Cementacion de Pozos 2006.ppt

ING. LUIS MENDOZA

OBJETIVO GENERAL

Planificar y ejecutar la operación de cementación de Pozos de manera segura, eficiente, cumpliendo con los requerimientos precisos que son establecidos por las diferentes empresas de servicios.

CONTENIDO

• Capitulo 1. Perforación de Pozos• Capitulo 2. Naturaleza del Cemento y

Aditivos.• Capitulo 3. Diseño de Lechadas de

Cemento.• Capitulo 4. Procesos de Cementación.• Capitulo 5. Cementación de Pozos No

Convencionales.• Capitulo 6. Evaluación de Cementación.• Capitulo 7. Recomendaciones para realizar

una buena Cementación.

Perforación de Pozos

Capitulo 1.

Proceso de Perforación

En la perforación rotatoria convencional, se hace un hoyo desde la superficie de la tierra, (o fondo del mar) rotando una sarta de tuberías con una mecha en la punta. A medida que avanza la perforación, se van adicionando sucesivos tramos de tubería de longitud promedio de 30 pies.


Durante la perforación, la mecha atraviesa diferentes tipos de estratos antes de llegar a la profundidad deseada. Cada uno de estos estratos asociado a los parámetros físicos como fluidos, dureza, porosidad, presión, buzamiento, etc., son los que hacen del proceso de perforación un constante reto.


La perforación produce ripios y calor por fricción los cuales son removidos y/o controlados por el fluido de perforación o lodo, el que a su vez es circulado a través de la sarta de perforación y sale por los orificios de la mecha, recogiendo los ripios y absorbiendo el calor de fricción, retornando a la superficie por el espacio anular entre la tubería y las paredes del hoyo, para ser acondicionado y recirculado al pozo.


El fluido de perforación puede ser tan simple como el agua, una mezcla de arcillas, dispersantes, polímeros y dosificantes, esto está determinado por las características de las formaciones y del equipo de perforación utilizado.

Una vez que el hoyo es perforado hasta la profundidad deseada, la sarta de perforación es removida del fondo para iniciar el proceso de bajada del revestidor y su posterior cementación.

TIPOS DE REVESTIDORES

Revestidor Superficial

Revestidor Intermedio

Revestidor de Producción

REVESTIDOR SUPERFICIAL

Soporta el resto de los revestidores

Protege de la corrosión cualquier tramo de tubería de revestimiento subsiguiente

Previene los derrumbes de los sedimentos no consolidados, más debilitados, que se hallan próximos a la superficie

Protege de la contaminación las arenas someras que contienen agua dulce

Proporciona resistencia a las arremetidas para poder perforar a mayor profundidad

Sirve de apoyo primario para los impide reventones

REVESTIDOR INTERMEDIO

Tubería especial utilizada para proteger las formaciones de altos peso de lodo y evitar las contaminaciones del fluido de perforación cuando existan zonas más profundas.

FUNCIONES DEL REVESTIDOR INTERMEDIO

Proporciona al hoyo integridad durante las operaciones de perforación.

Permite el control del pozo si se encuentra en zonas de presiones anormales y ocurre una arremetida.

Permite el control del pozo si se generan presiones de succión durante un viaje de tubería.

Aisla las formaciones con problemas de lutitas inestable, flujo de agua salada o formaciones que contaminen el lodo de perforación

Permite bajar la densidad del lodo para perforar zonas de presiones anormales que se encuentra por debajo de las zonas presurizadas

REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN

Es el revestidor que está (o puede estar) en contacto directo con el fluido.

Colgador o Liner Hanger

Colgador: Herramienta constituida por ganchos de apoyo y empacaduras; esta es utilizada para asentar el revestidor, también se conoce como Liner Hanger.

FUNCIÓN DEL REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN

Protege el ambiente en caso de una falla de tubería.

Permite cambiar o reparar la tubería de producción.

Aísla la zona productora de las demás formaciones.

Crea un conducto de paso de dimensiones conocidas.

PRINCIPALES ESFUERZOS

TENSIÓN

P

ESTALLIDO

COLAPSO

Tipos de Revestidores de acuerdo al grado de Acero

Los mas utilizados son:• J-55.• K-55• N-80• P-110

Cada uno de estos se pueden encontrar en diferentes pesos (lbs/pies).

Naturaleza del Cemento

Capitulo 2.

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

Operación en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada para que cumpla entre otros 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

* 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

YAC-1

YAC-2DAÑO A LA DAÑO A LA FORMACIÓNFORMACIÓN

COMUNICACIÓN COMUNICACIÓN ENTRE ENTRE

FORMACIONESFORMACIONES

SECCIONES SECCIONES SIN SIN

PROTECCIÓNPROTECCIÓN

““GARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACIÓN, GARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACIÓN,

SINO TAMBIÉN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOS”SINO TAMBIÉN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOS”

CEMENTACIÓN DE POZOS

CementoCementoCementoCementoMezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminio

Mezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminio

++++ CalorCalor( 2600-3000 ºF )( 2600-3000 ºF )

CalorCalor( 2600-3000 ºF )( 2600-3000 ºF )

ClinkerClinkerClinkerClinker(4-8%)(4-8%)

Cemento PortlandCemento PortlandCemento PortlandCemento Portland50% Silicato Tricálcico (3CaO.SiO50% Silicato Tricálcico (3CaO.SiO22))

25% Silicato Dicálcico ( 2CaO.SiO25% Silicato Dicálcico ( 2CaO.SiO22))

4% Aluminato Tricálcico (3CaO.Al4% Aluminato Tricálcico (3CaO.Al22OO33))

13% Ferro Aluminato Tricálcico o Tetracálcico ( 4CaO.Al13% Ferro Aluminato Tricálcico o Tetracálcico ( 4CaO.Al22OO33.Fe.Fe22OO33))

3% Sulfato de Calcio ( CaSO3% Sulfato de Calcio ( CaSO44))

3% Otros (MgO, Cal libre, Alcalis, Anhidrido Sulfurico)3% Otros (MgO, Cal libre, Alcalis, Anhidrido Sulfurico)

MaterialesMateriales InicialesInicialesMaterialesMateriales InicialesIniciales

CaOCaO(Caliza)(Caliza)

