Cementacion A

PRINCIPIOS DE PERFORACION

CAPITULO VIII

CEMENTACION

PRINCIPIOS DE CEMENTACION

3. CON QUE SE HACE.

2. COMO SE HACE.

1. PARA QUE SE HACE.

PREGUNTAS

1. PARA QUE SE HACE

• Fijar las cañerías de entubación.

• Sellar capas de fluidos indeseables.

• Hacer tapones de abandono.

• Reparar roturas de casing

• Se prepara el pozo para cementar.• Se inyecta un colchón lavador.• Se inyecta una lechada removedora.• Se inyecta una lechada de cementación.• Se desplaza la lechada.• Se deja en fragüe.

2. COMO SE HACE

• Finalizada la perforación el pozo, se “perfila.

• Luego se “lava el pozo”, para lo que se baja trépano y se circula.

• Se retira la herramienta “desarmando”.

profundidad

SP Rt

2. COMO SE HACE

• Finalizada la perforación el pozo, se “perfila.

• Luego se “lava el pozo”, para lo que se baja trépano y se circula.

• Se retira la herramienta “desarmando”.

2. COMO SE HACE

• Porteriormente se “entuba” pozo, para lo que se baja la cañería,

• se “lava” nuevamente el pozo”,

• y finalmente se “cementa” la cañería al pozo.

2. COMO SE HACE

Para cementar la cañería de aislación, se aplican técnicas especiales, conocidas como

“cementación primaria”

1. Teoría de la Cementación PrimariaLa figura esquematiza un pozo con tres capas permeables cercanas, conteniendo:

Una “buena” cementación, consiste en:• lograr una perfecta aislación

entre las capas.

• La superior gas• La siguiente petróleo• La mas profunda agua

arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera

3. COMO SE HACE

1. Teoría de la Cementación PrimariaEl objetivo de una buena cemen-tación es:

Cuando se punza una capa para ponerla en producción, solo ingrese por los punzados, fluido de esa sola capa.

arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera

Esto solo lo provee un anillo de cemento fuertemente adherido al caño y a la pared del pozo,independientemente de la pre-sión diferencial entre las capas.

3. COMO SE HACE

1. Teoría de la Cementación PrimariaPara alcanzar el objetivo de una buena cementación primaria, todo es importante:

1 Perforar un buen pozo, logrando el mejor “caliper”.

arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera

• Colocar el casing lo mas centrado que sea posible.

2 La superficie exterior de casing debe ser lo mas rugosa posible, libre de barnices, pinturas, etc.

3 Realizar los siguientes pasos para la operación de cemen-tación:

3. COMO SE HACE

1. Teoría de la Cementación Primaria1. Remover y limpiar perfectamente

el espacio anular, pared del pozo y del caño.

arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera

2. Levantar la inyección, reboque y los detritos removidos, hacia una zona superior a la del anillo.

3. COMO SE HACE



arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera


3. Desplazar la lechada cementadora dentro del rango de profundidad que se diseñó.

3. COMO SE HACE



arcilla

Arena gasífera

arcilla

Arena petrolífera

arcilla

Arena acuífera


3. Desplazar la lechada cementadora dentro del rango de profundidad que se diseño.

4. Impedir que la lechada, aún fluida, retorne dentro de la cañería de entubación y que esta no quede sometida a presión interna.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación PrimariaComo vimos, el diseño de una cementación primaria, está relacionada con;1. Los fluidos que se inyecta al pozo

para cementar: de limpieza y de cementación.

2. Con los materiales de entubación: casing y los dispositivos de entubación.

Veamos en primer lugar, los fluidos que se utilizan en la cementación.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación PrimariaEl bombeo de los fluido de la cementación, consta de cuatro etapas:

1. Inyección de colchón “lavador”.

2. Lechada removedora.

1

3. Lechada principal.

4. Desplazamiento.

2

3

4

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria1. El colchón lavador: es un fluido que se inyecta al pozo, pre-

vio a la lechada, encargado de remover el revoque adherido a la pared del pozo y la inyección gelificada adherida al caño.Está constitudo básicamente por un importante volumen de agua, aditivada con quimicos, tensoactivos y dispersantes.El colchón lavador, es un preflujo bombeado delante de la lechada, que desplazado a régimen turbulento, remueve me-cánica y químicamente:• el revoque precipitado sobre la pared del pozo • y la inyección gelificada adherida al caño.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria1. Dijimos que el colchón lavador se debe desplazar a flujo

turbulento, que es el que más acción de erosión mecánica provoca.Por esto mismo, es sumamente importante el tiempo de acción de la erosión.El tiempo de acción del colchón lavador se define como “tiempo de contacto” y corresponde:Al período que necesita el colchón lavador para arrancar mecánicamente el revoque y sea atacado por los agentes químicos, cuando está circulando a flujo turbulento.De datos experimentales, se ha comprobado que el tiempo de contacto mínimo necesario no debe ser inferior a los siete minutos, siempre en flujo turbulento.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria1. Se define como tiempo de contacto, al período en que un

punto cualquiera del espacio anular, permanece en contacto con el fluido del colchón lavador, cuando este se desplaza a flujo turbulento.Matemáticamente lo podemos expresar por:

Definiendo el caudal mínimo para el flujo turbulento, que para el caso del colchón lavador como fluido nwetoniano (es agua), solo debe verificar que el N° de Reynolds supere los 2000, se puede calcular el volumen del colchón:

Volumen del colchónTc =

Caudal de bombeo

V = Tc . Q

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria2. Lechada removedora:

La etapa siguiente al bombeo del colchón lavador, correspon-de a una lechada liviana de agua con cemento, mas el agrega-do de bentonita.La incorporación de bentonita tiene las siguientes ventajas:• evita la formación de “bancos de agua”,• controla los parámetro reológicos de la lechada,• controla las propiedades tixotrópicas de la lechada.

La lechada removedora se inyecta inmediatamente detrás del colchón lavador y se encarga de recolectar todos los detritos y restos de revoque y los acarrea a un punto mas alto, libran-do de estos, el espacio anular donde se va a alojar la lechada principal.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria2. Densidad de la lechada removedora

2 COMO SE HACE

% bentonita densidad cant. Agua rendimientolb/gal cuft/sk cuft/sk lt/sk

0 15,6 0,695 1,18 33,51 15,2 0,775 1,265 35,92 14,8 0,855 1,35 38,33 14,5 0,9345 1,435 40,74 14,2 1,014 1,52 43,15 13,95 1,094 1,605 45,56 13,7 1,174 1,69 47,97 13,5 1,2545 1,775 50,48 13,3 1,335 1,86 52,89 13,1 1,4145 1,945 55,2

10 12,9 1,494 2,03 57,6

2. Diseño de una Cementación Primaria3. Lechada principal:

Es la lechada cementadora propiamente dicha. Deberá cumplir con características específicas que se verán aparte.Esta lechada estará formada básicamente por:• Cemento 55 a 60 %, en volumen• Agua 40 % en volumen,• Aditivos 0,5 a 3 % en volumen. Los aditivos que se agregan tienen la función:• Reductor y controlador de filtrado.• Control de los parámetro reológicos.• Retardar o acelerar el tiempo de fragüe.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria3. Lechada principal:

El volumen de esta lechada debe ser tal, que cubra adecuadamente la altura del tramo de pozo.Surge de la diferencia de volumenes entre:

Cuando se calcula el volumen de la lechada principal, se debe conocer el caliper del pozo, que se obtiene al momento de realizar el perfilaje del pozo.De esta manera no requiere considerar “exceso” de lechada, para cubrir la incertidumbres por la falta de datos.

Vlechada = Vpozo - Vcasing

3. COMO SE HACE

4. Desplazamiento:El desplazamiento es la última etapa de bombeo en una cementación y tiene por objeto desplazar la lechada principal, que se encuentra dentro del casing y colocarla en el lugar que debe quedar cementado el pozo.

3. COMO SE HACE

2. Diseño de una Cementación Primaria

El fluido empleado es generalmente agua, pero también se suele usar petróleo o fluido de terminación.

Para el cálculo del volumen de desplazamiento, se debe considerar:el volumen de la cañería de entubación, desde la boca del pozo, hasta el dispositivo de retención.

