Prof. Roberto SalasProf. Roberto Salas

Cementación de PozosCementaciCementacióón de Pozosn de PozosOperaciOperacióón en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca n en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada para que cumpla entre otros a una profundidad determinada para que cumpla entre otros con los siguientes objetivos: con los siguientes objetivos:

* Excluir las aguas de las formaciones productivas

* Proteger al revestidor de presiones externas ( formación )

* Sellar zonas no productivas

* Proteger la tubería de revestimiento de la corrosión

* Evitar migración de fluidos entre diferentes zonas

* Controlar pérdidas de circulación

* Sellar zonas de fluidos no deseables

* Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

* Excluir las aguas de las formaciones productivas* Excluir las aguas de las formaciones productivas

* Proteger al revestidor de presiones externas ( formaci* Proteger al revestidor de presiones externas ( formacióón )n )

* Sellar zonas no productivas* Sellar zonas no productivas

* Proteger la tuber* Proteger la tuberíía de revestimiento de la corrosia de revestimiento de la corrosióónn

* Evitar migraci* Evitar migracióón de fluidos entre diferentes zonasn de fluidos entre diferentes zonas

* Controlar p* Controlar péérdidas de circulacirdidas de circulacióónn

* Sellar zonas de fluidos no deseables* Sellar zonas de fluidos no deseables

* Soportar el revestidor y todo el peso del equipo * Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

YAC-1

YAC-2DAÑO A LA FORMACIÓNDADAÑÑO A LA O A LA

FORMACIFORMACIÓÓNN

COMUNICACIÓN ENTRE

FORMACIONES

COMUNICACICOMUNICACIÓÓN N ENTRE ENTRE

FORMACIONESFORMACIONES

SECCIONES SIN

PROTECCIÓN

SECCIONES SECCIONES SIN SIN

PROTECCIPROTECCIÓÓNN

““GARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACGARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACIIÓÓN, N,

SINO TAMBISINO TAMBIÉÉN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOSN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOS””

CEMENTACIÓN DE POZOSCEMENTACIÓN DE POZOS

Cemento:Cemento:Cemento:Mezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y AluminioMezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato deMezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio Calcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminiocon Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminio

+++ Calor( 2600-3000 ºF )

CalorCalor( 2600( 2600--3000 3000 ººF )F )

ClinkerClinkerClinker(4(4--8%)8%)

Cemento PortlandCemento Cemento PortlandPortland50% Silicato Tric50% Silicato Tricáálcico (3CaO.SiOlcico (3CaO.SiO22))25% Silicato Dic25% Silicato Dicáálcico ( 2CaO.SiOlcico ( 2CaO.SiO22))4% Aluminato Tric4% Aluminato Tricáálcico (3CaO.Allcico (3CaO.Al22OO33))13% Ferro Aluminato Tric13% Ferro Aluminato Tricáálcico o Tetraclcico o Tetracáálcico ( 4CaO.Allcico ( 4CaO.Al22OO33.Fe.Fe22OO33))3% Sulfato de Calcio ( CaSO3% Sulfato de Calcio ( CaSO44))3% Otros (3% Otros (MgOMgO, Cal libre, , Cal libre, AlcalisAlcalis, , AnhidridoAnhidrido SulfuricoSulfurico))

MaterialesIniciales

MaterialesMaterialesInicialesIniciales

CaOCaO(Caliza)(Caliza)

SiOSiO22 ( S( Síílice )lice )AlAl22OO33 ( Arcilla )( Arcilla )FeFe22OO33 ( Oxido F( Oxido Féérrico )rrico )

+ Yeso+ Yeso+ Yeso

Propiedades del Cemento:Propiedades del CementoPropiedades del Cemento::

Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones decementación, varían de acuerdo a lo siguiente:Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones deLas propiedades de los cementos utilizados en las operaciones decementacicementacióón, varn, varíían de acuerdo a lo siguiente:an de acuerdo a lo siguiente:

* Ubicación Geográfica

* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presión, etc.)

* Tipo de Cementación

* Tipo de agua a utilizar para la mezcla

* Ubicaci* Ubicacióón Geogrn Geográáficafica

* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presi* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presióón, etc.)n, etc.)

* Tipo de Cementaci* Tipo de Cementacióónn

* Tipo de agua a utilizar para la mezcla* Tipo de agua a utilizar para la mezcla

Estas propiedades dependen de:Estas propiedades dependen de:Estas propiedades dependen de:

* La relación de agua de las lechadas ( Gal /sac)

* Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )

* Rendimiento de la lechada ( ft 3 / saco )

* La relaci* La relacióón de agua de las lechadas ( Gal /n de agua de las lechadas ( Gal /sacsac) )

* Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )* Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )

* Rendimiento de la lechada ( * Rendimiento de la lechada ( ftft 3 3 / saco )/ saco )

Densidad de la lechada:Densidad de la lechada:Densidad de la lechada:

Debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control dDebe ser lo suficientemente alta como para mantener el control del pozo. el pozo.

En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos oEn el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un con un DensistDensistóómetrometro

Si la densidad es incorrecta durante la cementación, se puedenafectar propiedades de la lechada como:Si la densidad es incorrecta durante la cementaciSi la densidad es incorrecta durante la cementacióón, se puedenn, se puedenafectar propiedades de la lechada como:afectar propiedades de la lechada como:

* Tiempo de bombeabilidad* Tiempo de bombeabilidad

* Caracter* Caracteríísticas del flujosticas del flujo

* Capacidad de desplazamiento del lodo* Capacidad de desplazamiento del lodo

* Agua libre* Agua libre

* Resistencia a la compresi* Resistencia a la compresióónn

* P* Péérdida de fluido rdida de fluido

Relación de agua de las lechadas:RelaciRelacióón de agua de las lechadas:n de agua de las lechadas:

Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresión del cementoEs importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresiresistencia a la compresióón del cementon del cemento

Regla de campo:

* Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerá aguaen la parte superior de la lechada

* Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear

Regla de campoRegla de campo::

* * Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerDemasiado agua en la copa de muestra, apareceráá aguaaguaen la parte superior de la lechadaen la parte superior de la lechada

* Poca agua: lechada espesa y dif* Poca agua: lechada espesa y difíícil de bombear cil de bombear

Rendimiento de la lechada: Rendimiento de la lechada: Rendimiento de la lechada:

Es el nEs el núúmero de pies cmero de pies cúúbicos por saco de cemento, mezclados con bicos por saco de cemento, mezclados con

determinada cantidad de agua. Es preferible que sobre cemento y determinada cantidad de agua. Es preferible que sobre cemento y no no

que falte, especialmente cuando puede haber contaminacique falte, especialmente cuando puede haber contaminacióón con lodo, n con lodo,

dilucidilucióón o canalizacin o canalizacióón. n.

Clase de cementoClase de cementoAPIAPI

Agua MezcladaAgua Mezclada

Gal/SacoGal/Saco %%

Peso de laPeso de laLechadaLechadaLbsLbs/Gal/Gal

Rendimiento Rendimiento de la lechada de la lechada

PiePie33/Saco/Saco

A 5.2 46 15.6 A 5.2 46 15.6 1.181.18

B 5.2 46 15.6 B 5.2 46 15.6 1.181.18

C 6.3 56 14.8 C 6.3 56 14.8 1.321.32

G 5.0 44 15.8 G 5.0 44 15.8 1.151.15

H 4.3 38 16.4 H 4.3 38 16.4 1.061.06

D,E,FD,E,F 4.3 38 16.4 4.3 38 16.4 1.061.06

Densidad normal de los cementos Densidad normal de los cementos Densidad normal de los cementos

Tiempo de Bombeabilidad :Tiempo de Bombeabilidad :Tiempo de Bombeabilidad :

Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a formar resistencia de gel, o sea que sea bombeable bajo condiciones de fondo del pozo

Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a formar formar resistencia de gel, o sea que sea bombeable bajo condiciones de resistencia de gel, o sea que sea bombeable bajo condiciones de fondo del fondo del pozopozo

Se obtiene a través de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozoSe obtiene a travSe obtiene a travéés de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozos de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozo

LaboratorioLaboratorioLaboratorioMuestras de cementoMuestras de cemento

++AditivosAditivos

++Agua de mezclaAgua de mezcla

EnsayoEnsayoEnsayo Tiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamiento

Condiciones de pozo:Condiciones de pozo:Condiciones de pozo:* Temperatura Estática de Fondo ( BHST )* Profundidad del pozo* Presión en el pozo

* Temperatura Est* Temperatura Estáática de Fondo ( BHST )tica de Fondo ( BHST )* Profundidad del pozo* Profundidad del pozo* Presi* Presióón en el pozon en el pozo

Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:

Es el tiempo transcurrido desde que se aplica una presión y una temperatura

inicial al Consistómetro Presurizado hasta el tiempo en que se alcanza una

consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA BEARDEN )

Los resultados de estas pruebas son utilizados para determinar la

concentración de aditivos tales como aceleradores y retardadores

Es el tiempo transcurrido desde que se aplica una presiEs el tiempo transcurrido desde que se aplica una presióón y una temperatura n y una temperatura

inicial al Consistinicial al Consistóómetro Presurizado hasta el tiempo en que se alcanza una metro Presurizado hasta el tiempo en que se alcanza una

consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA BEARDEN )consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA BEARDEN )

Los resultados de estas pruebas son utilizados para determinar lLos resultados de estas pruebas son utilizados para determinar laa

concentraciconcentracióón de aditivos tales como aceleradores y retardadoresn de aditivos tales como aceleradores y retardadores

CONSISTOMETRO PRESURIZADOCONSISTOMETRO PRESURIZADOCONSISTOMETRO PRESURIZADO

En las cementaciones primarias, las lechadas de cemento deben poseer una viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente del lodo y permitan una buena adherencia del cemento con la formación y el revestidor o liner.

En las cementaciones primarias, las lechadas de cemento deben poseer una viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente del lodo y permitan una buena adherencia del cemento con la formación y el revestidor o liner.

Viscosidad y Contenido de Agua:Viscosidad y Contenido de Agua:Viscosidad y Contenido de Agua:

El tamaño de la partícula, el área superficial, y los aditivos, influyen en la cantidad de agua de mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.

El tamaño de la partícula, el área superficial, y los aditivos, influyen en la cantidad de agua de mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.

Se entiende por Agua Máxima de una lechada el volumen de agua de mezclado que separe como agua libre un máximo de 1.5 % del volumen total.

El Agua Normal es el volumen de agua de mezclado que da una lechada de 11 uc, medidas en un consistómetro de presión atmosférica después de 20 min. de agitación

El Agua Mínima es el volumen de agua de mezclado que dan 30uc en el consistómetro de presión atmosférica, después de 20 min. de agitación

CONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICO

VISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONAL

Viscosidad y Contenido de agua:Viscosidad y Contenido de agua:Viscosidad y Contenido de agua:

Siempre es recomendable el uso de agua potable si está disponible. Sin embargo, en un taladro el agua se obtiene de una fosa abierta, un pozo perforado o una laguna. Esta agua puede contener contaminantes que pueden producir fallas en la cementación.

Siempre es recomendable el uso de agua potable si está disponible. Sin embargo, en un taladro el agua se obtiene de una fosa abierta, un pozo perforado o una laguna. Esta agua puede contener contaminantes que pueden producir fallas en la cementación.

Calidad del agua de mezcla:Calidad del agua de mezcla:Calidad del agua de mezcla:

Entre estos contaminantes están:.- Fertilizantes disueltos en el agua de lluvia.- Desperdicios en los causes.- Productos de agricultura solubles (caña de azúcar, remolachas, etc ).- Vegetación descompuesta que produce Ácido Húmico, los cuales

reducen el tiempo de espesamiento del cemento

Entre estos contaminantes están:.- Fertilizantes disueltos en el agua de lluvia.- Desperdicios en los causes.- Productos de agricultura solubles (caña de azúcar, remolachas, etc ).- Vegetación descompuesta que produce Ácido Húmico, los cuales

reducen el tiempo de espesamiento del cemento

Todas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que será utilizada al momento de la cementaciónTodas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que será utilizada al momento de la cementación

Resistencia a la Compresión:Resistencia a la CompresiResistencia a la Compresióón:n:

Es la fuerza de compresión requerida para triturar el cemento, dividida entre el área seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva del cemento es generalmente alrededor de 12 veces mayor que la resistencia a la tensión. Es por esto que siempre se reporta solamente la resistencia a la compresión

Es la fuerza de compresiEs la fuerza de compresióón requerida para triturar el cemento, dividida entre el n requerida para triturar el cemento, dividida entre el áárea seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva delrea seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva del cemento es cemento es generalmente alrededor de 12 veces mayor que la resistencia a lageneralmente alrededor de 12 veces mayor que la resistencia a la tensitensióón. Es por n. Es por esto que siempre se reporta solamente la resistencia a la compreesto que siempre se reporta solamente la resistencia a la compresisióónn

Analizador Ultrasónicode Cemento ( U.C.A )

Analizador UltrasAnalizador Ultrasóóniconicode Cemento ( U.C.A )de Cemento ( U.C.A )Camara de CuradoCamaraCamara de Curadode Curado

Permeabilidad:Permeabilidad:Permeabilidad:

Equipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoo

La permeabilidad de un núcleo de cemento fraguado, se determina midiendo la tasa de flujo a través del núcleo, a un diferencial de presión dado a través de la longitud del núcleo

La permeabilidad de un nLa permeabilidad de un núúcleo de cemento fraguado, se determina cleo de cemento fraguado, se determina midiendo la tasa de flujo a travmidiendo la tasa de flujo a travéés del ns del núúcleo, a un diferencial de presicleo, a un diferencial de presióón n dado a travdado a travéés de la longitud del ns de la longitud del núúcleocleo

PERMEAMETROPERMEAMETROPERMEAMETRO

Calor de Hidratación:Calor de HidrataciCalor de Hidratacióón:n:

Al mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reacción exotérmica con una considerable liberación de calor.Mientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberación de calor.