SiOSiO22 ( Sílice ) ( Sílice )

AlAl22OO33 ( Arcilla ) ( Arcilla )

FeFe22OO33 ( Oxido Férrico ) ( Oxido Férrico )

+ Yeso+ Yeso+ Yeso+ Yeso

Propiedades del CementoPropiedades del CementoPropiedades del CementoPropiedades del Cemento

Las propiedades de los cementos utilizados en Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementación, varían de las operaciones de cementación, varían de acuerdo a lo siguiente:acuerdo a lo siguiente:

Las propiedades de los cementos utilizados en Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementación, varían de las operaciones de cementación, varían de acuerdo a lo siguiente:acuerdo a lo siguiente:

* Ubicación Geográfica* Ubicación Geográfica

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

* Tipo de Cementación* Tipo de Cementación

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

* Ubicación Geográfica* Ubicación Geográfica

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

* Tipo de Cementación* Tipo de Cementación

* 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:Estas propiedades dependen de:

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

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

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

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

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

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

Pruebas a CementosPruebas a CementosPruebas a CementosPruebas a Cementos

Equipos utilizados:Equipos utilizados:Equipos utilizados:Equipos utilizados:

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

* Filtro-prensa (Filtración)* Filtro-prensa (Filtración)

* Viscosimetro Rotacional (Reología)* Viscosimetro Rotacional (Reología)

* Consistómetro (Tasa de espesamiento)* Consistómetro (Tasa de espesamiento)

* Permeámetro (Permeabilidad)* Permeámetro (Permeabilidad)

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

(a la tensión y a la compresión)(a la tensión y a la compresión)

* Autoclave (Solidez)* Autoclave (Solidez)

* Turbidímetro (Fineza)* Turbidímetro (Fineza)

La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforaciónfluidos de perforación

La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforaciónfluidos de perforación

Densidad de la LechadaDensidad de la LechadaDensidad de la LechadaDensidad de la Lechada

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

En el campo se chequea mediante el uso de una En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un DensistómetroBalanza de Lodos o con un Densistómetro

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

En el campo se chequea mediante el uso de una En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un DensistómetroBalanza de Lodos o con un Densistómetro

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

* Tiempo de bombeabilidad* Tiempo de bombeabilidad

* Características del flujo* Características del flujo

* Capacidad de desplazamiento del * Capacidad de desplazamiento del

lodolodo

* Agua libre* Agua libre

* Resistencia a la compresión* Resistencia a la compresión

* Pérdida de fluido * Pérdida de fluido

* Tiempo de bombeabilidad* Tiempo de bombeabilidad

* Características del flujo* Características del flujo

* Capacidad de desplazamiento del * Capacidad de desplazamiento del

lodolodo

* Agua libre* Agua libre

* Resistencia a la compresión* Resistencia a la compresión

* Pérdida de fluido * Pérdida de fluido

Relación de agua de las LechadasRelación de agua de las LechadasRelación de agua de las LechadasRelación de agua de las Lechadas

Es importante para determinar el tiempo de Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresión del bombeabilidad y la resistencia a la compresión del cementocemento

Es importante para determinar el tiempo de Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresión del bombeabilidad y la resistencia a la compresión del cementocemento

Regla de campoRegla de campo::

* * Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerá aguaDemasiado agua en la copa de muestra, aparecerá agua en la parte superior de la lechadaen la parte superior de la lechada * Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear * Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear

Regla de campoRegla de campo::

* * Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerá aguaDemasiado agua en la copa de muestra, aparecerá agua en la parte superior de la lechadaen la parte superior de la lechada * Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear * Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear

Rendimiento de la Lechada: Rendimiento de la Lechada: Rendimiento de la Lechada: Rendimiento de la Lechada:

Es el número de pies cúbicos por saco de cemento, Es el número de pies cúbicos por saco de cemento,

mezclados con determinada cantidad de agua. Es mezclados con determinada cantidad de agua. Es

preferible que sobre cemento y no que falte, preferible que sobre cemento y no que falte,

especialmente cuando puede haber contaminación con especialmente cuando puede haber contaminación con

lodo, dilución o canalización. lodo, dilución o canalización.

Es el número de pies cúbicos por saco de cemento, Es el número de pies cúbicos por saco de cemento,

mezclados con determinada cantidad de agua. Es mezclados con determinada cantidad de agua. Es

preferible que sobre cemento y no que falte, preferible que sobre cemento y no que falte,

especialmente cuando puede haber contaminación con especialmente cuando puede haber contaminación con

lodo, dilución o canalización. lodo, dilución o canalización.

Tiempo de Bombeabilidad Tiempo de Bombeabilidad Tiempo de Bombeabilidad Tiempo de Bombeabilidad

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

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

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

LaboratorioLaboratorioLaboratorioLaboratorioMuestras de cementoMuestras de cemento

++AditivosAditivos

++Agua de mezclaAgua de mezcla

EnsayoEnsayoEnsayoEnsayo Tiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamiento

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

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

Tiempo de EspesamientoTiempo de EspesamientoTiempo de EspesamientoTiempo de Espesamiento

Es el tiempo transcurrido desde Es el tiempo transcurrido desde

que se aplica una presión y una que se aplica una presión y una

temperatura inicial al temperatura inicial al

Consistómetro PresurizadoConsistómetro Presurizado

hasta el tiempo en que se hasta el tiempo en que se

alcanza una consistencia de 100 alcanza una consistencia de 100

BC (CONSISTENCIA BEARDEN )BC (CONSISTENCIA BEARDEN )

Los resultados de estas pruebas Los resultados de estas pruebas

son utilizados para determinar lason utilizados para determinar la

concentración de aditivos tales concentración de aditivos tales

como aceleradores y como aceleradores y

retardadoresretardadores

Es el tiempo transcurrido desde Es el tiempo transcurrido desde

que se aplica una presión y una que se aplica una presión y una

temperatura inicial al temperatura inicial al

Consistómetro PresurizadoConsistómetro Presurizado

hasta el tiempo en que se hasta el tiempo en que se

alcanza una consistencia de 100 alcanza una consistencia de 100

BC (CONSISTENCIA BEARDEN )BC (CONSISTENCIA BEARDEN )

Los resultados de estas pruebas Los resultados de estas pruebas

son utilizados para determinar lason utilizados para determinar la

concentración de aditivos tales concentración de aditivos tales

como aceleradores y como aceleradores y

retardadoresretardadores

U.C.A. (Analizador Ultrasónico de la Lechada de Cemento)

Registro Obtenido en el Consistómetro.

