AGUA LIBRE.

6- TIEMPO DE FRAGUE, CURADO, DE LA LECHADA DE CEMENTO.

7- RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CEMENTO FRAGUADO.

ENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIO (Cont.)(Cont.)

8- CONTROLPOTENCIAL FLUJO DE GAS, GELIFICACIÓN DE LA MEZCLA

DE CEMENTO.

9- SEDIMENTACIÓN DE PARTICULAS SÓLIDAS CUANDO SE DEJA EN

REPOSO.

10- RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CEMENTO A TRAVÉS DEL

TIEMPO, NO DESTRUCTIVO.

11- COMPATIBILIDAD ENTRE LODO/PREFLUJOS/CEMENTO.

DENSIDAD Y RENDIMIENTO DE LA MEZCLADENSIDAD Y RENDIMIENTO DE LA MEZCLA

Los equipos tales como balanzas presurizadas, densímetros electrónicos o

nucleares se deben utilizar para controlar y verificar correctamente en

laboratorio y en el campo los valores de densidad diseñados.

El agregado de aditivos a la mezcla, afectan levemente o no tienen efecto

sobre la densidad y rendimiento de la mezcla.

TIEMPO DE ESPESAMIENTOTIEMPO DE ESPESAMIENTO

La presión y temperatura afectan directamente el tiempo de espesamiento de

las lechadas de cemento y la resistencia a la compresión del cemento

fraguado. La temperatura tiene mayor efecto que la presión. A temperaturas

elevadas la lechada se deshidrata y fragua mas rápidamente, ocasionando

que disminuya el tiempo de espesamiento.

El tiempo de espesamiento esta definido como el tiempo que transcurre desde

que se mezcla el cemento con agua hasta que adquiere 100 Uc (unidades de

consistencia) medidas en un consistómetro a presión y temperatura.

TIEMPO DE ESPESAMIENTO (Cont.)TIEMPO DE ESPESAMIENTO (Cont.)

Por esta razón es fundamental conocer perfectamente las temperaturas de

circulación de fondo de pozo BHCT.

El A.P.I. Ha establecido normas, caracteristicas de los equipos y planillas de

ensayo que simulan las condiciones en diferentes profundidades, presiones y

gradientes de temperaturas, que cubren un amplio rango.

Se debe conocer con exactitud la temperatura para no cometer errores en el

tiempo estimado de colocación de la mezcla de cemento y el comportamiento

de los aditivos agregados a la mezcla con diferentes temperaturas.

AGUA LIBREAGUA LIBRE

El agua libre es el volumen de agua que se separa de la mezcla en la parte

superior de una columna de cemento que se ha dejado en reposo o en forma

de canales a tráves de la columna de cemento. El fenómeno se produce por el

exceso de agua que se agrega al cemento y por sedimentación de las

partículas sólidas de cemento. Debido a que el cemento tiene un peso

específico de 3,14 Kg/Lts, el mismo se separa dejando una capa de agua en

la superficie llamada AGUA LIBRE.

El laboratorio realiza los ensayos luego de agitar la mezcla durante 20

minutos, 80°F de temperatura y presión atmosférica, registrando la viscosidad

AGUA LIBRE (Cont.)AGUA LIBRE (Cont.)

y dejando en reposo durante 2 hs. la muestra en una probeta graduada de

250 ml. El volumen de agua que se separa en la parte superior de la lechada

esta reportado como “contenido de agua libre de la lechada”.

RESISTENCIA A LA COMPRESIONRESISTENCIA A LA COMPRESION

El cemento requiere una determinada resistencia a la compresión para

soportar las sartas de casing, absorber los esfuerzos de la reperforación

cuando se profundiza el pozo, se realizan las operaciones de punzado para

producción y tener durabilidad en la vida productiva del pozo.

Esta aceptado en la industria petrolera que una resistencia mínima de 500

psi es suficiente.

En el laboratorio y según las Especificaciones de API, luego del curado(fragüe)

del cemento en una cámara de curado o autoclave, donde la lechada ha sido

colocada en moldes de 2” x 2”, con presiones y temperaturas estáticas de

RESISTENCIA A LA COMPRESION (Cont.)RESISTENCIA A LA COMPRESION (Cont.)

fondo de pozo durante períodos de tiempo de 8, 12, 24 hs, etc., los cubos de

cemento fraguado se colocan en una prensa hidráulica y se los somete a

esfuerzos de compresión.

Como regla general esta establecido que la resistencia a la compresión es 8 a

10 veces mayor que la resistencia a la tensión.

Para evitar el daño al sello de cemento fraguado y que se ha adherido

perfectamente a la formación y al casing no deberia ser perforado (punzado,

cañoneado, baleado) hasta que el cemento fraguado haya adquirido 2000 psi

de resistencia a la compresión o mayor.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS DE ENSAYOEQUIPOS E INSTRUMENTOS DE ENSAYO

Consistometro Presurizado

Equipo para curado y posterior ensayo de resistencia a la compresión.

Equipo para la determinación directa de la resistencia a la compresión

U.C.A. ( Ultrasonic Cement analyser )Este último equipo permite la medición indirecta de la resistencia a la compresión y resistencia de gel en condiciones reales de pozo.

Celda de Presión para la medición de la pérdida de filtrado

Viscosímetro FANN con distintos niveles de velocidad

Agitadores a paletas

Baño térmico

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01_Generalidades sobre cementacion