Al mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reacciAl mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reaccióón exotn exotéérmica con rmica con una considerable liberaciuna considerable liberacióón de calor.n de calor.Mientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberaciMientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberacióón de calor.n de calor.

Se ve influenciado por la fineza y por la composición química del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozoSe ve influenciado por la fineza y por la composiciSe ve influenciado por la fineza y por la composicióón qun quíímica del cemento, mica del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozopor los aditivos y por las condiciones del pozo

Mayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondo

Mayor cantidad de calor liberadoMayor cantidad de calor liberadoMayor cantidad de calor liberado

Mayor velocidad de reacciónMayor velocidad de reacciMayor velocidad de reaccióónn

Control de Filtrado:Control de Filtrado:Control de Filtrado:

Equipo especificado por la API para medir la filtración de los fluidos de perforación ( lodos y cemento ), en 30 minutos a un diferencial de 1000 lppcde presión.

El volumen medido representa la tasa a la cual se pierde agua de la mezcla, cuando es expuesta a una diferencia de presión a través de un medio permeable

Equipo especificado por la API para Equipo especificado por la API para medir la filtracimedir la filtracióón de los fluidos de n de los fluidos de perforaciperforacióón ( lodos y cemento ), en 30 n ( lodos y cemento ), en 30 minutos a un diferencial de 1000 minutos a un diferencial de 1000 lppclppcde preside presióón.n.

El volumen medido representa la tasa El volumen medido representa la tasa a la cual se pierde agua de la mezcla, a la cual se pierde agua de la mezcla, cuando es expuesta a una diferencia cuando es expuesta a una diferencia de preside presióón a travn a travéés de un medio s de un medio permeablepermeable

Es un factor muy importante en la cementación de pozos profundos, Liners de producción, tapones de cemento y cementaciones forzadas.Es un factor muy importante en la cementaciEs un factor muy importante en la cementacióón de pozos profundos, Liners de n de pozos profundos, Liners de producciproduccióón, tapones de cemento y cementaciones forzadas.n, tapones de cemento y cementaciones forzadas.

Alta perdida de filtrado a través de un medio permeable puede causar un incremento en la viscosidad de la lechada y rápida disposición del revoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechada

Alta perdida de filtrado a travAlta perdida de filtrado a travéés de un medio permeable puede causar un s de un medio permeable puede causar un incremento en la viscosidad de la lechada y rincremento en la viscosidad de la lechada y ráápida disposicipida disposicióón del revoque, lo n del revoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechadaque puede producir fraguado prematuro de la lechada

Firmeza:Firmeza:Firmeza:

Porcentaje de expansión o contracción lineal observada después del curado en una Autoclave bajo vapor saturado a una presión de 295 Lbs / pulg2 por tres horas.

Un cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tener una mala adherencia al revestidor o a formar rajaduras o microfracturas

Porcentaje de expansiPorcentaje de expansióón o contraccin o contraccióón lineal observada despun lineal observada despuéés del curado en una s del curado en una AutoclaveAutoclave bajo vapor saturado a una presibajo vapor saturado a una presióón de 295 Lbs / pulgn de 295 Lbs / pulg22 por tres horas.por tres horas.

Un cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tUn cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tener una mala ener una mala adherencia al revestidor o a formar rajaduras o adherencia al revestidor o a formar rajaduras o microfracturasmicrofracturas

Fineza: Fineza: Fineza: Medida del tamaño de las partículas de cemento obtenida durante la molienda. Se expresa en términos de área superficial total calculada de las partículas de cemento por gramo de cemento

Se calcula de la tasa de asentamiento de las partículas de cemento suspendidas en Kerosene, medidas en un Turbidímetro Wagner

Medida del tamaMedida del tamañño de las parto de las partíículas de cemento obtenida durante la molienda. culas de cemento obtenida durante la molienda. Se expresa en tSe expresa en téérminos de rminos de áárea superficial total calculada de las partrea superficial total calculada de las partíículas de culas de cemento por gramo de cementocemento por gramo de cemento

Se calcula de la tasa de asentamiento de las partSe calcula de la tasa de asentamiento de las partíículas de cemento culas de cemento suspendidas en suspendidas en KeroseneKerosene, medidas en un , medidas en un TurbidTurbidíímetrometro WagnerWagner

Tipos de Cemento:Tipos de Cemento:Tipos de Cemento:Clase Profundidad Temperatura (°F) Características

A 6000’ 170 Sin condiciones especificas.

B 6000’ 170 Resistente a Sulfatos

C 6000’ 170 Rápida resistencia.

D 6000’- 10000’ 230 Alta presión y alta temp

E 6000’- 14000’ 290 Alta presión y alta temp

F 10000’- 14000’ 320 Cond. Ext. presión y temp.

G 8000’ 200 Comp. Acelerad.y retard.

H 8000’ 200 Comp. Acelerad. Y retard.

Tipos de CementoTipos de CementoTipos de Cemento

Cementos Especiales:Cementos Especiales:Cementos Especiales:

Utilizados para resolver problemas de cementación primaria donde se requiere alta resistencia con baja densidad, para taponear zonas de pérdida de circulación o microanillos por donde el cemento normal no puede circular.

Su composición es igual a la del cemento Portland y se diferencia en que el tamaño de partícula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces menor que el cemento clase A ( API )

Utilizados para resolver problemas de cementaciUtilizados para resolver problemas de cementacióón primaria donde se n primaria donde se requiere alta resistencia con baja densidad, para requiere alta resistencia con baja densidad, para taponeartaponear zonas de pzonas de péérdida rdida de circulacide circulacióón o n o microanillosmicroanillos por donde el cemento normal no puede circular.por donde el cemento normal no puede circular.

Su composiciSu composicióón es igual a la del cemento n es igual a la del cemento PortlandPortland y se diferencia en que el y se diferencia en que el tamatamañño de parto de partíícula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces cula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces menor que el cemento clase A ( API )menor que el cemento clase A ( API )

Micro cementosMicro cementosMicro cementos

Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y desplazamiento; pero forman una estructura rígida cuando se detiene el bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitación.

Estas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzo de corte. Si se incrementa el período de tiempo estático, un mayor esfuerzo que al inicio se requerirá para poner el fluido en movimiento

Son utilizados para cementar formaciones con problemas de pérdida de circulación, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fácil fractura.

Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:

.- Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla)

.- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12%

.- Polímeros entrecruzados y solubles en agua

Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y desplazamiento; pero forman una estructura rdesplazamiento; pero forman una estructura ríígida cuando se detiene el gida cuando se detiene el bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitacibombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitacióón.n.

Estas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzEstas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzo de corte. o de corte. Si se incrementa el perSi se incrementa el perííodo de tiempo estodo de tiempo estáático, un mayor esfuerzo que al tico, un mayor esfuerzo que al inicio se requeririnicio se requeriráá para poner el fluido en movimiento para poner el fluido en movimiento

Son utilizados para cementar formaciones con problemas de pSon utilizados para cementar formaciones con problemas de péérdida de rdida de circulacicirculacióón, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fn, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fáácil cil fractura.fractura.

Los sistemas tixotrLos sistemas tixotróópicos pueden ser formados con:picos pueden ser formados con:

..-- Arcillas (cemento Arcillas (cemento PortlandPortland+agua tratada con arcilla)+agua tratada con arcilla)

..-- Sulfato de Calcio (yeso) 8Sulfato de Calcio (yeso) 8--12%12%

..-- PolPolíímeros entrecruzados y solubles en aguameros entrecruzados y solubles en agua

Cementos TixotrópicosCementos TixotrCementos Tixotróópicospicos

Cementos Espumados:Cementos Espumados:Cementos Espumados:

Densidad entre 4.0 y 10.0 Lbs / GalDensidad entre 4.0 y 10.0 Lbs / Gal

Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrógeno) como material aligerante de la densidadMezcla de lechada de cemento, Mezcla de lechada de cemento, surfactantesurfactante y estabilizador, al cual se le y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrinyecta gas (nitróógeno) como material geno) como material aligerantealigerante de la densidadde la densidad

• Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).

• Baja densidad , baja permeabilidad y alta porosidad

• Baja perdida de filtrado

* Baja conductividad térmica

•• Alta resistencia a la Alta resistencia a la compresioncompresion ( 500 ( 500 lpclpc ).).

•• Baja densidad , baja permeabilidad y alta porosidadBaja densidad , baja permeabilidad y alta porosidad

•• Baja perdida de filtradoBaja perdida de filtrado

* Baja conductividad t* Baja conductividad téérmicarmica

Burbujas de Nitrógeno

Burbujas de Burbujas de NitrNitróógenogeno

CementoCementoCemento

GENERADOR DE ESPUMAGENERADOR DE ESPUMA

Lechada de Cemento Base + Surfactante + EstabilizadorLechada de Cemento Base + Surfactante + Estabilizador

Gas NitrógenoGas Nitrógeno Descarga de Cemento EspumadoDescarga de Cemento Espumado

Válvula deEstrangulamiento

Válvula deEstrangulamiento

Cementos de baja densidad:Cementos de baja densidad:Cementos de baja densidad:

Densidad entre 12.0 y 14.8 Lbs / GalDensidad entre 12.0 y 14.8 Lbs / Gal

* Menor costo

* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente

* Debe tener resistencia mínima de 500 Lpc / pulg 2 a 100 °F / 24 hrs

* Menor costo* Menor costo

* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente

* Debe tener resistencia m* Debe tener resistencia míínima de 500 nima de 500 LpcLpc / / pulgpulg 2 2 a 100 a 100 °°F / 24 F / 24 hrshrs

Gas: Aire, N2 y CO2Gas: Aire, NGas: Aire, N22 y COy CO22Vidrio o CerámicaVidrio o CerVidrio o Ceráámicamica

MICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECAS AAA BBB

Cerámica o VidrioCerCeráámica o Vidriomica o Vidrio

Partículas de CementoPartPartíículas culas

de Cementode CementoVENLITE:VENLITE:VENLITE:

Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, agua.

Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.

No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 °F, debido a

que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )

Formado por Cemento, Bentonita postFormado por Cemento, Bentonita post-- hidratada, hidratada, retaradadorretaradador, agua., agua.

Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.

No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 °°F, debido a F, debido a

que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresique pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresióón )n )

• Posee una adecuada humectabilidad en el agua.

• Fácil incorporación en la mezcla.

• Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades.

• Baja permeabilidad.

• Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante.

• Desarrollo de una alta resistencia a la compresión.

• Son compatibles con todas las clases de cementos.

•• Posee una adecuada humectabilidad en el agua.Posee una adecuada humectabilidad en el agua.

•• FFáácil incorporacicil incorporacióón en la mezcla.n en la mezcla.

•• Buenas propiedades mecBuenas propiedades mecáánicas a bajas densidades.nicas a bajas densidades.

•• Baja permeabilidad.Baja permeabilidad.

•• Buen control de la pBuen control de la péérdida de circulacirdida de circulacióón por efecto n por efecto puenteantepuenteante..

•• Desarrollo de una alta resistencia a la compresiDesarrollo de una alta resistencia a la compresióón.n.

•• Son compatibles con todas las clases de cementos.Son compatibles con todas las clases de cementos.

Ventajas:Ventajas:Ventajas:

Microesferas HuecasMicroesferasMicroesferas HuecasHuecas

Cementos de alta densidad:Cementos de alta densidad:Cementos de alta densidad:

Densidad mayores de 16.4 Lbs / Gal ( lechadas pesadas )Densidad mayores de 16.4 Lbs / Gal ( lechadas pesadas )

La densidad mas alta mediante la reducción de agua es de 17.0 Lpg y se

consigue adicionando un agente dispersante en concentraciones de 0.75% al 1%

del peso del cemento seco.

La resistencia de los cementos densificados aumenta logarítmicamente

con el crecimiento lineal del contenido de agua

La densidad mas alta mediante la reducciLa densidad mas alta mediante la reduccióón de agua es de 17.0 n de agua es de 17.0 LpgLpg y se y se

consigue adicionando un agente dispersante en concentraciones deconsigue adicionando un agente dispersante en concentraciones de 0.75% al 1% 0.75% al 1%

del peso del cemento seco.del peso del cemento seco.