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 AguaViscosidad 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.

Consistometro Presurizado

CONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICO

VISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONAL

Viscosidad y Contenido de AguaViscosidad 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 MezclaCalidad 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 azucar, 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 azucar, remolachas, etc ) .- Vegetación descompuesta que produce Ácido Húmico, los cuales reducen el tiempo de espesamiento del cementoTodas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que será utilizada al momento de la cementación

Todas 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 CompresiónResistencia a la CompresiónResistencia a la CompresiónResistencia a la Compresión

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

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

Analizador UltrasónicoAnalizador Ultrasónicode Cemento ( U.C.A )de Cemento ( U.C.A )

Analizador UltrasónicoAnalizador Ultrasónicode Cemento ( U.C.A )de Cemento ( U.C.A )

U.C.A. (Analizador Ultrasónico de la Lechada de Cemento)

Registro Obtenido en el U.C.A.

PermeabilidadPermeabilidadPermeabilidadPermeabilidad

Equipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguado

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

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

PERMEAMETROPERMEAMETROPERMEAMETROPERMEAMETRO

Calor de HidrataciónCalor de HidrataciónCalor de HidrataciónCalor de Hidratación

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

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

Se ve influenciado por la fineza y por la composición química Se ve influenciado por la fineza y por la composición química del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozodel cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozoSe ve influenciado por la fineza y por la composición química Se ve influenciado por la fineza y por la composición química del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozodel cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozo

Mayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondo

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

Mayor velocidad de reacciónMayor velocidad de reacciónMayor velocidad de reacciónMayor velocidad de reacción

Control de FiltradoControl de FiltradoControl de FiltradoControl de Filtrado

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

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 presión a través de un medio de presión a través de un medio permeablepermeable

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

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 presión a través de un medio de presión a través de un medio permeablepermeable

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

Es un factor muy importante en la cementación de pozos Es un factor muy importante en la cementación de pozos profundos, Liners de producción, tapones de cemento y profundos, Liners de producción, tapones de cemento y cementaciones forzadas.cementaciones forzadas.Alta perdida de filtrado a través de un medio permeable puede Alta perdida de filtrado a través de un medio permeable puede causar un incremento en la viscosidad de la lechada y rápida causar un incremento en la viscosidad de la lechada y rápida disposición del revoque, lo que puede producir fraguado disposición del revoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechadaprematuro de la lechada

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

Tipos de CementoTipos de CementoTipos de CementoTipos 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.

Clase de cementoClase de cementoAPIAPI

Agua MezcladaAgua Mezclada

Gal/SacoGal/Saco %%

Peso de laPeso de laLechadaLechadaLbs/GalLbs/Gal

RendimientRendimiento de la o de la

lechada lechada PiePie33/Saco/Saco

A 5.2 46 15.6 1.18A 5.2 46 15.6 1.18

B 5.2 46 15.6 1.18B 5.2 46 15.6 1.18

C 6.3 56 14.8 1.32C 6.3 56 14.8 1.32

G 5.0 44 15.8 1.15G 5.0 44 15.8 1.15

H 4.3 38 16.4 1.06H 4.3 38 16.4 1.06

D,E,F 4.3 38 16.4 1.06D,E,F 4.3 38 16.4 1.06

Densidad normal de los Cementos Densidad normal de los Cementos Densidad normal de los Cementos Densidad normal de los Cementos

Tipos de CementoTipos de Cemento

Cementos Especiales:Cementos Especiales:Cementos Especiales:Cementos Especiales:

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

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

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

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

Micro cementosMicro cementosMicro cementosMicro cementos

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

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

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

Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:

.- .- Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla)Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla) .- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12%.- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12% .- Polímeros entrecruzados y solubles en agua.- Polímeros entrecruzados y solubles en agua

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

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

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

Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:

.- .- Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla)Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla) .- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12%.- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12% .- Polímeros entrecruzados y solubles en agua.- Polímeros entrecruzados y solubles en agua

Cementos TixotrópicosCementos Tixotrópicos

Cementos EspumadosCementos EspumadosCementos EspumadosCementos 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 Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrógeno) como material aligerante de cual se le inyecta gas (nitrógeno) como material aligerante de la densidadla densidad

Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrógeno) como material aligerante de cual se le inyecta gas (nitrógeno) como material aligerante de la densidadla densidad

• Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).

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

porosidadporosidad

• Baja perdida de filtradoBaja perdida de filtrado

* Baja conductividad térmica* Baja conductividad térmica

• Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).

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

porosidadporosidad

• Baja perdida de filtradoBaja perdida de filtrado

* Baja conductividad térmica* Baja conductividad térmica

Burbujas de Burbujas de NitrógenoNitrógeno

Burbujas de Burbujas de NitrógenoNitrógeno

CementoCementoCementoCemento

GENERADOR DE ESPUMAGENERADOR DE ESPUMA

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

Gas NitrógenoGas Nitrógeno Descarga de Cemento Espumado Descarga de Cemento Espumado

Válvula deEstrangulamiento

Válvula deEstrangulamiento

Cementos de baja DensidadCementos de baja DensidadCementos de baja DensidadCementos de baja Densidad

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

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

Gas: Aire, NGas: Aire, N22 y CO y CO22Gas: Aire, NGas: Aire, N22 y CO y CO22Vidrio o CerámicaVidrio o CerámicaVidrio o CerámicaVidrio o Cerámica

MICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECAS AAAA BBBB

Cerámica o VidrioCerámica o Vidrio Cerámica o VidrioCerámica o Vidrio

Partículas de Partículas de CementoCemento

Partículas de Partículas de CementoCemento

VENLITE:VENLITE:VENLITE:VENLITE:

Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:

Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, agua.Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, 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 °F, debido a No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 °F, debido a

que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )

Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, agua.Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, 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 °F, debido a No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 °F, debido a

que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )

Posee una adecuada humectabilidad en el agua.Posee una adecuada humectabilidad en el agua. Fácil incorporación en la mezcla.Fácil incorporación en la mezcla. Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades.Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades. Baja permeabilidad.Baja permeabilidad. Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante.Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante. Desarrollo de una alta resistencia a la compresión.Desarrollo de una alta resistencia a la compresión. Son compatibles con todas las clases de cementos.Son compatibles con todas las clases de cementos.