3.1 Materiales de cementación.

3.2 Equipo de perforación.

3.3 Equipo de cementacion.

3. CON QUE SE HACE

3.1 Materiales de cementación3.1.1 Lechada de cementación.

3.1.2 Dispositivos de cementación.

3.1.3 Tapones de cementación.

3. CON QUE SE HACE

El desarrollo de las lechadas de cementación y los cementos, se tratará aparte.

3.1.2 Dispositivos de Cementación.

• Zapato de entubación. • Collar de cementación. • Centralizadores de cañería.• Raspadores de pared.

Para realizar una adecuada cementación, se deben utilizar algunos dispositivos, que se montan sobre la cañería de entubación:

3. CON QUE SE HACE

3. CON QUE SE HACE

3.1.2 Dispositivos de Cementación.1 Zapato de entubación.

Zapato guía Zapato retentor

3. CON QUE SE HACE

3.1.2 Dispositivos de Cementación.2 Collar de cementación.

Collar flotador

3 CON QUE SE HACE


Collar diferencial

3 CON QUE SE HACE


Collar diferencial

3 CON QUE SE HACE


3 CON QUE SE HACE

3.1.2 Dispositivos de Cementación.3 centralizadores.4 Raspadores de pared.

3 CON QUE SE HACE

3.1.3 Dispositivos de Cementación.1 Tapón inferior2 tapón superior.

3.2 EQUIPO DE PERFORACION

• Este soporta la cañería de entubación, mientras se realiza la maniobra de cementación.

• Colabora con la compañía de cementación en las tareas de la cementación.

• Le provee el agua al equipo de cementación.

3. CON QUE SE HACE

3.3. EL EQUIPO DE CEMENTACION.

MotoresBombas

Piletas de preparación

Está formado por:• Camión cementador

3. CON QUE SE HACE

EL EQUIPO DE CEMENTACION.

Chasis

Tolba

Está formado por:• Camión cementador• Tolba de cemento, o “bulk”

Ciclón de descarga

3. CON QUE SE HACE

3 CON QUE SE HACEEl camión cementador

Tanques de agua

BombasTanque de preparación

embudo

Manifold

PREPARA PARA CEMENTARSe arma el “set” de cementación.• Camión cementador• bulk o camión tolba• embudo• tanque de preparación

3 CON QUE SE HACE

Se arma el “set” de cementación.• Camión cementador• bulk o camión tolba• embudo• tanque de preparación• lineas y cabeza de cementación

PREPARA PARA CEMENTAR

3 CON QUE SE HACE

Se arma el “set” de cementación.• Camión cementador• bulk o camión tolba• embudo• tanque de preparación• lineas y cabeza de cementación

3 CON QUE SE HACE

Primera etapa:envío de colchón lavadorSegunda etapa:envío lechada removedora.

3 CON QUE SE HACE

Primera etapa:envío de colchón lavadorSegunda etapa:envío lechada removedora.Tercera etapa:envío lechada principal.Cuarta etapa:envío desplazamiento.

3 CON QUE SE HACE

Primera etapa:envío de colchón lavadorSegunda etapa:envío lechada removedora.Tercera etapa:envío lechada principal.Cuarta etapa:envío desplazamiento.

FIN DE LA CEMENTACION

FINAL DE LA CEMENTACION

Completado el desplazamiento, se debe colgar la cañería del cabezal colgador.

3 CON QUE SE HACE

FINAL DEL POZO

Lo primero que se debe hacer, es asegurar que el casing no haya que-dado con presión interna.

Luego, se debe levantar la BOP, lo que permita la altura de la subestruc-tura.

0

FINAL DEL POZO


Luego, se debe levantar la BOP, lo que permita la altura de la subestruc-tura

FINAL DEL POZO


Luego, se debe levantar la BOP, lo que permita la altura de la subestruc-tura

colgador

Cañería de aislación

Luego, se debe levantar la BOP, lo que permita la altura de la subestruc-tura y luego colocar las “cuñas” dentro del colgador.

FINAL DEL POZO


colgador

Luego, se debe levantar la BOP, lo que permita la altura de la subestruc-tura y luego colocar las “cuñas” dentro del colgador. Se retira la cabeza de cementación. Finalmente se corta la cañería a la altura del colgador.Sin dejar en fragüe el pozo, a continuación se desmonta equipo.

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