La resistencia de los cementos densificados aumenta La resistencia de los cementos densificados aumenta logarlogaríítmicamentetmicamente

con el crecimiento lineal del contenido de aguacon el crecimiento lineal del contenido de agua

OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

PROBLEMA QUE RESUELVE

MIGRACIÓN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS

PROBLEMA QUE RESUELVE

MIGRACIÓN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS

TECNOLOGÍAS EMPRESAS DE SERVICIOTECNOLOGTECNOLOGÍÍAS EMPRESAS DE SERVICIOAS EMPRESAS DE SERVICIO

TECNOLOGIA

LITECEM, VENLITE, BLACKLITE, TUCKERLITE, CELTLITE

GAS BLOCK, GAS STOP, BA-58, PARAGAS

FLEX BLOCK

TECNOLOGIA

LITECEM, VENLITE, BLACKLITE, TUCKERLITE, CELTLITE

GAS BLOCK, GAS STOP, BA-58, PARAGAS

FLEX BLOCK

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS LIVIANAS PARA POZOS CON BAJO GRADIENTE DE FRACTURA.

CONTROL DE MIGRACIÓN DE GAS DURANTE LA CEMENTACIÓN.

SELLADO DE ZONAS DE PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN DURANTE LA PERFORACIÓN.

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS LIVIANAS PARA POZOS CON BAJO GRADIENTE DE FRACTURA.

CONTROL DE MIGRACIÓN DE GAS DURANTE LA CEMENTACIÓN.

SELLADO DE ZONAS DE PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN DURANTE LA PERFORACIÓN.

TECNOLOGÍAS EMERGENTES TECNOLOGTECNOLOGÍÍAS EMERGENTES AS EMERGENTES

TECNOLOGIA

ESCORIA NACIONAL

PREFLUJO REMOVEDOR DE DAÑO A LA FORMACIÖN

CEMENTO REFRACTARIO

TECNOLOGIA

ESCORIA NACIONAL

PREFLUJO REMOVEDOR DE DAÑO A LA FORMACIÖN

CEMENTO REFRACTARIO

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAÑO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAÑO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO

Pre-flujos y Espaciadores:PrePre--flujos y Espaciadores:flujos y Espaciadores:

Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante del llenado primario,

removerán porciones de contaminantes anulares, incluyendo fluido de

perforación, revoque blando, cortes del hoyo, químicos, etc.

Agua, soluciones quAgua, soluciones quíímicas, geles o cemento delante del llenado primario, micas, geles o cemento delante del llenado primario,

removerremoveráán porciones de contaminantes anulares, incluyendo fluido de n porciones de contaminantes anulares, incluyendo fluido de

perforaciperforacióón, revoque blando, cortes del hoyo, qun, revoque blando, cortes del hoyo, quíímicos, etc. micos, etc.

Pre-flujo Limpiador:PrePre--flujo Limpiador:flujo Limpiador:

Fluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan e incorporen contaminantes.Fluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan eFluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan e incorporen incorporen contaminantes.contaminantes.

Espaciadores:Espaciadores:Espaciadores:

Se asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes adelante y hacia arriba en el espacio anularSe asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes Se asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes adelante y hacia arriba en el espacio anularadelante y hacia arriba en el espacio anular

Pre-flujos y Espaciadores:PrePre--flujos y Espaciadores:flujos y Espaciadores:

El pre-flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas

tasas de flujo.

También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son las aguas tratadas que

contienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes,

Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven el revoque fuertemente.

El El prepre--flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas

tasas de flujo.tasas de flujo.

TambiTambiéén existe otros tipos de n existe otros tipos de PrePre--flujo como lo son las aguas tratadas que flujo como lo son las aguas tratadas que

contienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfacontienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes, ctantes,

ÁÁcidos, Sales, Soda Ccidos, Sales, Soda Cááustica, que remueven el revoque fuertemente. ustica, que remueven el revoque fuertemente.

Pruebas a Cementos:Pruebas a Cementos:Pruebas a Cementos:

Equipos utilizados:Equipos utilizados:Equipos utilizados:

* Balanza de lodos (Densidad)* Balanza de lodos (Densidad)

* Filtro* Filtro--prensa (Filtraciprensa (Filtracióón)n)

* Viscosimetro Rotacional (Reolog* Viscosimetro Rotacional (Reologíía)a)

* Consist* Consistóómetro (Tasa de espesamiento)metro (Tasa de espesamiento)

* Perme* Permeáámetro (Permeabilidad)metro (Permeabilidad)

* Moldes de Especimenes y maquinas de pruebas de resistencia* Moldes de Especimenes y maquinas de pruebas de resistencia

(a la tensi(a la tensióón y a la compresin y a la compresióón)n)

* Autoclave (Solidez)* Autoclave (Solidez)

* * TurbidTurbidíímetrometro (Fineza)(Fineza)

La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforaciónLa Balanza de lodos, el FiltroLa Balanza de lodos, el Filtro--prensa y el Viscosimetro Rotacional son prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perfosimilares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforaciracióónn

Aditivos para Cementos:Aditivos para Cementos:Aditivos para Cementos:

Funciones:Funciones:Funciones:

* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresión

* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado

* Controlar perdida de fluidos

* Reducir viscosidad de la lechada

* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos

* Formación de puentes para el control de perdida de circulación

* Modificar densidad* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresi* Aumentar o disminuir resistencia a la compresióónn

* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado

* Controlar perdida de fluidos* Controlar perdida de fluidos

* Reducir viscosidad de la lechada* Reducir viscosidad de la lechada

* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos

* Formaci* Formacióón de puentes para el control de perdida de circulacin de puentes para el control de perdida de circulacióón n

Densificantes:Densificantes:Densificantes:

Incrementan la densidad, limitan y mantienen presión para el control del pozo y para mejorar el desplazamiento o remoción del lodo.

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, Hematíta

Incrementan la densidad, limitan y mantienen presiIncrementan la densidad, limitan y mantienen presióón para el control del n para el control del pozo y para mejorar el desplazamiento o remocipozo y para mejorar el desplazamiento o remocióón del lodo.n del lodo.

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, Entre ellos se tiene: Arena, Barita, HematHematíítata

Controladores de Filtrado :Controladores de Filtrado :Controladores de Filtrado :Previenen la deshidratación del cemento y evitan la disminución de la columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reducción de la presión ejercida por la columna hidrostática. Evitar daño a las formaciones productorasCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: máximo 150 ml

Entre estos se tienen: Polímeros Orgánicos, Látex, Cemento con Bentonita y dispersante

Previenen la deshidrataciPrevienen la deshidratacióón del cemento y evitan la disminucin del cemento y evitan la disminucióón de la columna de n de la columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reduccicemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reduccióón de la presin de la presióón n ejercida por la columna hidrostejercida por la columna hidrostáática. Evitar datica. Evitar dañño a las formaciones productoraso a las formaciones productorasCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: mCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: mááximo 150 ml ximo 150 ml

Entre estos se tienen: PolEntre estos se tienen: Políímeros Orgmeros Orgáánicos, Lnicos, Láátex, Cemento con Bentonita y tex, Cemento con Bentonita y dispersantedispersante

Aceleradores:AceleradoresAceleradores::

Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacciAumentan la velocidad de la tasa normal de reaccióón entre el cemento y el n entre el cemento y el

agua. Aumento de la resistencia a la compresiagua. Aumento de la resistencia a la compresióón y disminucin y disminucióón del tiempo de n del tiempo de

fraguado o espesamiento ( acelerador total ).fraguado o espesamiento ( acelerador total ).

Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32°°F y 110F y 110°°F. F.

Son fabricados a partir de cementos A, G y H.Son fabricados a partir de cementos A, G y H.

Entre los mas usados estEntre los mas usados estáán:n:

Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °°FFCloruro de Sodio ( 1Cloruro de Sodio ( 1--5% ) >10 % 5% ) >10 % ------------ RetardadorRetardadorBBóórax (Narax (Na22BB44OO44.10H.10H22O) O) TetraboratoTetraborato de Sodio de Sodio DecahidratadoDecahidratadoSilicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel Silicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel

Material Orgánico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo debombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cemento

Entre ellos se pueden encontrar:

Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)

Agua Saturada con Sal (15-17 Lbs / sc )

Lignosulfonato de Calcio ( 0.1-1.05 )

CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)

Sal (Cloruro de Sodio) >10%

Material OrgMaterial Orgáánico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo denico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo debombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cementobombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cemento

Entre ellos se pueden encontrar:Entre ellos se pueden encontrar:

Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1--1%)1%)

Agua Saturada con Sal (15Agua Saturada con Sal (15--17 Lbs / 17 Lbs / scsc ))

Lignosulfonato de Calcio ( 0.1Lignosulfonato de Calcio ( 0.1--1.05 )1.05 )

CMHEC (CMHEC (CarboximetilCarboximetil-- HidroxietilHidroxietil Celulosa)Celulosa)

Sal (Cloruro de Sodio) >10%Sal (Cloruro de Sodio) >10%

Retardadores:Retardadores:Retardadores:

Extendedores:Extendedores:Existen varios mExisten varios méétodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando todos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos mmateriales de bajo peso especifico o ambos méétodos en comtodos en comúún La Bentonita es el n La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polmaterial mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma vo como en forma prehidratada.prehidratada.

Su funciSu funcióón es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la n es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado yaumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costosreducen los costos

Bentonita (2Bentonita (2--16%)16%)Atapulguita (0.5Atapulguita (0.5-- 4%)4%)

Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, CarbHidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbóón (1n (1--50 50 LbsLbs/scs)/scs)

Silicato de Sodio (1Silicato de Sodio (1-- 7.5 7.5 LbsLbs/scs)/scs)

PozolanasPozolanas, tierra , tierra DiatomaceaDiatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas

Dispersantes :Dispersantes :Dispersantes :

Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir el

bombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal,

minimizando así los requerimientos de potencia hidráulica.

Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gel

Entre ellos se tienen: Polímeros de cadena larga, Lignosulfonato de Calcio y

Cloruro de Sodio, Hidoxalatos Polisacáridos

Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permSe agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir elitir el

bombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudbombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal, al,

minimizando asminimizando asíí los requerimientos de potencia hidrlos requerimientos de potencia hidrááulica.ulica.

Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistenciDisminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gela de gel

Entre ellos se tienen: PolEntre ellos se tienen: Políímeros de cadena larga, Lignosulfonato de Calcio y meros de cadena larga, Lignosulfonato de Calcio y

Cloruro de Sodio, Cloruro de Sodio, HidoxalatosHidoxalatos PolisacPolisacááridosridos

Reología en Cementos:ReologReologíía en Cementos:a en Cementos:

Fluidos Fluidos Fluidos

Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. Viscosidad independiente de la velocidad de corte, comienza a fluir inmediatamente de aplicado un esfuerzo

Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. Viscosidad independiente de la velocidad de corte, Viscosidad independiente de la velocidad de corte, comienza a fluir inmediatamente de aplicado un comienza a fluir inmediatamente de aplicado un esfuerzo esfuerzo

No-Newtonianos: No presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presión y temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluir

NoNo--Newtonianos: No presentan proporcionalidad Newtonianos: No presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presidirecta entre fuerza y flujo a presióón y temperatura n y temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluircomenzar a fluir

Reología en Cementos:ReologReologíía en Cementos:a en Cementos:

Velocidad de Corte R.P.M. (FANN) Velocidad de Corte R.P.M. (FANN)

Esfu

erzo

de

Cor

te lbs

/100

pies2

) Es

fuer

zo

de C

orte

lbs

/100

pies2

)

Las lechadas de cemento son fluidos No-NewtonianosLas lechadas de cemento son fluidos NoLas lechadas de cemento son fluidos No--NewtonianosNewtonianos

No- Newtonianos

Newtonianos

Reología en Cementos:ReologReologíía en Cementos:a en Cementos:Regímenes de Flujo:RegRegíímenes de Flujo:menes de Flujo:

Flujo TurbulentoFlujo Turbulento 95 % remoci95 % remocióón del lodon del lodo

Flujo TapFlujo Tapóónn 60 % remoci60 % remocióón del lodon del lodo

Flujo LaminarFlujo Laminar 90 % remoci90 % remocióón del lodon del lodo

Equipos de CementaciónEquipos de CementaciEquipos de Cementacióónn

Equipos de Cementación:Equipos de CementaciEquipos de Cementacióón:n:

TapTapóón de Goman de Goma

Bomba de CementaciBomba de Cementacióónn

CentralizadorCentralizador

Cuello FlotadorCuello Flotador

Zapata GuZapata Guííaa

Zapata Guía:Zapata GuZapata Guíía:a:

Niple en forma esférica en la parte inferior para suavizar el contacto con el hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumbe del mismo

La circulación se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera por el extremo abierto de la Zapata Guía o a través de sus orificios laterales

NipleNiple en forma esfen forma esféérica en la parte inferior para suavizar el contacto con el rica en la parte inferior para suavizar el contacto con el hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumbe del hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumbe del mismomismo

La circulaciLa circulacióón se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera por en se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera por el l extremo abierto de la Zapata Guextremo abierto de la Zapata Guíía o a trava o a travéés de sus orificios lateraless de sus orificios laterales

Zapata Flotadora o Diferencial:Zapata Flotadora o Diferencial:Zapata Flotadora o Diferencial:

Sirve de guía y de flotador. Limita la circulación del fluido en una sola dirección y

evita así el reingreso de la lechada de cemento hacia adentro del revestidor

cuando la presión hidrostática en el espacio anular es mayor que en el revestidor.