Posee una adecuada humectabilidad en el agua.Posee una adecuada humectabilidad en el agua. Fácil incorporación en la mezcla.Fácil incorporación en la mezcla. Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades.Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades. Baja permeabilidad.Baja permeabilidad. Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante.Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante. Desarrollo de una alta resistencia a la compresión.Desarrollo de una alta resistencia a la compresión. Son compatibles con todas las clases de cementos.Son compatibles con todas las clases de cementos.

Ventajas:Ventajas:Ventajas:Ventajas:

Microesferas HuecasMicroesferas HuecasMicroesferas HuecasMicroesferas Huecas

Cementos de Alta DensidadCementos de Alta DensidadCementos de Alta DensidadCementos 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 La densidad mas alta mediante la reducción de agua es de 17.0

Lpg y se consigue adicionando un agente dispersante en Lpg y se consigue adicionando un agente dispersante en

concentraciones de 0.75% al 1% del peso del cemento seco.concentraciones de 0.75% al 1% del peso del cemento seco.

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

logarítmicamente logarítmicamente

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

La densidad mas alta mediante la reducción de agua es de 17.0 La densidad mas alta mediante la reducción de agua es de 17.0

Lpg y se consigue adicionando un agente dispersante en Lpg y se consigue adicionando un agente dispersante en

concentraciones de 0.75% al 1% del peso del cemento seco.concentraciones de 0.75% al 1% del peso del cemento seco.

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

logarítmicamente logarítmicamente

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 OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

PROBLEMA QUE RESUELVE

MIGRACIÓN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS


MIGRACIÓN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS

TECNOLOGÍAS EMPRESAS DE SERVICIOTECNOLOGÍAS EMPRESAS DE SERVICIOTECNOLOGÍAS EMPRESAS DE SERVICIOTECNOLOGÍAS 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


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.


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 TECNOLOGÍAS EMERGENTES TECNOLOGÍAS EMERGENTES TECNOLOGÍAS 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


LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAÑO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO


LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAÑO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO

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

Funciones:Funciones:Funciones:Funciones:

* Modificar densidad* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresión* Aumentar o disminuir resistencia a la compresión

* 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

* Formación de puentes para el control de perdida de circulación * Formación de puentes para el control de perdida de circulación

* Modificar densidad* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresión* Aumentar o disminuir resistencia a la compresión

* 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

* Formación de puentes para el control de perdida de circulación * Formación de puentes para el control de perdida de circulación

DensificantesDensificantesDensificantesDensificantes

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

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, HematítaEntre ellos se tiene: Arena, Barita, Hematíta

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

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, HematítaEntre ellos se tiene: Arena, Barita, Hematíta

Controladores de Filtrado Controladores de Filtrado Controladores de Filtrado Controladores de Filtrado

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

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

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

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

AceleradoresAceleradoresAceleradoresAceleradores

Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacción entre el Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacción entre el

cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresión y cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresión y

disminución del tiempo de fraguado o espesamiento disminución del tiempo de fraguado o espesamiento

( acelerador total ).( acelerador total ).

Son generalmente agregados al cemento en temperaturas Son generalmente agregados al cemento en temperaturas

entre 32°F y 110°F. Son fabricados a partir de cementos A, G y entre 32°F y 110°F. Son fabricados a partir de cementos A, G y

H.H.

Entre los mas usados están:Entre los mas usados están:

Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °FCloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °FCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorBórax (NaBórax (Na22BB44OO44.10H.10H22O) Tetraborato de Sodio O) Tetraborato de Sodio

DecahidratadoDecahidratadoSilicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel Silicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel

Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacción entre el Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacción entre el

cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresión y cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresión y

disminución del tiempo de fraguado o espesamiento disminución del tiempo de fraguado o espesamiento

( acelerador total ).( acelerador total ).

Son generalmente agregados al cemento en temperaturas Son generalmente agregados al cemento en temperaturas

entre 32°F y 110°F. Son fabricados a partir de cementos A, G y entre 32°F y 110°F. Son fabricados a partir de cementos A, G y

H.H.

Entre los mas usados están:Entre los mas usados están:

Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °FCloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °FCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorBórax (NaBórax (Na22BB44OO44.10H.10H22O) Tetraborato de Sodio O) Tetraborato 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 deMaterial Orgánico 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 ( 0.1-1%)Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)

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

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

CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)

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

Material Orgánico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo deMaterial Orgánico 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 ( 0.1-1%)Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)

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

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

CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)

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

RetardadoresRetardadoresRetardadoresRetardadores

ExtendedoresExtendedores

Existen varios métodos para reducir la densidad: controlando agua, Existen varios métodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos métodos en agregando materiales de bajo peso especifico o ambos métodos en común La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes común La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.

Su función es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad Su función es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costosfiltrado y reducen los costos

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

Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbón (1-50 Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbón (1-50

Lbs/scs)Lbs/scs)

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

Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas

ExpandidasExpandidas

Existen varios métodos para reducir la densidad: controlando agua, Existen varios métodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos métodos en agregando materiales de bajo peso especifico o ambos métodos en común La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes común La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.

Su función es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad Su función es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costosfiltrado y reducen los costos

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

Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbón (1-50 Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbón (1-50

Lbs/scs)Lbs/scs)

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

Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas

ExpandidasExpandidas

Dispersantes Dispersantes Dispersantes Dispersantes

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

permitir elpermitir el

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

caudal, minimizando así los requerimientos de potencia hidráulica.caudal, minimizando así los requerimientos de potencia hidráulica.

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

de gelde gel

Entre ellos se tienen: Entre ellos se tienen: Polímeros de cadena larga, Polímeros de cadena larga,

Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos

PolisacáridosPolisacáridos

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

permitir elpermitir el

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

caudal, minimizando así los requerimientos de potencia hidráulica.caudal, minimizando así los requerimientos de potencia hidráulica.