Sirve de guSirve de guíía y de flotador. Limita la circulacia y de flotador. Limita la circulacióón del fluido en una sola direccin del fluido en una sola direccióón y n y

evita asevita asíí el reingreso de la lechada de cemento hacia adentro del revestiel reingreso de la lechada de cemento hacia adentro del revestidor dor

cuando la presicuando la presióón hidrostn hidrostáática en el espacio anular es mayor que en el revestidor.tica en el espacio anular es mayor que en el revestidor.

Cuello Flotador:Cuello Flotador:Cuello Flotador:

Proporciona un asiento para la fijación de tapones cementadores, su función

es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superior del primer tubo

de revestimiento

Proporciona un asiento para la fijaciProporciona un asiento para la fijacióón de tapones cementadores, su funcin de tapones cementadores, su funcióón n

es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superior es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superior del primer tubo del primer tubo

de revestimientode revestimiento

Centralizadores:CentralizadoresCentralizadores::

Su función es la de centralizar el revestidor con la finalidad de mantener cemento

uniforme alrededor de la tubería y evitar desbalance de presiones externas,

manteniendo al revestidor separado de las paredes del hoyo, centralizándolo y

minimizando la canalización del lodo a través de la lechada.

Su funciSu funcióón es la de centralizar el revestidor con la finalidad de mantenen es la de centralizar el revestidor con la finalidad de mantener cemento r cemento

uniforme alrededor de la tuberuniforme alrededor de la tuberíía y evitar desbalance de presiones externas, a y evitar desbalance de presiones externas,

manteniendo al revestidor separado de las paredes del hoyo, centmanteniendo al revestidor separado de las paredes del hoyo, centralizralizáándolo y ndolo y

minimizando la canalizaciminimizando la canalizacióón del lodo a travn del lodo a travéés de la lechada.s de la lechada.

Tapones de Cementación :Tapones de CementaciTapones de Cementacióón :n :

Dispositivos utilizados durante la operación de bombeo de cemento, para

disminuir la contaminación de la lechada con el fluido de perforación o con el de

desplazamiento.

El tapón inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y el superior

limpia la tubería de revestimiento de la lechada de cemento para no contaminar

el lodo al momento del desplazamiento.

Dispositivos utilizados durante la operaciDispositivos utilizados durante la operacióón de bombeo de cemento, para n de bombeo de cemento, para

disminuir la contaminacidisminuir la contaminacióón de la lechada con el fluido de perforacin de la lechada con el fluido de perforacióón o con el de n o con el de

desplazamiento.desplazamiento.

El tapEl tapóón inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y n inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y el superior el superior

limpia la tuberlimpia la tuberíía de revestimiento de la lechada de cemento para no contaminar a de revestimiento de la lechada de cemento para no contaminar

el lodo al momento del desplazamiento. el lodo al momento del desplazamiento.

Cabezal de Cementación:Cabezal de CementaciCabezal de Cementacióón:n:

Se encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficie, en el se

guardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapón en cualquier

momento sin interrumpir la operación de bombeo.

Existen varios tipos: Manifold y Caída libre

Se encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficiSe encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficie, en el se e, en el se

guardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapguardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapóón en cualquier n en cualquier

momento sin interrumpir la operacimomento sin interrumpir la operacióón de bombeo.n de bombeo.

Existen varios tipos: Existen varios tipos: ManifoldManifold y Cay Caíída libreda libre

Cementación Primaria:CementaciCementacióón Primaria:n Primaria:Planificación:PlanificaciPlanificacióón:n:Es necesario conocer:Es necesario conocer:Es necesario conocer:

* Condiciones del hoyo* Temperatura de circulación en el fondo del pozo* Temperatura de registros (extrapoladas)* Presiones que serán impuestas sobre la lechada* Zonas de perdida de circulación, arenas permeables* Tipo de fluido de perforación

* Condiciones del hoyo* Condiciones del hoyo* Temperatura de circulaci* Temperatura de circulacióón en el fondo del pozon en el fondo del pozo* Temperatura de registros (extrapoladas)* Temperatura de registros (extrapoladas)* Presiones que ser* Presiones que seráán impuestas sobre la lechadan impuestas sobre la lechada* Zonas de perdida de circulaci* Zonas de perdida de circulacióón, arenas permeablesn, arenas permeables* Tipo de fluido de perforaci* Tipo de fluido de perforacióónn

Propiedades de la lechada:Propiedades de la lechada:Propiedades de la lechada:

* Tiempo de espesamiento o bombeabilidad* Resistencia a la compresión* Aditivos* Materiales de perdida* Propiedades del flujo* Calidad de agua de la mezcla* Densidad de la lechada* Perdida de fluido

* Tiempo de espesamiento o bombeabilidad* Tiempo de espesamiento o bombeabilidad* Resistencia a la compresi* Resistencia a la compresióónn* Aditivos* Aditivos* Materiales de perdida* Materiales de perdida* Propiedades del flujo* Propiedades del flujo* Calidad de agua de la mezcla* Calidad de agua de la mezcla* Densidad de la lechada* Densidad de la lechada* Perdida de fluido* Perdida de fluido

CementaciCementacióón Primaria:n Primaria:

Causas del fracaso de una cementaciCausas del fracaso de una cementacióón primaria :n primaria :

* Mezcla incompleta de cemento* Mezcla incompleta de cemento

* Fallas mec* Fallas mecáánicasnicas

* Fallas en el sistema a granel* Fallas en el sistema a granel

* Cantidad de agua incorrecta* Cantidad de agua incorrecta

* Fraguado r* Fraguado ráápido o lento del cementopido o lento del cemento

* Agua de mezcla contaminada* Agua de mezcla contaminada

* Demasiada o muy poca agua de mezcla* Demasiada o muy poca agua de mezcla

* Temperatura de fondo apreciada incorrectamente* Temperatura de fondo apreciada incorrectamente

* Caudal de bombeo inadecuado* Caudal de bombeo inadecuado

* Falla mec* Falla mecáánicanica

* Canalizaci* Canalizacióón de la lechadan de la lechada

Causas del fracaso de una cementaciCausas del fracaso de una cementacióón primaria :n primaria :

* Mala centralizaci* Mala centralizacióón del revestidorn del revestidor

* Revestidor inm* Revestidor inmóóvil durante la cementacivil durante la cementacióónn

* No se baj* No se bajóó espaciadorespaciador

* Circulaci* Circulacióón del lodo pobren del lodo pobre

* No se bajo tap* No se bajo tapóón de fondon de fondo

Condiciones del lodo optimas para estabilizar el pozo y lograr valores reológicos óptimosCondiciones del lodo optimas para estabilizar el pozo y lograr valores reológicos óptimos

Mantenimiento continuo de la tubería durante el acondicionamiento del lodo y operaciones de cementaciónMantenimiento continuo de la tubería durante el acondicionamiento del lodo y operaciones de cementación

Bombear lo mas que se pueda de espaciador adelante del cementoBombear lo mas que se pueda de espaciador adelante del cemento

Utilizar centralizadores para lograr mejor distribución del cemento en el anularUtilizar centralizadores para lograr mejor distribución del cemento en el anular

Diseño apropiado de reología de la lechada de cementoDiseño apropiado de reología de la lechada de cemento

Altas tasas de desplazamiento de la bomba, mejoran la posición del cementoAltas tasas de desplazamiento de la bomba, mejoran la posición del cemento

Prevenir contaminación de lodo / cementoPrevenir contaminación de lodo / cemento

Conocer las limitaciones de presión de fractura de formaciónConocer las limitaciones de presión de fractura de formación

Como tener una cementaciComo tener una cementacióón exitosa :n exitosa :

Identificar tapones superior e inferior y asegurarse de su correcta instalación en el cabezal de cementaciónIdentificar tapones superior e inferior y asegurarse de su correcta instalación en el cabezal de cementación

Revisar cabezal de cementaciónRevisar cabezal de cementación

Reciprocar el revestidor (15-20 pies) y acondicionar el hoyoReciprocar el revestidor (15-20 pies) y acondicionar el hoyo

Chequear retorno del lodo y recortes hasta la total limpieza del hoyo Chequear retorno del lodo y recortes hasta la total limpieza del hoyo

Acondicionar el lodo (resistencia gel, viscosidad plástica, punto cedente y densidad del lodo lo mas baja posibleAcondicionar el lodo (resistencia gel, viscosidad plástica, punto cedente y densidad del lodo lo mas baja posible

Probar líneas desde el camión hasta el cabezal del pozo (300-500 lpc)Probar líneas desde el camión hasta el cabezal del pozo (300-500 lpc)

Acondicionar el hoyo con tasas de bombeo en GPM equivalentes a las anticipadas del bombeo de cementoAcondicionar el hoyo con tasas de bombeo en GPM equivalentes a las anticipadas del bombeo de cemento

Mezclar espaciadores y observar operación de mezcla. Recoger muestras mojadas y secas. Pesar y registrar lechadas continuamenteMezclar espaciadores y observar operación de mezcla. Recoger muestras mojadas y secas. Pesar y registrar lechadas continuamente

Como mejorar el trabajo de cementaciComo mejorar el trabajo de cementacióónn

Registrar presión en superficie de bombeo continuamente durante el trabajo. Registrar cemento total mezclado y tiempo de desplazamientoRegistrar presión en superficie de bombeo continuamente durante el trabajo. Registrar cemento total mezclado y tiempo de desplazamiento

Soltar tapón superior una vez que haya sido bombeado todo el cemento. Desplazar cemento hasta que el tapón superior asiente en el cuello flotadorSoltar tapón superior una vez que haya sido bombeado todo el cemento. Desplazar cemento hasta que el tapón superior asiente en el cuello flotador

Observar retorno de lodo por si hay pérdidas o ganancias, etcObservar retorno de lodo por si hay pérdidas o ganancias, etc

Disminuir tasas de bombeo para asentar el tapón en el cuello flotador. Asentar el tapón con la presión adecuada por encima de la presión de circulación. Revisar equipo de flotación

Disminuir tasas de bombeo para asentar el tapón en el cuello flotador. Asentar el tapón con la presión adecuada por encima de la presión de circulación. Revisar equipo de flotación

Si el flotador se mantiene, dejar el revestimiento abierto durante el tiempo de espera del fraguado del cementoSi el flotador se mantiene, dejar el revestimiento abierto durante el tiempo de espera del fraguado del cemento

Si el tapón no se asienta con los strokes calculados, sobredesplazar el tapón no mas del volumen entre el cuello flotador y la zapata (30 pies)Si el tapón no se asienta con los strokes calculados, sobredesplazar el tapón no mas del volumen entre el cuello flotador y la zapata (30 pies)

Como mejorar el trabajo de cementaciComo mejorar el trabajo de cementacióónn

Programa Típico de RevestidoresPrograma TPrograma Tíípico de Revestidorespico de Revestidores

ConductorConductorConductor

RevestidorRevestidor de Superficiede Superficie

Revestidor IntermRevestidor IntermedioedioLinerLiner de Produccide Produccióónn

TapTapóón Superiorn SuperiorTapTapóón Inferiorn InferiorFluido de PerforaciFluido de Perforacióónn

EspaciadorEspaciadorLechada de CementoLechada de Cemento

Cementación PrimariaCementaciCementacióón Primarian Primaria

Etapa # 1Etapa # 1Etapa # 1Circulación del Lodo

(Limpieza del Hoyo)CirculaciCirculacióón del Lodon del Lodo

(Limpieza del Hoyo)(Limpieza del Hoyo)

Etapa # 2Etapa # 2Etapa # 2Bombeo de Espaciadory Lechada de CementoBombeo de EspaciadorBombeo de Espaciadory Lechada de Cementoy Lechada de Cemento

Etapa # 3Etapa # 3Etapa # 3Desplazamiento de

la LechadaDesplazamiento deDesplazamiento de

la Lechadala Lechada

Etapa # 4Etapa # 4Etapa # 4Estado final

del pozoEstado finalEstado final

del pozodel pozo

ZapataZapata

CuelloCuelloFlotadorFlotador

Tubo Conductor :Tubo Conductor :Tubo Conductor :

Se utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguado, se puede utilizar

un aditivo para perdida de circulación.