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

de gelde gel

Entre ellos se tienen: Entre ellos se tienen: Polímeros de cadena larga, Polímeros de cadena larga,

Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos

PolisacáridosPolisacáridos

Diseño de Lechadas de Cemento

Capitulo 3.

Pasos a seguir para el Diseño de Lechadas de Cemento

1. Determinar la geometría del hoyo perforado, el peso del lodo, el tipo de lodo, la altura de la columna de cemento y los tipos de formaciones expuestas.

2. Determinar la presión de fractura en el fondo para seleccionar la densidad máxima de la lechada y la tasa de bombeo máxima.

3. Determinar la temperatura estática y circulante de fondo (BHST, BHCT).

4. Determinar si existen condiciones especiales que requieran del control de la perdida de fluido, prevención de la migración de gas, etc.

5. Estimar el tiempo de bombeo, el factor seguridad y el régimen de flujo.

Hoyo Socavado/Lavado:Hoyo Socavado/Lavado: Si la sección del hoyo perforado presenta un diámetro irregular, se dice que el hoyo está socavado o lavado. Esta situación origina una disminución de la velocidad anular en comparación con una porción del hoyo que presenta un diámetro calibrado. En el caso de presentar una velocidad anular muy baja se corre el riesgo de que tanto el lodo como los ripios se gelifiquen en cavernas dentro del hoyo, dificultando su desplazamiento efectivo cuando se bombee el tren de preflujos (lavadores y espaciadores), situación que incide directamente sobre el nivel de adherencia del cemento hacia la formación.

Sección del HoyoSección del Hoyo de Diámetro IrregularLodo Gelificadode Diámetro IrregularLodo Gelificado

En el caso de una geometría con un alto porcentaje de irregularidad puede propiciar la contaminación del cemento por efecto del lodo residual que no pudo ser removido durante el desplazamiento, ocasionando cambios en las propiedades del cemento, tiempo de es espesamiento, resistencia a la compresión y pérdida de filtrado

Sección del Hoyode Diámetro IrregularLodo Gelificado

Geometría del Hoyo Perforado


Hoyo Ovalado:Hoyo Ovalado: Bajo esta circunstancia se producen subestimaciones en el cálculo del volumen del cemento, debido a que el volumen teórico del cemento está por debajo del estimado, provocando que el tope teórico del cemento sea inferior al calculado. Adicional a esto, la condición elíptica del pozo dificulta la remoción del lodo del espacio anular, puesto que el lodo ubicado en el axis mayor no puede ser desplazado eficazmente por los preflujos y la lechada

R


Hoyo Calibrado:Hoyo Calibrado: Representa la condición más deseable en un hoyo perforado. Bajo esta premisa (hoyo en calibre) aumenta la eficiencia del desplazamiento y disminuye el volumen de la lechada requerida, permitiendo así un mayor control de la tasa de desplazamiento durante la cementación y un cemento en buena calidad

R

Presión de FracturaLa presión de fractura de la formación de fondo cercana a la zapata del revestidor, o en las formaciones débiles debe conocerse con el fin de seleccionar la densidad de la lechada.

Pro

fun

did

ad

Intermedio

Superficial

Rev. de producción

Gradiente de Formación

Peso del Lodo

Gradiente de Fractura

Reología de la Lechada

La reología se define como el estudio del flujo y deformación de fluidos. Describe las relaciones entre la tasa de flujo (tasa de corte) y la presión (esfuerzo de corte) necesaria para desplazar un fluido determinado.

Reología en Cementos:Reología en Cementos:Reología en Cementos:Reología en Cementos:

FluidoFluidos s FluidoFluidos s

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

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

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

Reología en CementosReología en CementosReología en CementosReología en Cementos

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

Esfu

erz

o d

e C

ort

e lb

s/1

00

pie

s2)

Esfu

erz

o d

e C

ort

e lb

s/1

00

pie

s2)

Las lechadas de cemento son fluidos No-NewtonianosLas lechadas de cemento son fluidos No-NewtonianosLas lechadas de cemento son fluidos No-NewtonianosLas lechadas de cemento son fluidos No-Newtonianos

No- Newtonianos

Newtonianos

Reología en CementosReología en CementosReología en CementosReología en Cementos

Regímenes de Flujo:Regímenes de Flujo:Regímenes de Flujo:Regímenes de Flujo:Flujo TurbulentoFlujo Turbulento 95 % remoción del lodo95 % remoción del lodo

Flujo TapónFlujo Tapón 60 % remoción del lodo60 % remoción del lodo

Flujo LaminarFlujo Laminar 90 % remoción del lodo90 % remoción del lodo

Espaciadores y Lavadores

La contaminación de la lechada de cemento por el fluido de perforación, puede producir una interface incompatible, describiendo un incremento en la viscosidad y en la presión de bombeo. En casos extremos pueden resultar en la suspensión del trabajo de cementación sin terminar el desplazamiento de la lechada o la fractura de la formación.

Espaciadores y Lavadores

Adicionalmente, algunos aditivos del fluido de perforación, tales como controladores de filtrado, dispersantes, sales, lubricantes, etc., pueden ser incompatibles con la lechada del cemento, afectando las propiedades físicas del tiempo de espesamiento y resistencia a la comprensión del cemento.

Por estas razones, se requiere el uso de espaciadores y/o preflujos diseñados, para separar al fluido de perforación de la lechada de cemento y/o lavar o diluir el flujo de perforación en el hoyo, y acondicionarlo para la lechada de cemento respectivamente.

Pre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y Espaciadores

Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante

del llenado primario, removerán porciones de del llenado primario, removerán porciones de

contaminantes anulares, incluyendo fluido de contaminantes anulares, incluyendo fluido de

perforación, revoque blando, cortes del hoyo, perforación, revoque blando, cortes del hoyo,

químicos, etc. químicos, etc.

Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante

del llenado primario, removerán porciones de del llenado primario, removerán porciones de

contaminantes anulares, incluyendo fluido de contaminantes anulares, incluyendo fluido de

perforación, revoque blando, cortes del hoyo, perforación, revoque blando, cortes del hoyo,

químicos, etc. químicos, etc.

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

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

Espaciadores:Espaciadores:Espaciadores:Espaciadores:

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

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

Pre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y EspaciadoresPre-flujos y Espaciadores

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

turbulencia a bajas tasas de flujo.turbulencia a bajas tasas de flujo.