Es conveniente usar espaciador para remover lodo y usar Tapón Superior para evitar

canalización del cemento

Se utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguadSe utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguado, se puede utilizar o, se puede utilizar

un aditivo para perdida de circulaciun aditivo para perdida de circulacióón.n.

Es conveniente usar espaciador para remover lodo y usar TapEs conveniente usar espaciador para remover lodo y usar Tapóón Superior para evitar n Superior para evitar

canalizacicanalizacióón del cementon del cemento

ConductorConductorConductor

Tubo Conductor:Tubo Conductor:Tubo Conductor:

El método mas usado es bajar tubería de perforación hasta el cuello flotador

y bombear cemento hasta que haya retornado por el anular hoyo-conductor

El mEl méétodo mas usado es bajar tubertodo mas usado es bajar tuberíía de perforacia de perforacióón hasta el cuello flotador n hasta el cuello flotador

y bombear cemento hasta que haya retornado por el anular hoyoy bombear cemento hasta que haya retornado por el anular hoyo--conductorconductor

Trabajo en superficie ( Top Job )Trabajo en superficie ( Trabajo en superficie ( TopTop Job )Job )

ZapataZapataZapata

CuelloFlotadorCuelloCuelloFlotadorFlotador

Revestidor de Superficie :Revestidor de Superficie :Revestidor de Superficie :

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espacio anular hasta

superficie. El cemento de mayor resistencia llamado de cola, deberá tener una

resistencia a la compresión no mayor de 500 Lpc

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espSe utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espacio anular hasta acio anular hasta

superficie. El cemento de mayor resistencia llamado de cola, debsuperficie. El cemento de mayor resistencia llamado de cola, debereráá tener una tener una

resistencia a la compresiresistencia a la compresióón no mayor de 500 n no mayor de 500 LpcLpc

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor de Superficie:Revestidor de Superficie:Revestidor de Superficie:

Procedimiento:Procedimiento:

* Circular el pozo para romper geles

* Usar espaciador para remover bien el lodo

* Utilizar cemento acelerado

* Circular el pozo para romper geles* Circular el pozo para romper geles

* Usar espaciador para remover bien el lodo* Usar espaciador para remover bien el lodo

* Utilizar cemento acelerado * Utilizar cemento acelerado

Se deben bajar los siguientes equiposSe deben bajar los siguientes equipos::

Zapata GuZapata Guíía, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior ya, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior ySuperior.Superior.

Si hay problemas de perdida de circulaciSi hay problemas de perdida de circulacióón, se puede bombear el cemento por el espacio n, se puede bombear el cemento por el espacio

anular a travanular a travéés de una tubers de una tuberíía de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta que el cemento a de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta que el cemento fraguefrague en en

superficiesuperficie

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor Intermedio:Revestidor Intermedio:Revestidor Intermedio:Se utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relleno y luego el cemento de cola de alta densidad.El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener retardadores para obtener buenos tiempos de bombeabilidad aun a altas temperaturas.Puede contener aditivos reductores de fricción, de perdida de circulación o perdida de fluidos

Se utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relSe utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relleno y leno y luego el cemento de cola de alta densidad.luego el cemento de cola de alta densidad.El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener retardadores para obtener buenos tiempos de bombeabilidad aun a retardadores para obtener buenos tiempos de bombeabilidad aun a altas temperaturas.altas temperaturas.Puede contener aditivos reductores de fricciPuede contener aditivos reductores de friccióón, de perdida de n, de perdida de circulacicirculacióón o perdida de fluidosn o perdida de fluidos

Revestidor IntermedioRevestidor Intermedio

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor Intermedio

Revestidor de Producción:Revestidor de ProducciRevestidor de Produccióón:n:

Es necesario realizar una buena cementación, por lo que hay que bombear la lechada en flujo turbulento, con movimiento del revestidor hacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si funciona el sistema de flotación.Hay que soltar la presión al terminar la cementación para que no se formen micro-anillos detrás del revestidor

Es necesario realizar una buena cementaciEs necesario realizar una buena cementacióón, por lo que hay que bombear la n, por lo que hay que bombear la lechada en flujo turbulento, con movimiento del revestidor hacialechada en flujo turbulento, con movimiento del revestidor hacia arriba y hacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si funciona el sistema de flotaciabajo. Se debe chequear si funciona el sistema de flotacióón.n.Hay que soltar la presiHay que soltar la presióón al terminar la cementacin al terminar la cementacióón para que no se formen n para que no se formen micromicro--anillos detranillos detráás del revestidors del revestidor

Revestidor de ProducciónRevestidor de ProducciRevestidor de Produccióónn

Liner o Camisa de Producción:LinerLiner o Camisa de Produccio Camisa de Produccióón:n:

Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificación, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminación. Otras veces el cemento del Liner es deficiente en cantidad y calidad, y la cementación no es exitosa.El cemento deberá tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadores para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogéneo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gas

Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificaciEs una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacióón, no centralizada y por ende,el n, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminacicemento sufre contaminacióón. Otras veces el cemento del n. Otras veces el cemento del LinerLiner es deficiente en cantidad y calidad, y es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacila cementacióón no es exitosa.n no es exitosa.El cemento deberEl cemento deberáá tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadoresrecirculadores para mezclar el para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogcemento con el peso adecuado y homogééneo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido neo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gaspara evitar problemas con gas

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor IntermedioLiner de ProducciónLinerLiner de Produccide Produccióónn

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor IntermedioLiner de ProducciónLinerLiner de Produccide Produccióónn

Liner o Camisa de Producción:LinerLiner o Camisa de Produccio Camisa de Produccióón:n:Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificación, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminación. Otras veces el cemento del Liner es deficiente en cantidad y calidad, y la cementación no es exitosa.El cemento deberá tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadores para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogéneo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gas

Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificaciEs una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacióón, no centralizada y por n, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminaciende,el cemento sufre contaminacióón. Otras veces el cemento del n. Otras veces el cemento del LinerLiner es deficiente en es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacicantidad y calidad, y la cementacióón no es exitosa.n no es exitosa.El cemento deberEl cemento deberáá tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadoresrecirculadores para para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogmezclar el cemento con el peso adecuado y homogééneo antes de bombearlo debe tener baja neo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gasperdida de fluido para evitar problemas con gas

EJEMPLO DE CALCULOSEJEMPLO DE CALCULOSEJEMPLO DE CALCULOS

Cálculo de Volúmenes en CementacionesCCáálculo de Vollculo de Volúúmenes en Cementacionesmenes en Cementaciones

Al realizar un diseño de cementación se requiere el conocimiento del Volumen de

Mezcla agua-cemento que se usará en la cementación. Este volumen es función del

diámetro del hoyo, diámetro de la tubería y de la altura de la columna de cemento

Al realizar un diseAl realizar un diseñño de cementacio de cementacióón se requiere el conocimiento del Volumen de n se requiere el conocimiento del Volumen de

Mezcla aguaMezcla agua--cemento que se usarcemento que se usaráá en la cementacien la cementacióón. Este volumen es funcin. Este volumen es funcióón del n del

didiáámetro del hoyo, dimetro del hoyo, diáámetro de la tubermetro de la tuberíía y de la altura de la columna de cementoa y de la altura de la columna de cemento

VmzVmz = Van + = Van + VrevVrevDonde:Donde:Donde:

Van: Volumen Anular, Pies Cúbicos o BarrilesVan: Volumen Anular, Pies CVan: Volumen Anular, Pies Cúúbicos o Barrilesbicos o Barriles

Vrev: Volumen del Revestidor lleno, Pies Cúbicos o BarrilesVrevVrev: Volumen del Revestidor lleno, Pies C: Volumen del Revestidor lleno, Pies Cúúbicos o Barrilesbicos o Barriles

Volumen AnularVolumen AnularVolumen AnularVolumen del RevestidorVolumen del RevestidorVolumen del Revestidor

Cálculo de Volúmenes en CementacionesCCáálculo de Vollculo de Volúúmenes en Cementacionesmenes en Cementaciones

Volumen Anular :Volumen Anular :Volumen Anular :

* Diámetro de la mecha mas un exceso

* Registro Caliper (Geometría del pozo)

* Di* Diáámetro de la mecha mas un excesometro de la mecha mas un exceso

* Registro * Registro CaliperCaliper (Geometr(Geometríía del pozo)a del pozo)

Analíticamente se puede calcular así:AnalAnalííticamente se puede calcular asticamente se puede calcular asíí::

Van = 0.005454 * ( Van = 0.005454 * ( dhdh 22 -- dtdt 22 ) * D ( Pies C) * D ( Pies Cúúbicos ) (1)bicos ) (1)

Van = 0.000972 * ( Van = 0.000972 * ( dhdh 22 -- dtdt 22 ) * D ( Barriles ) (2)) * D ( Barriles ) (2)

Donde:Donde:Donde:dh = Diámetro del hoyo , pulgadas

dt = Diámetro de la Tubería , pulgadas

D = Profundidad, pies

dhdh = Di= Diáámetro del hoyo , pulgadasmetro del hoyo , pulgadas

dtdt = Di= Diáámetro de la Tubermetro de la Tuberíía , pulgadasa , pulgadas

D = Profundidad, pies D = Profundidad, pies

La capacidad volumétrica del anular por pie de longitud se obtienedividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.

Para la tubería se usa la misma ecuación de la forma siguiente:

La capacidad volumLa capacidad voluméétrica del anular por pie de longitud se obtienetrica del anular por pie de longitud se obtienedividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.dividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.

Para la tuberPara la tuberíía se usa la misma ecuacia se usa la misma ecuacióón de la forma siguiente:n de la forma siguiente:

CVtCVt = 0.005454 = 0.005454 dtdt 22 ( pies c( pies cúúbicos )bicos )

CVtCVt = 0.000972 = 0.000972 dtdt 22 ( barriles )( barriles )

Volumen de Mezcla:Volumen de Mezcla:Volumen de Mezcla:

VmzVmz = 1.2 * ( Van + = 1.2 * ( Van + VrevVrev ) ) 20 % exceso20 % exceso

Volumen de la Lechada:Volumen de la Lechada:Volumen de la Lechada:

Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo de cemento.

La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie Cúbico.

Entonces:

Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo de de cemento.cemento.

La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un saco saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie Cde cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie Cúúbico.bico.

Entonces:Entonces:

VCemVCem = 94.0 = 94.0 LibrasLibras //GecGec x 62.4 x 62.4 Lbs / pie cLbs / pie cúúbicobico

(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manual Comp. Cementadoras)(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manua(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manual Comp. l Comp. CementadorasCementadoras))

Ejemplo:Ejemplo:Ejemplo:

La Gec de un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementación)Sustituyendo se tiene: La La GecGec de un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementacide un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementacióón)n)Sustituyendo se tiene: Sustituyendo se tiene:

VCem = 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 Lbs / pie cúbico

VCem= 0.48 Pies cúbicos

VCemVCem = 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 = 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 LbsLbs / pie c/ pie cúúbicobico

VCemVCem= 0.48 Pies c= 0.48 Pies cúúbicosbicos

Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es cemento neto.Si se recomienda usar 5.2 Gal/sac, se tendrá un volumen de mezcla:

Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es cemento neto.cemento neto.Si se recomienda usar 5.2 Gal/Si se recomienda usar 5.2 Gal/sacsac, se tendr, se tendráá un volumen de un volumen de mezcla: mezcla: Vmz = (5.2 Gal / sac / 7.48 Gal / pie cubico) + VCem (pies cúbicos)VmzVmz = (5.2 Gal / = (5.2 Gal / sacsac / 7.48 Gal / pie / 7.48 Gal / pie cubicocubico) + ) + VCemVCem (pies c(pies cúúbicos)bicos)

Vmz = 5.2 / 7.48 + 0.48VmzVmz = 5.2 / 7.48 + 0.48= 5.2 / 7.48 + 0.48

Vmz = 1.18 pie 3 / saco Rendimiento de la mezclaVmzVmz = 1.18 pie = 1.18 pie 33 / saco / saco Rendimiento de la mezclaRendimiento de la mezcla

Conociendo el numero de sacos y multiplicándolo por el rendimiento , se encuentra el volumen en pies cúbicos y si se quiere llevar a barriles, bastará con multiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie cúbico

Conociendo el numero de sacos y multiplicConociendo el numero de sacos y multiplicáándolo por el rendimiento , se ndolo por el rendimiento , se encuentra el volumen en pies cencuentra el volumen en pies cúúbicos y si se quiere llevar a barriles, bastarbicos y si se quiere llevar a barriles, bastaráá con con multiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie cmultiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie cúúbicobico

Tiempo de Circulación:Tiempo de CirculaciTiempo de Circulacióón:n:

Es el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombear cemento hasta que la mezcla ha sido colocada en su sitioEs el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombeEs el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombear cemento ar cemento hasta que la mezcla ha sido colocada en su sitiohasta que la mezcla ha sido colocada en su sitio

TcTc = = TmbTmb + + TdcTdc

Tc: Tiempo cementandoTmb: Tiempo mezclando y bombeando cemento

Tdc: Tiempo desplazando cemento

TcTc: Tiempo cementando: Tiempo cementando

TmbTmb: Tiempo mezclando y bombeando cemento: Tiempo mezclando y bombeando cemento

TdcTdc: Tiempo desplazando cemento: Tiempo desplazando cemento

Tmb = Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo (minutos)TmbTmb = Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo= Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo (minutos)(minutos)

Tdc = Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)TdcTdc = Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)= Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)

Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc -- Dv )Dv )

N : Longitud carrera (pies)

S : Emboladas por minuto

Dc : Diámetro de la camisa

Dv : Diámetro del vástago

N : Longitud carrera (pies)N : Longitud carrera (pies)

S : Emboladas por minutoS : Emboladas por minuto

Dc : DiDc : Diáámetro de la camisametro de la camisa

Dv : DiDv : Diáámetro del vmetro del váástago stago

Ejemplo de Cálculo:Ejemplo de CEjemplo de Cáálculo:lculo:

Determinar el tiempo de cementación de un pozo de 6000’ de profundidad con un diámetro de 12 1/4”. El diámetro del revestidor es de 9 5/8” y peso nominal de 53.5 Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de 1000 sacos y se tiene una capacidad de mezcla y bombeo de 20 scs / minuto.El taladro tiene una bomba Duplex con las siguientes especificaciones:

18 emboladas por minutoDiámetro de la camisa: 6 1/2” Eficiencia 90%Diámetro del vástago: 2.5” EPM = 60

Determinar el tiempo de cementaciDeterminar el tiempo de cementacióón de un pozo de 6000n de un pozo de 6000’’ de profundidad con un de profundidad con un didiáámetro de 12 1/4metro de 12 1/4””. El di. El diáámetro del revestidor es de 9 5/8metro del revestidor es de 9 5/8”” y peso nominal de 53.5 y peso nominal de 53.5 Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de 1000 sacos y se Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de 1000 sacos y se tiene una tiene una capacidad de mezcla y bombeo de 20 scs / minuto.capacidad de mezcla y bombeo de 20 scs / minuto.El taladro tiene una bomba El taladro tiene una bomba DuplexDuplex con las siguientes especificaciones:con las siguientes especificaciones:

18 emboladas por minuto18 emboladas por minutoDiDiáámetro de la camisa: 6 1/2metro de la camisa: 6 1/2”” Eficiencia 90%Eficiencia 90%DiDiáámetro del vmetro del váástago: 2.5stago: 2.5”” EPM = 60EPM = 60

0

Tc = Tmb + TdcTcTc = = TmbTmb + + TdcTdc

Tmb = 1000 scs / 20 scs/minTmbTmb = 1000 scs / 20 scs/= 1000 scs / 20 scs/minmin

Tmb = 50 minutosTmbTmb = 50 minutos= 50 minutos

0DUPLEXDUPLEXDUPLEX

Tdc = Vdc / Gasto (Q)TdcTdc = = VdcVdc / Gasto (Q)/ Gasto (Q)

Vdc = Longitud revest.hasta el cuello * 0.005454 * Diam. Int.2VdcVdc = Longitud = Longitud revest.hastarevest.hasta el cuello * 0.005454 * el cuello * 0.005454 * DiamDiam. Int.. Int.22

Vdc = ( 6000’ - 40’) * 0.005454 *(8.535) 2VdcVdc = ( 6000= ( 6000’’ -- 4040’’) * 0.005454 *(8.535) ) * 0.005454 *(8.535) 22

Vdc = 2368 pies * 7.48 gal/pie3VdcVdc = 2368 pies * 7.48 gal/pie= 2368 pies * 7.48 gal/pie33

Vdc = 17712 galonesVdcVdc = 17712 galones= 17712 galones

Gasto:Gasto:Gasto:

Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc 2 - Dv 2 ) * EficienciaQ = 0.00679 * N * S ( 2Dc Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc 22 -- Dv Dv 2 2 ) * Eficiencia) * Eficiencia

Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) 2 - (2.5) 2 ) * 0.90Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) 22 -- (2.5) (2.5) 22 ) * 0.90) * 0.90

Q = 516 Gal / minQ = 516 Gal / Q = 516 Gal / minmin

Tdc = 17712 / 516TdcTdc = 17712 / 516= 17712 / 516

Tdc = 34 minutosTdcTdc = 34 minutos= 34 minutos

Tc = Tdc + TmbTcTc = = TdcTdc + + TmbTmb

Tc = 50 + 34TcTc = 50 + 34= 50 + 34

Tc = 84 minutos Tiempo de cementaciónTcTc = 84 minutos = 84 minutos Tiempo de cementaciTiempo de cementacióónn

Fórmulas para calcular la capacidad de tubería de perforación: Fórmulas para calcular la capacidad de tubería de perforación:

Barriles por pie: 0.0009714 x D2

Pie por Barril: 1029.4 / D2

Pie Cúbico por pie: 0.005454 x D2

Pie por pie Cúbico: 183.35 / D2

Galones por pie: 0.0408 x D2

Pie por Galón : 24.51 / D2

D : Diametro en Pulgadas

Fórmulas para calcular el volumen entre tubería y hoyo, revestidor y hoyoy entre revestidor y revestidor

Fórmulas para calcular el volumen entre tubería y hoyo, revestidor y hoyoy entre revestidor y revestidor

Barriles por pie: 0.0009714 x (D2 _ d2)Pie por Barril: 1029.4 / (D2 _ d2)Pie Cúbico por pie: 0.005454 x (D2 _ d2)Pie por pie Cúbico: 183.35 / (D2 _ d2)Galones por pie: 0.0408 x (D2 _ d2)Pie por Galón : 24.51 / (D2 _ d2)

D : Diametro en Pulgadasd : Diametro externo en Pulgadas

ESQUEMA DE PERFORACIONESQUEMA DE PERFORACION

7-5/8”

5-1/2”CRETACEO

MESA/LASPIEDRAS

LA PICA

CARAPITA

CARAPITA “E”

NARICUAL

20”

13-3/8”

9-5/8”

•Preflujos : 80 bls agua+ 1.0 KCL+3.0% KCl @ 5 BPM•Lechada llenado: 107 Bbls (273 sx)Cemento “B” de 12.5 lpg, Metasilicato, Bentonita.

•Lechada de cola : 140 Bbls (356 sx)Cemento “B” + CaCl2 de 15.6 lpg

•Preflujos : 80 bls agua+ 1.0 KCL+3.0% KCl @ 5 BPM•Lechada llenado: 107 Bbls (273 sx)Cemento “B” de 12.5 lpg, Metasilicato, Bentonita.

•Lechada de cola : 140 Bbls (356 sx)Cemento “B” + CaCl2 de 15.6 lpg

CEMENTACIONESCEMENTACIONES

•Preflujos : 60 bls Lavador químico + 40 bls espaciador Base Agua 1.0 lpgmayor que el lodo de perforación•Lechada llenado 609 Bbls (1547 sx)Cmto “B” de 15.6 lpg, Bentonita, Metasilicato, Control de Filtrado.

•Lechada de cola : 135 Bbls (343 sx)Cmto ”B” , CaCl2 de 15.6 lpg“B”, Control de Filtrado, Dispersante (si es necesario) de 15.6 lpg.

•Preflujos : 60 bls Lavador químico + 40 bls espaciador Base Agua 1.0 lpgmayor que el lodo de perforación•Lechada llenado 609 Bbls (1547 sx)Cmto “B” de 15.6 lpg, Bentonita, Metasilicato, Control de Filtrado.

•Lechada de cola : 135 Bbls (343 sx)Cmto ”B” , CaCl2 de 15.6 lpg“B”, Control de Filtrado, Dispersante (si es necesario) de 15.6 lpg.

•Preflujos : Doble espaciador: 50 bls base aceite @16.6 lpg + 50 blsbase agua @ 16.4 lpg, (MSC - SPACER) .•Lechada llenado: 616 Bbls (2471 sx)Cmto “MARA-H” , 35% Sílica, Control de Filtrado, Retardador, dispersante, Hematita (si es necesario) de 16.8 lpg.•Lechada de cola : 34 Bbls (123 sx)Cmto ”MARA-H” de 17 lpg, 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador , dispersante, Control de filtrado (si es necesario), Hematita (si es necesario).

•Preflujos : Doble espaciador: 50 bls base aceite @16.6 lpg + 50 blsbase agua @ 16.4 lpg, (MSC - SPACER) .•Lechada llenado: 616 Bbls (2471 sx)Cmto “MARA-H” , 35% Sílica, Control de Filtrado, Retardador, dispersante, Hematita (si es necesario) de 16.8 lpg.•Lechada de cola : 34 Bbls (123 sx)Cmto ”MARA-H” de 17 lpg, 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador , dispersante, Control de filtrado (si es necesario), Hematita (si es necesario).

•Preflujos : Doble espaciador: 10 Bbls base aceite de 7.6 lpg + 25 Bbls base agua de 15 lpg y una densidad de 0.5 lpg por encima del peso del lodo.•Lechada Única: Cmto “MARA-H” , 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador, Dispersante, C. de Filtrado con una densidad de 16,2-16.4 lpg. (240 sx).

•Preflujos : Doble espaciador: 10 Bbls base aceite de 7.6 lpg + 25 Bbls base agua de 15 lpg y una densidad de 0.5 lpg por encima del peso del lodo.•Lechada Única: Cmto “MARA-H” , 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador, Dispersante, C. de Filtrado con una densidad de 16,2-16.4 lpg. (240 sx).

•Lechada Unica: Cmto “MARA-H”, 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador, Dispersante, C. De Filtrado densidad de 16,2-16.4 lpg. (309 sx).•Preflujos : Doble espaciador: 10 Bbls base aceite de 7.6 lpg + 45 Bbls base agua de 15 lpg (msc-spacer) y una densidad de 0.5 lpg por encima del peso del lodo.

•Lechada Unica: Cmto “MARA-H”, 35% Sílica, Antimigratorio, Retardador, Dispersante, C. De Filtrado densidad de 16,2-16.4 lpg. (309 sx).•Preflujos : Doble espaciador: 10 Bbls base aceite de 7.6 lpg + 45 Bbls base agua de 15 lpg (msc-spacer) y una densidad de 0.5 lpg por encima del peso del lodo.

Cementación ForzadaCementaciCementacióón Forzadan ForzadaOperaciOperacióón que se realiza en un pozo en el cual se forza bajo presin que se realiza en un pozo en el cual se forza bajo presióón n hidrhidrááulica una lechada de cemento en una formaciulica una lechada de cemento en una formacióón, en canales o n, en canales o rajaduras detrrajaduras detráás del revestidor o a travs del revestidor o a travéés de orificios hechos a props de orificios hechos a propóósito en sito en el revestidor el revestidor

* Reparar un trabajo de cementaci* Reparar un trabajo de cementacióón primaria que falln primaria que fallóó debido a canalizacidebido a canalizacióón de n de

cementacicementacióón n

* Eliminaci* Eliminacióón de intrusin de intrusióón de agua desde arriba, abajo o entre la zona de produccin de agua desde arriba, abajo o entre la zona de produccióón de aguan de agua

* Reducir la relaci* Reducir la relacióón Gas/Petrn Gas/Petróóleo producida, aislando las zonas de gas de los intervalos deleo producida, aislando las zonas de gas de los intervalos de

petrpetróóleo adyacentesleo adyacentes

* Reparar fugas en el revestidor debido a que este se encuentra * Reparar fugas en el revestidor debido a que este se encuentra corroidocorroido

* Taponar y abandonar una zona de producci* Taponar y abandonar una zona de produccióón depletada que este produciendo agua y n depletada que este produciendo agua y

zonas de pzonas de péérdida de circulacirdida de circulacióónn

Causas que pueden originar una Causas que pueden originar una cementacicementacióónn forzadaforzada

Fundamentos Básicos de una Cementación Forzada:Fundamentos BFundamentos Báásicos de una Cementacisicos de una Cementacióón Forzada:n Forzada:

Forzamiento de cemento en fracturas a alta presiForzamiento de cemento en fracturas a alta presióón o dentro de las n o dentro de las perforaciones de un revestidor, usando forzamiento a baja presiperforaciones de un revestidor, usando forzamiento a baja presióón, es n, es bbáásicamente un proceso de filtracisicamente un proceso de filtracióónn

El revoque del cemento formado en contra de las paredes de la El revoque del cemento formado en contra de las paredes de la formaciformacióón permeable, inicialmente posee alta permeabilidad que permite n permeable, inicialmente posee alta permeabilidad que permite una runa ráápida deshidratacipida deshidratacióón de una lechada cuya perdida de fluido no es n de una lechada cuya perdida de fluido no es controladacontrolada