También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son

las aguas tratadas que contienen aditivos, las aguas tratadas que contienen aditivos,

adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes,

Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven el Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven el

revoque fuertemente. revoque fuertemente.

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

turbulencia a bajas tasas de flujo.turbulencia a bajas tasas de flujo.

También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son

las aguas tratadas que contienen aditivos, las aguas tratadas que contienen aditivos,

adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes,

Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven el Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven el

revoque fuertemente. revoque fuertemente.

Equipos Involucrados en la Equipos Involucrados en la Operación de Cementación.Operación de Cementación.

Según la disposición y el uso de los equipos y accesorios involucrados en el proceso de cementación de un pozo, estos pueden ser clasificados en: equipos de superficie y equipos de subsuelo.

• Equipos de Superficie:Equipos de Superficie: Son todos aquellos equipos que se ubican a nivel superficial de la locación del pozo, entre estos se destacan los siguientes:

Equipos de SuperficieEquipos de Superficie

Unidad para el suministro de Unidad para el suministro de cementocemento: Está compuesta por tres (3) tolvas, cada una de ellas con una capacidad de almacenamiento de 300 sacos de cemento en polvo. Para lograr el desplazamiento de dicho cemento hacia la unidad de mezcla, se emplea un compresor de aire calibrado a 30 lpc de presión, el cual se encuentra conectado por un cabezal común a las tolvas de cemento


Unidad de Mezclado y Unidad de Mezclado y Bombeo de la LechadaBombeo de la Lechada

Este equipo es empleado para mezclar el agua y el cemento, con la finalidad de obtener una lechada a la densidad requerida para la operación de cementación que se desee realizar. Esta unidad está constituida principalmente por un tanque de mezclado de 25 barriles, 4 bombas centrífugas, una o dos bombas triples de pistón y 2 tanques de 20 barriles cada uno


Unidad de Mezclado Unidad de Mezclado (Bacth Mixer)(Bacth Mixer) La unidad de mezclado se utiliza cuando se manejan pequeños volúmenes de cemento (cementaciones de liner de 7 5/8” y de 5 ½”). También se utiliza para premezclar los preflujos. Está constituida por dos (2) tanques con una capacidad de 100 bls cada uno


Equipos de Monitoreo Equipos de Monitoreo para el Bombeo de la para el Bombeo de la LechadaLechada Son instrumentos electrónicos para la medición continua y el control de la tasa de bombeo, cantidad de barriles bombeados, presión de bombeo, entre otros parámetros de la operación


Cabezal de Cabezal de CementaciónCementaciónEsta herramienta se conecta en el extremo superior de la sarta de revestimiento en superficie, permitiendo la colocación de los tapones de limpieza y de desplazamiento para separar el fluido del pozo y lechada de cemento

Son todos aquellos equipos que se ubican dentro del pozo, entre estos se destacan los siguientes:

• ZapataZapata:: Según su utilidad se identifican los siguientes tipos de zapatas: Guía, Diferencial y Guía Flotadora Diferencial.

• Zapata Guía:Zapata Guía: Es un niple que se coloca para permitir una libre introducción de la tubería en el hoyo.

• Zapata Diferencial:Zapata Diferencial: Esta tiene doble función, sirve de zapata guía y de flotadora, el cual posee un dispositivo interno que permite que la tubería se llene completamente de fluido.

•Zapata Guía Flotadora DiferencialZapata Guía Flotadora Diferencial: Este tipo de zapata permite el llenado automático de la tubería, permitiendo el flujo, sólo en un sentido.

Equipos y Accesorios de FondoEquipos y Accesorios de Fondo

Equipos y Accesorios de FondoEquipos y Accesorios de Fondo

Cuello Flotador Cuello Flotador (Landing Collar)(Landing Collar) Se coloca en el extremo superior del primer o segundo tubo, y su función es proporcionar un asiento para la fijación de tapones de cementación

Tapones de CementaciónTapones de Cementación

Son dispositivos de goma y/o metal que se introducen en la tubería de revestimiento durante la operación de cementación. Se utiliza con la finalidad de disminuir la contaminación de la lechada, ya que se desplaza entre el lodo de perforación y la lechada de cemento


Tapón Inferior o Blando Tapón Inferior o Blando (Limpieza)(Limpieza)El tapón inferior se caracteriza por presentar un núcleo hueco que tiene una parte superior de poco espesor. Su función es limpiar la pared del revestidor del fluido de perforación que se encuentra en el pozo. El tapón inferior entra en el revestidor delante de la lechada barriendo por medio de unos álabes de goma el lodo y los sólidos que se encuentran delante de él, en el caso de la cementación de un revestidor, mientras que en el caso de un liner este se ubica en el tope del colgador.


Tapón Superior o Duro Tapón Superior o Duro (Desplazante)(Desplazante)El tapón superior se caracteriza por presentar un cuerpo sólido. Su función es evitar que el fluido desplazante origine canalizaciones a través de la lechada de cemento. Dicho tapón es desplazado por el fluido desplazante una vez que la lechada de cemento ha sido bombeada. Este tapón acopla en el tapón de desplazamiento ubicado en el tubo pulido, cerrando circulación y generando un incremento de presión que sirve para cizallar los pines que sujetan al tapón de desplazamiento y desprenderlo junto al tapón de limpieza hacia el interior del liner.

CentralizadoresCentralizadores

Son herramientas que se colocan en la tubería de revestimiento para la centralización de esta en el hoyo, permitiendo así que el espesor de cemento sea uniforme alrededor de toda la tubería, evitando así crear un desbalance en las presiones externas. Según las características del accesorio estos pueden clasificarse de la siguiente manera:


Centralizadores de Centralizadores de FlejesFlejes Consiste de varios arcos de acero tensados entre sí por medio de anillos de acero en los extremos. Se recomienda su uso en pozos verticales, colocados cada tres tubos y 200 pies por encima y por debajo de la zona productora

Flexible de Anillo Aleta Recta Soldada

Flexible de Bisagra Aleta Recta sin Soldar


Centralizadores Centralizadores RígidosRígidos Estos centralizadores fueron diseñados para ser usados en pozos horizontales o altamente desviados

Sólido de Aleta en ángulo fijo

Sólido de Aleta Helicoidal

Sólido de Aleta Recta


Anillos de Retención Anillos de Retención (“Stop Ring”)(“Stop Ring”)Son herramientas que se usan para ajustar el recorrido de los diferentes accesorios que se instalan sobre la camisa de producción (centralizadores y raspadores). Existen diferentes tipos, entre ellos uno que actúa por fricción simple y que usa un tornillo de ajuste que evita que la grampa se deslice

Equipos de Cementación

Tapón de GomaTapón de Goma

Bomba de CementaciónBomba de Cementación

CentralizadorCentralizador

Cuello FlotadorCuello Flotador

Zapata GuíaZapata Guía

Proceso de Cementación

Capitulo 4.