Lechada de bajaLechada de bajappéérdida de aguardida de agua

FormaciFormacióón de bajan de bajapermeabilidadpermeabilidad

DeshidrataciDeshidratacióónnlentalenta

TiempoTiempoOperaciOperacióónn

La tasa de aumento de la torta es una funciLa tasa de aumento de la torta es una funcióón de la permeabilidad de la n de la permeabilidad de la formaciformacióón, la presin, la presióón diferencial aplicada, el tiempo y la capacidad de la n diferencial aplicada, el tiempo y la capacidad de la lechada para perder fluidolechada para perder fluido

La lechada ideal es aquella capaz de controlar la tasa de crecimLa lechada ideal es aquella capaz de controlar la tasa de crecimiento del iento del revoque de tal forma que crezca un revoque uniforme sobre todas revoque de tal forma que crezca un revoque uniforme sobre todas las las superficies permeablessuperficies permeables

Fundamentos Básicos de una Cementación Forzada:Fundamentos BFundamentos Báásicos de una Cementacisicos de una Cementacióón Forzada:n Forzada:

CEMENTACIONCEMENTACIONPRIMARIAPRIMARIA

REVESTIDORREVESTIDOR

NODOS DE NODOS DE CEMENTOCEMENTO

FORMACIONFORMACION

CEMENTOCEMENTODESHIDRATADODESHIDRATADO

Fundamentos Básicos de una Cementación Forzada:Fundamentos BFundamentos Báásicos de una Cementacisicos de una Cementacióón Forzada:n Forzada:

Técnica de la cementación forzada por HesitaciónTTéécnica de la cementacicnica de la cementacióón forzada por Hesitacin forzada por Hesitacióónn

La construcciLa construccióón de un revoque dentro de los tn de un revoque dentro de los túúneles de las perforaciones o neles de las perforaciones o dentro de fracturas previamente inducidas, requiere el mismo prodentro de fracturas previamente inducidas, requiere el mismo procedimiento cedimiento bbáásico de aplicar una presisico de aplicar una presióón diferencial para inducir la deshidratacin diferencial para inducir la deshidratacióón de la n de la lechadalechada

La cantidad relativamente pequeLa cantidad relativamente pequeñña de perdida de filtrado de la lechada, hace a de perdida de filtrado de la lechada, hace imprimprááctico, mas no imposible, el bombeo continuo suficientemente despctico, mas no imposible, el bombeo continuo suficientemente despacio acio para reemplazar el volumen perdido a la formacipara reemplazar el volumen perdido a la formacióón y el mantenimiento de n y el mantenimiento de una presiuna presióón diferencial constanten diferencial constante

La tasa de bombeo mLa tasa de bombeo míínima realizable con el equipo superficial existente o de nima realizable con el equipo superficial existente o de uso corriente es excesivo aun para los trabajos de forzamiento auso corriente es excesivo aun para los trabajos de forzamiento a alta presialta presióón, n, en los cuales se crean grandes fracturasen los cuales se crean grandes fracturas

El El úúnico procedimiento que hace posible la deshidratacinico procedimiento que hace posible la deshidratacióón de pequen de pequeññas cantidades de as cantidades de cemento en el interior de las perforaciones o en cavidades de focemento en el interior de las perforaciones o en cavidades de formacirmacióón, es la n, es la aplicaciaplicacióón intermitente de presin intermitente de presióón separada por un periodo de caimiento de la presin separada por un periodo de caimiento de la presióón n causado por la perdida de filtrado hacia el interior de la formacausado por la perdida de filtrado hacia el interior de la formacicióónn

Fundamentos Básicos de una Cementación Forzada:Fundamentos BFundamentos Báásicos de una Cementacisicos de una Cementacióón Forzada:n Forzada:

TTéécnica de la cementacicnica de la cementacióón forzada por Hesitacin forzada por Hesitacióónn

00

20 40 60 80 100 120 140

4

8

12

16

20 ContraflujoprobadoCaida de

presión

TIEMPO (MIN.)

PRES

IÓN

SU

PER

FIC

IE (L

PC x

100

)

La caLa caíída de presida de presióón inicial rn inicial ráápida, porque no pida, porque no existe revoque, esto permitirexiste revoque, esto permitiráá que al comienzo que al comienzo del trabajo los periodos entre las etapas de del trabajo los periodos entre las etapas de bombeo sean cortos.bombeo sean cortos.A medida que el revoque crece, el periodo de A medida que el revoque crece, el periodo de filtracifiltracióón se vuelve mas largo y las diferencias n se vuelve mas largo y las diferencias entre las presiones iniciales y finales menores, entre las presiones iniciales y finales menores, hasta que al final del trabajo, la cahasta que al final del trabajo, la caíída de presida de presióón n se vuelve despreciable.En esta etapa, una se vuelve despreciable.En esta etapa, una prueba de 300 a 500 prueba de 300 a 500 LpcLpc sobre la presisobre la presióón final n final de inyeccide inyeccióón seguida por una pendiente n seguida por una pendiente constante e igual a cero, indicarconstante e igual a cero, indicaráá el final del el final del proceso de deshidrataciproceso de deshidratacióónn

Diseño de la lechada:DiseDiseñño de la lechada:o de la lechada:Las propiedades de la lechada deben ser programadas de acuerdo aLas propiedades de la lechada deben ser programadas de acuerdo a las las caractercaracteríísticas de la formacisticas de la formacióón en la cual se va hacer la cementacin en la cual se va hacer la cementacióón forzada y n forzada y la tla téécnica que se va a utilizar.cnica que se va a utilizar.

Entre las condiciones o propiedades de la lechada que hay que toEntre las condiciones o propiedades de la lechada que hay que tomar en mar en cuenta estcuenta estáán:n:

* Perdida de Fluido* Perdida de Fluido

* Volumen de la lechada* Volumen de la lechada

* Tiempo de Espesamiento* Tiempo de Espesamiento

* Dispersi* Dispersióónn

* T* Téécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzadan ForzadaBaja PresiBaja Presióónn

Alta PresiAlta Presióónn

Pérdida de Fluido:PPéérdida de Fluido:rdida de Fluido:Es importante cuando se cementa en una formaciEs importante cuando se cementa en una formacióón de alta permeabilidad, usando n de alta permeabilidad, usando ttéécnicas de baja presicnicas de baja presióón. Una lechada disen. Una lechada diseññada apropiadamente, permitirada apropiadamente, permitiráá el llenado el llenado completo de las cavidades de las perforaciones, dejando que crezcompleto de las cavidades de las perforaciones, dejando que crezca una protuberancia ca una protuberancia mmíínima en el revestidornima en el revestidor

PERDIDA DE FLUIDOPERDIDA DE FLUIDO

800 ml / 30 min800 ml / 30 min

150 ml / 30 min150 ml / 30 min

50 ml / 30 min50 ml / 30 min

15 ml / 30 min15 ml / 30 min

NODOSNODOS

La perdida de fluido varia de acuerdo con la permeabilidad de laLa perdida de fluido varia de acuerdo con la permeabilidad de lazona a ser tratada. En formaciones de baja permeabilidad se acepzona a ser tratada. En formaciones de baja permeabilidad se acepta, ta, generalmente de 100 a 200 ml / 30 min, mientras que para formacgeneralmente de 100 a 200 ml / 30 min, mientras que para formaciones iones de alta permeabilidad podrde alta permeabilidad podríía ser necesario 50 a 100 ml / 30 mina ser necesario 50 a 100 ml / 30 min

Pérdida de Fluido:PPéérdida de Fluido:rdida de Fluido:

En la cementaciEn la cementacióón forzada a alta presin forzada a alta presióón, cuando se sobrepasa la presin, cuando se sobrepasa la presióón n de fractura de la formacide fractura de la formacióón, la lechada es bombeada dentro de las n, la lechada es bombeada dentro de las fracturas inducidas y se deshidrata en contra de las paredes de fracturas inducidas y se deshidrata en contra de las paredes de la fractura. la fractura. Si la permeabilidad de la formaciSi la permeabilidad de la formacióón es suficientemente alta, una lechada n es suficientemente alta, una lechada de perdida de fluido de media a alta (200de perdida de fluido de media a alta (200--500 ml), permitir500 ml), permitiráá la formacila formacióón n de revoque y la desviacide revoque y la desviacióón subsecuente de la lechada hacia las fracturas n subsecuente de la lechada hacia las fracturas mas pequemas pequeññasas

Depende de la longitud del intervalo a ser cementado y de la tDepende de la longitud del intervalo a ser cementado y de la téécnica de cnica de colocacicolocacióón a ser usadan a ser usada

Volumen de la lechada:Volumen de la lechada:Volumen de la lechada:

A baja presiA baja presióónn, el volumen total es usualmente lo , el volumen total es usualmente lo suficientemente pequesuficientemente pequeñño como para llenar las cavidades de las o como para llenar las cavidades de las perforaciones y el volumen del revestidor en frente de las perforaciones y el volumen del revestidor en frente de las perforaciones con cemento deshidratado.perforaciones con cemento deshidratado.

A alta presiA alta presióónn, el volumen de cemento a ser colocado en , el volumen de cemento a ser colocado en fracturas inducidas es diffracturas inducidas es difíícil de estimar porque es funcicil de estimar porque es funcióón de la n de la anchura y altura de las fracturas generadas.anchura y altura de las fracturas generadas.

Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:

Cementaciones forzadas a profundidades someras, comCementaciones forzadas a profundidades someras, comúúnmente nmente se utilizan aceleradores tal como el Cloruro de Calcio (CaClse utilizan aceleradores tal como el Cloruro de Calcio (CaCl22), el ), el cual reduce el tiempo al cual el cemento desarrolla resistencia cual reduce el tiempo al cual el cemento desarrolla resistencia compresiva inicialcompresiva inicial

Cementaciones forzadas a grandes profundidades en Cementaciones forzadas a grandes profundidades en formaciones de baja permeabilidad, es necesario extender el formaciones de baja permeabilidad, es necesario extender el tiempo de bombeo de la lechada retardadores comunes como tiempo de bombeo de la lechada retardadores comunes como Lignosulfonatos, Acidos OrgLignosulfonatos, Acidos Orgáánicos, Sal, etc..nicos, Sal, etc..

La capacidad de una lechada para penetrar fracturas pequeLa capacidad de una lechada para penetrar fracturas pequeññas y as y angostas es proporcional a su fluidez. Lechadas viscosas, aunqueangostas es proporcional a su fluidez. Lechadas viscosas, aunqueson muy son muy úútiles cuando se cementan hoyos grandes, no fluyen dentro tiles cuando se cementan hoyos grandes, no fluyen dentro de los canales pequede los canales pequeñños o angostos, a menos que sean sometidas a os o angostos, a menos que sean sometidas a altas presiones diferenciales que en todo caso estaltas presiones diferenciales que en todo caso estáán limitadas por la n limitadas por la presipresióón de fractura de la formacin de fractura de la formacióón.n.

Las lechadas adelgazadas con bajo punto cedente, son obtenidas Las lechadas adelgazadas con bajo punto cedente, son obtenidas utilizando dispersantes reductores de fricciutilizando dispersantes reductores de friccióón o inductores de n o inductores de turbulenciaturbulencia

Dispersión:DispersiDispersióón:n:

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:

Forzamiento de la lechada a presiForzamiento de la lechada a presióón por debajo de la presin por debajo de la presióón de n de fracturamiento de las formaciones. El propfracturamiento de las formaciones. El propóósito de esta operacisito de esta operacióón es n es llenar las cavidades de las perforaciones y huecos interconectadllenar las cavidades de las perforaciones y huecos interconectados os con cemento deshidratado.con cemento deshidratado.

Las forrmaciones que rodean los huecos o fracturas, deben tener Las forrmaciones que rodean los huecos o fracturas, deben tener la la suficiente permeabilidad y las cavidades por si mismo, deben estsuficiente permeabilidad y las cavidades por si mismo, deben estar ar libres de fluidos dalibres de fluidos daññinos tales como lodos o salmueras de inos tales como lodos o salmueras de completacion que construyan scompletacion que construyan sóólidos. La presencia de este tipo de lidos. La presencia de este tipo de fluidos frente a la lechada podrfluidos frente a la lechada podríía inhibir la deshidratacia inhibir la deshidratacióón del cemento n del cemento en algunas perforaciones, dejando en ellas, lechada no deshidraten algunas perforaciones, dejando en ellas, lechada no deshidratada.ada.