Tipos de CementaciónTipos de Cementación

Cementación Primaria:Cementación Primaria:Es el procedimiento de cementación que se

realiza en el pozo una vez colocado el revestidor dentro del hoyo.

Objetivos de la Cementación Primaria.Objetivos de la Cementación Primaria.• Proporcionar soporte y adherencia al revestidor.• Evitar la contaminación de acuíferos.• Restringir el movimiento de fluidos entre las

formaciones y/o entre la formación y el pozo.• Proteger al revestidor de la formación y de los

esfuerzos.• Evitar pérdidas de circulación, aislando zonas

subpresurizadas.

Cementación PrimariaCementación PrimariaCementación PrimariaCementación PrimariaPlanificación:Planificación:Planificación:Planificación:Es necesario conocer:Es necesario conocer:Es necesario conocer:Es necesario conocer:

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

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

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

* Tiempo de espesamiento o * Tiempo de espesamiento o bombeabilidadbombeabilidad* Resistencia a la compresión* Resistencia a la compresión* 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

* Tiempo de espesamiento o * Tiempo de espesamiento o bombeabilidadbombeabilidad* Resistencia a la compresión* Resistencia a la compresión* 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

Cementación PrimariaCementación Primaria

Causas del fracaso de una cementación primaria :Causas del fracaso de una cementación primaria :

* Mezcla incompleta de cemento* Mezcla incompleta de cemento

* Fallas mecánicas* Fallas mecánicas

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

* Cantidad de agua incorrecta* Cantidad de agua incorrecta

* Fraguado rápido o lento del cemento* Fraguado rápido 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 mecánica* Falla mecánica

* Canalización de la lechada* Canalización de la lechada

Causas del fracaso de una Cementación Primaria Causas del fracaso de una Cementación Primaria

* Mala centralización del revestidor* Mala centralización del revestidor

* Revestidor inmóvil durante la cementación* Revestidor inmóvil durante la cementación

* No se bajó espaciador* No se bajó espaciador

* Circulación del lodo pobre* Circulación del lodo pobre

* No se bajo tapón de fondo* No se bajo tapón 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 cementación exitosa :Como tener una cementación 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 continuamente

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

Como mejorar el trabajo de cementaciónComo mejorar el trabajo de cementación

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

Registrar 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 flotador

Soltar 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 cementaciónComo mejorar el trabajo de cementación

Programa Típico de RevestidoresPrograma Típico de RevestidoresPrograma Típico de RevestidoresPrograma Típico de Revestidores

ConductorConductorConductorConductor

RevestidRevestidor de Superficieor de Superficie

Revestidor IntermRevestidor IntermedioedioLiner de ProducciónLiner de Producción

Tapón SuperiorTapón Superior Tapón InferiorTapón InferiorFluido de PerforaciónFluido de Perforación

EspaciadorEspaciador

Lechada de CementoLechada de Cemento

Cementación PrimariaCementación PrimariaCementación PrimariaCementación Primaria

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

(Limpieza del Hoyo)(Limpieza del Hoyo)Circulación del LodoCirculación del Lodo

(Limpieza del Hoyo)(Limpieza del Hoyo)

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

Etapa # 3Etapa # 3Etapa # 3Etapa # 3Desplazamiento deDesplazamiento de

la Lechadala LechadaDesplazamiento deDesplazamiento de

la Lechadala Lechada

Etapa # 4Etapa # 4Etapa # 4Etapa # 4Estado finalEstado final

del pozodel pozoEstado finalEstado final

del pozodel pozo

ZapataZapata

CuelloCuelloFlotadorFlotador

Proceso de Cementación de un Revestidor.

CORRIDA DEL REVESTIDOR

BOMBEO DE LECHADA DE CEMENTO

DESPLAZAMIENTO DE LA LECHADA

ACONDICIONAMIENTO DEL HOYO

ACOPLE DE TAPONES

BOMBEO DEPREFLUJOS

LANZAMIENTO DEL TAPON DURO

LANZAMIENTO DELTAPON BLANDO

Tubo Conductor 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 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


Tubo ConductorTubo ConductorTubo ConductorTubo Conductor

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

cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado

por el anular hoyo-conductorpor el anular hoyo-conductor

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

cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado

por el anular hoyo-conductorpor el anular hoyo-conductor

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

ZapataZapataZapataZapata

CuelloCuelloFlotadorFlotadorCuelloCuelloFlotadorFlotador

Revestidor de Superficie Revestidor de Superficie Revestidor de Superficie Revestidor de Superficie

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el

espacio anular hasta superficie. El cemento de mayor resistencia espacio anular hasta superficie. El cemento de mayor resistencia

llamado de cola, deberá tener una resistencia a la compresión no llamado de cola, deberá tener una resistencia a la compresión no

mayor de 500 Lpcmayor de 500 Lpc

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el

espacio anular hasta superficie. El cemento de mayor resistencia espacio anular hasta superficie. El cemento de mayor resistencia

llamado de cola, deberá tener una resistencia a la compresión no llamado de cola, deberá tener una resistencia a la compresión no

mayor de 500 Lpcmayor de 500 Lpc


Revestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Procedimiento:Procedimiento:

* 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

* 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 Guía, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior yZapata Guía, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior ySuperior.Superior.