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:

Las subsecuentes pruebas de producciLas subsecuentes pruebas de produccióón con la tubern con la tuberíía de perforacia de perforacióón n (DST) o las pruebas de producci(DST) o las pruebas de produccióón en si, sometern en si, someteráán a estas n a estas perforaciones a una presiperforaciones a una presióón diferencial negativa que pueden remover n diferencial negativa que pueden remover tales tapones parciales de sus cavidadestales tapones parciales de sus cavidades

El volumen de cemento en este tipo de operaciEl volumen de cemento en este tipo de operacióón es relativamente n es relativamente pequepequeñño, debido a que realmente no se bombea ninguna lechada o, debido a que realmente no se bombea ninguna lechada dentro de la formacidentro de la formacióónn

Cementaciones forzadas en perforaciones de formaciones depletadaCementaciones forzadas en perforaciones de formaciones depletadas, s, la colocacila colocacióón del cemento en frente de las perforaciones, puede ser la n del cemento en frente de las perforaciones, puede ser la úúnica forma de evitar el fracturamiento de la formacinica forma de evitar el fracturamiento de la formacióón como un n como un resultado de la presiresultado de la presióón hidrostn hidrostááticatica

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:Si se va a efectuar un forzamiento desde el cabezal (Si se va a efectuar un forzamiento desde el cabezal (bullbull--headhead squezzesquezze), ), son aplicables los siguientes cson aplicables los siguientes cáálculos:lculos:

h

k

x

h-(x+k) dc

dc

ds

MMááxima pres. permisible en perforaciones :xima pres. permisible en perforaciones :PresiPresióón de fractura n de fractura -- 500 500 LpcLpc ( factor de seguridad )( factor de seguridad )

X=(FG * h) - 500 - 0.052 * h * dc

0.052 ( ds - dc )

X representa la mX representa la mááxima columna de cemento que la xima columna de cemento que la formaciformacióón puede soportar con seguridad.n puede soportar con seguridad.El volumen mEl volumen mááximo de la lechada de cemento es por ximo de la lechada de cemento es por consiguiente:consiguiente:

VmaxVmax = ( = ( XVXVtt ) (pies) (pies33))

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:

h

k

x

h-(x+k) dc

dc

ds

X=(FG * h) - 500 - 0.052 * h * dc

0.052 ( ds - dc )

Donde :Donde :h = Profundidad de las perforaciones (pie)h = Profundidad de las perforaciones (pie)X = Longitud de la columna de cemento (pie)X = Longitud de la columna de cemento (pie)DsDs = Densidad de la lechada de cemento (Lbs/gal) = Densidad de la lechada de cemento (Lbs/gal) Dc = Densidad del fluido de completaciDc = Densidad del fluido de completacióón (Lbs/gal)n (Lbs/gal)FG = Gradiente de Fractura de la formaciFG = Gradiente de Fractura de la formacióón (n (LpcLpc/pie)/pie)500 = Factor de Seguridad (500 = Factor de Seguridad (LpcLpc))VtVt = Volumen de la tuber= Volumen de la tuberíía por unidad de long. (piea por unidad de long. (pie33/pie)/pie)k = Distancia de la k = Distancia de la empacaduraempacadura a las perforaciones (pies)a las perforaciones (pies)

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:

Ejemplo:Ejemplo:Se va a efectuar una cementaciSe va a efectuar una cementacióón forzada en un pozo en el cual las n forzada en un pozo en el cual las perforaciones a ser perforadas estperforaciones a ser perforadas estáán a 6250 pies, con tubern a 6250 pies, con tuberíía de a de producciproduccióón de 2 1/2n de 2 1/2”” de dide diáámetro interno, dentro de un revestidor de metro interno, dentro de un revestidor de 77””; 30 Lbs/pie. Se va a asentar la ; 30 Lbs/pie. Se va a asentar la empacaduraempacadura a 6150 pies a 6150 pies

Gradiente de fractura estimado: 0.7 Gradiente de fractura estimado: 0.7 LpcLpc/pies/piesFluido de Desplazamiento: Salmuera de 8.6 Lbs/galFluido de Desplazamiento: Salmuera de 8.6 Lbs/galLechada de cemento: Clase GLechada de cemento: Clase GDensidad: 15.8 Lbs/galDensidad: 15.8 Lbs/galRendimiento: 1.15 PiesRendimiento: 1.15 Pies33/saco/saco

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Baja Presin a Baja Presióón:n:

Usando la formula para el cUsando la formula para el cáálculo de la mlculo de la mááxima columna permisible de cemento: xima columna permisible de cemento:

X=(FG * h) - 500 - 0.052 * h * dc

0.052 ( ds - dc )

X=(0.7 * 6250) - 500 - 0.052 *6250 * 8.6

0.052 ( 15.8 - 8.6 )=2885 pies

VmaxVmax = ( = ( XVXVtt ) = 2885 * 0.0325 = 93.75 pies) = 2885 * 0.0325 = 93.75 pies33

Sacos cemento = 93.75 pieSacos cemento = 93.75 pie33 / 1.15 pie/ 1.15 pie33/saco = 80 sacos/saco = 80 sacos

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Alta Presin a Alta Presióón:n:Existen algunos casos en que la cementaciExisten algunos casos en que la cementacióón a baja presin a baja presióón de las n de las perforaciones no cumple con los objetivos del trabajo. Los canalperforaciones no cumple con los objetivos del trabajo. Los canales detres detráás del s del revestidor pueden no estar directamente conectados con las perforevestidor pueden no estar directamente conectados con las perforaciones; raciones; las pequelas pequeññas fracturas o microanillos pueden permitir el flujo de gas, peras fracturas o microanillos pueden permitir el flujo de gas, pero no o no una lechada de cemento. En tales casos,se necesita agrandarlos puna lechada de cemento. En tales casos,se necesita agrandarlos para que ara que acepten un fluido viscoso de acarreo de sacepten un fluido viscoso de acarreo de sóólidoslidos

La colocaciLa colocacióón del cemento por detrn del cemento por detráás del revestidor se lleva a cabo s del revestidor se lleva a cabo fracturando las formaciones en o cerca de las perforaciones. Losfracturando las formaciones en o cerca de las perforaciones. Los fluidos que fluidos que van delante de la lechada son desplazados en las fracturas, permvan delante de la lechada son desplazados en las fracturas, permitiendo que itiendo que el cemento llene los espacios deseadosel cemento llene los espacios deseados

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Alta Presin a Alta Presióón:n:

La aplicaciLa aplicacióón de la tn de la téécnica de Hesitacicnica de Hesitacióón, deshidratarn, deshidrataráá la lechada en contra la lechada en contra de las paredes de la formacide las paredes de la formacióón, dejando todos los canales desde la fractura n, dejando todos los canales desde la fractura hasta las perforaciones llenas de revoque del cemento hasta las perforaciones llenas de revoque del cemento

Durante la cementaciDurante la cementacióón forzada a alta presin forzada a alta presióón, la localizacin, la localizacióón y orientacin y orientacióón n de la fractura generada, no puede ser controlada. La extenside la fractura generada, no puede ser controlada. La extensióón de las n de las fracturas es funcifracturas es funcióón de la tasa de bombeo aplicada despun de la tasa de bombeo aplicada despuéés que la fractura s que la fractura es iniciada; ases iniciada; asíí, la cantidad de cemento usada depende de la forma como , la cantidad de cemento usada depende de la forma como sea llevada a cabo la operacisea llevada a cabo la operacióón. Las altas tasa de bombeo generaran n. Las altas tasa de bombeo generaran fracturas grandes y subsecuentemente se necesitaran grandes volfracturas grandes y subsecuentemente se necesitaran grandes volúúmenes menes de cemento para llenarlas de cemento para llenarlas

00

REVESTIDORREVESTIDORCEMENTACIONCEMENTACION

PRIMARIAPRIMARIA

REVOQUE FILTRADOREVOQUE FILTRADOCEMENTOCEMENTO

LODOLODO

LODOLODO

FRACTURAFRACTURAVERTICALVERTICAL

CEMENTOCEMENTODESHIDRATADODESHIDRATADO

FILTRADOFILTRADO

TTéécnica de cementacicnica de cementacióón forzada a alta presin forzada a alta presióónn

Técnicas de Cementación Forzada:TTéécnicas de Cementacicnicas de Cementacióón Forzada:n Forzada:

CementaciCementacióón a Alta Presin a Alta Presióón:n:

Se debe impedir o minimizar la utilizaciSe debe impedir o minimizar la utilizacióón de lodos de perforacin de lodos de perforacióón o n o fluidos de baja perdida de agua delante de las lechadas. Un espafluidos de baja perdida de agua delante de las lechadas. Un espaciador ciador con alta perdida de agua tal como el agua o una solucicon alta perdida de agua tal como el agua o una solucióón dn déébil de Acido bil de Acido ClorhClorhíídrico, no solo abrirdrico, no solo abriráá las fracturas mas pequelas fracturas mas pequeññas, sino que as, sino que tambitambiéén limpiara las perforaciones y la trayectoria del cemento.n limpiara las perforaciones y la trayectoria del cemento.

La presiLa presióón de iniciacin de iniciacióón de la fractura sern de la fractura seráá menor usando este tipo de menor usando este tipo de preflujo que cuando se utilizan fluidos no penetrantes preflujo que cuando se utilizan fluidos no penetrantes

Técnicas de Colocación de la lechada en la Cementación Forzada:TTéécnicas de Colocacicnicas de Colocacióón de la lechada en la n de la lechada en la CementaciCementacióón Forzada:n Forzada:

Con Empacadura:Con Empacadura:Con Empacadura:El principal objetivo de estas tEl principal objetivo de estas téécnicas es el aislamiento del revestidor cnicas es el aislamiento del revestidor y del cabezal mientras se aplica alta presiy del cabezal mientras se aplica alta presióón en el fondo del pozo. La n en el fondo del pozo. La prueba y cementaciprueba y cementacióón de zonas mn de zonas múúltiples es una operaciltiples es una operacióón donde se n donde se usan comusan comúúnmente las nmente las empacadurasempacaduras

En la cementaciEn la cementacióón forzada se usan empacaduras asentadas bien n forzada se usan empacaduras asentadas bien sea por tensisea por tensióón o por compresin o por compresióón, tienen una vn, tienen una váálvula de desviacilvula de desviacióón n del flujo para permitir la circulacidel flujo para permitir la circulacióón de los fluidos durante la bajada n de los fluidos durante la bajada en el pozo y una vez que ha sido asentada la empacadura, en el pozo y una vez que ha sido asentada la empacadura, permitiendo a la vez la limpieza de las herramientas despupermitiendo a la vez la limpieza de las herramientas despuéés de s de realizado el trabajo realizado el trabajo

Técnicas de Colocación de la lechada en la Cementación Forzada:TTéécnicas de Colocacicnicas de Colocacióón de la lechada en la n de la lechada en la CementaciCementacióón Forzada:n Forzada:

Con Empacadura:Con Empacadura:Los Los retenedoresretenedores de cemento con cable se usan en vez de las de cemento con cable se usan en vez de las empacaduras para evitar el regreso del fluido cuando no se esperempacaduras para evitar el regreso del fluido cuando no se espera a deshidratacideshidratacióón del cemento o cuando las altas presiones n del cemento o cuando las altas presiones diferenciales negativas perturban el revoque del cemento. diferenciales negativas perturban el revoque del cemento.

Cuando se cementan zonas mCuando se cementan zonas múúltiples, el retenedor de cemento ltiples, el retenedor de cemento aislaraislaráá las perforaciones interiores y el subsecuente forzamiento de las perforaciones interiores y el subsecuente forzamiento de la zona se puede llevar a cabo sin esperar el fraguado de cementla zona se puede llevar a cabo sin esperar el fraguado de cemento.o.Los retenedores de cemento son empacaduras perforables Los retenedores de cemento son empacaduras perforables previstos de una vprevistos de una váálvula de doble paso que evita el flujo en una o lvula de doble paso que evita el flujo en una o ambas direcciones. Se opera con un Stringir, colocado en el ambas direcciones. Se opera con un Stringir, colocado en el extremo inferior de la sarta de trabajo extremo inferior de la sarta de trabajo

Técnicas de Colocación de la lechada en la Cementación Forzada:TTéécnicas de Colocacicnicas de Colocacióón de la lechada en la n de la lechada en la CementaciCementacióón Forzada:n Forzada:

Con Empacadura:Con Empacadura:Los Los tapones tapones -- puente perforablespuente perforables se usan normalmente para aislar el se usan normalmente para aislar el revestidor debajo de la zona a ser tratada. Con un diserevestidor debajo de la zona a ser tratada. Con un diseñño similar a los o similar a los retenedores de cemento, pueden ser bajados con cable o retenedores de cemento, pueden ser bajados con cable o mecmecáánicamente, los tapones puentes no permiten flujo a travnicamente, los tapones puentes no permiten flujo a travéés de la s de la herramienta herramienta

Los Los tapones tapones -- puente recuperablespuente recuperables, pueden ser bajados en un viaje , pueden ser bajados en un viaje con la empacadura y recuperados despucon la empacadura y recuperados despuéés que el cemento ha sido s que el cemento ha sido circulado inversamente o perforado. circulado inversamente o perforado.

Técnicas de Colocación de la lechada en la Cementación Forzada:TTéécnicas de Colocacicnicas de Colocacióón de la lechada en la n de la lechada en la CementaciCementacióón Forzada:n Forzada:

Empacadura Recuperable cerca de las perforaciones

Corriendo tubería de cola pordebajo de las perforaciones

Colocación del cemento enfrente de las perforaciones

Forzamiento de las perforacionesdespués de colocada la tubería de

por encima