Si hay problemas de perdida de circulación, se puede bombear el cemento Si hay problemas de perdida de circulación, se puede bombear el cemento

por el espacio anular a través de una tubería de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta por el espacio anular a través de una tubería de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta

que el cemento frague en superficieque el cemento frague en superficie



Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor Intermedio

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

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

Revestidor IntermedioRevestidor Intermedio



Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor Intermedio

Revestidor de ProducciónRevestidor de ProducciónRevestidor de ProducciónRevestidor de Producción

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

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

Revestidor de ProducciónRevestidor de ProducciónRevestidor de ProducciónRevestidor de Producción

Liner o Camisa de ProducciónLiner o Camisa de ProducciónLiner o Camisa de ProducciónLiner o Camisa de Producción

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

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



Revestidor IntermRevestidor IntermedioedioRevestidor IntermRevestidor IntermedioedioLiner de ProducciónLiner de ProducciónLiner de ProducciónLiner de Producción

Fin del Trabajo ReversandoDesplazamiento

Zapata Flotadora

Cuello Flotador

ColgadorLiner

Mezclando

Tapón Limpiador Liner

Tapón Limpiador Tubería (Torpedo)

Desplazamiento

CEMENTACIÓN DEL LINER


CONTENIDOCONTENIDO

• CORRIDA DEL LINER

• ASENTAMIENTO DEL COLGADOR

• CEMENTACIÓN DEL LINER



CORRIDA DEL LINERCORRIDA DEL LINER


• Inspeccionó la tubería de revestimiento.

• Colocó la zapata y cuello flotador.

• Llenó y bajó el revestidor en el hoyo.

• Bajó el colgador y tubería de perforación.

Profundidad: 16250’

Colgador 5 1/2” * 9 5/8” a 13688’

Liner P110 - 23 lbs/pie, Rosca STL


ASENTAMIENTO DEL COLGADORASENTAMIENTO DEL COLGADOR


HIDRAULICOHIDRAULICO MECÁNICOMECÁNICO

Desviación 30°

APLICACIÓN:APLICACIÓN: APLICACIÓN:APLICACIÓN:

En Pozos:

Verticales

Horizontal

Direccional

En Pozos: Verticales

COLGADOR DEL LINER


Dispositivo de Corrida

TUBO PULIDOTUBO PULIDO

UNIDAD DEUNIDAD DESELLOS SELLOS

RECUPERABLERECUPERABLE

HERRAMIENTAHERRAMIENTADEDE

ASENTAMIENTOASENTAMIENTO

RECEPTACULORECEPTACULOPULIDO (TIE PULIDO (TIE

BACK)BACK)

Colgador

CUÑASCUÑAS

CONOSCONOS

Accesorios

ZAPATAZAPATAFLOTADORAFLOTADORA

TAPON DETAPON DELINERLINER

CUELLO DECUELLO DEASENTAMIENTOASENTAMIENTO

TAPONTAPONLIMPIADORLIMPIADOR

ACCESORIOS DEL COLGADOR

TOP PACKER



CUÑAS



SETTING TOOL



BB

AA

AB

TAPÓN DE DESPLAZAMIENTO (A) Y TAPÓN DARDO (B)

A B C

CC

BB

AA

A: ROSCA QUE PERMITE EL DESACOPLE CON LA CAMISA DEL COLGADOR

B:TUBO PULIDO

C: NIPLE PORTA TAPON DE DESPLAZAMIENTO

HERRAMIENTA “SETTING TOOL” PARA COLGADORES


Aletas resistentes, rectas o en espiral, dirigen el flujo.Generan menos arrastre que los flexibles.Generan un Stand-off fijo.Debe ser instalado entre retenedores o juntas.Se disponen de anillo y de bisagra.Generalmente utilizados en espacios anulares amplios, > 3/4’’

CENTRALIZADORES


BOLA DE APERTURA DE CUÑAS DEL COLGADOR



CEMENTACIÓN DEL LINERCEMENTACIÓN DEL LINER


• Circuló fondo arriba.

• Acondicionó el lodo, bajando la reología:

•Viscosidad plástica.

•Punto cedente.

•Geles.


LÍNEA DE CEMENTACIÓN

CABEZAL DE CEMENTACIÓN

10 BLS DE LAVADOR QUÍMICO 7.6 LPG A 5 BLS/MIN.


45 BLS DE ESPACIADOR BASE AGUA 12.5 LPG A 5 BLS/MIN.


63 BLS DE LECHADA ANTIMIGRATORIA 16.4 LPG

• CEMENTO MARA TIPO H.

• CONTROLADOR DE FILTRADO.

• DISPERSANTE.

• RETARDADOR.

• ANTIESPUMANTE.

• CONTROLADOR ANTIMIGRATORIO.

• ADITIVO PARA EVITAR LA RETROGRESION.


285 BLS DE LODO 11.6 LPG

RUPTURA DE PINES 228 BLS

CON 1700 LPPC A 2 BPM



UNIDAD DE PREMEZCLADO DE CEMENTO

UNIDAD DE TOLVA DE CEMENTOUNIDAD DE ADITIVOS


TORPEDO DE DESPLAZAMIENTO

PASO DEL TORPEDO DE DESPLAZAMIENTO

PANEL DE CONTROL

TANQUE DE LODO DEL CAMIÓN DE BOMBEO



ASENTAMIENTO DEL TOP PACKER

Cementación Secundaria

Cementación Secundaria

Se define como un proceso de bombear una lechada de cemento en el pozo bajo presión forzandola contra la formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente en el hoyo abierto

Cementación de Tapones

Introducción

A lo largo de su vida útil, todo pozo requiere una operación de cementación de un tapón. Se bombea la lechada hacia abajo por la tubería de producción o de perforación, y hacia arriba por el espacio anular. A diferencia de la cementación primaria, los niveles de cemento en el anular y dentro de los tubulares son los mismos. Esto crea una zona bloqueada a la que se llama tapón de cemento. Una longitud típica de estos tapones es 50 a 500 pies.Fijar tapones de alta calidad puede ser difícil por varias razones: por ejemplo, reglamentaciones oficiales, condiciones de la formación, situación en que se halla el pozo. No obstante, la cementación de tapones sirve a muchos objetivos.

Objetivos de la Cementación de Tapones

Los tapones de cemento se utilizan en las siguientes situaciones:

• Aislación de Zonas. • Detener Pérdidas de Circulación. • Perforación Direccional.• Abandono de Pozos.

Tapones para aislar Zonas

• Cuando un pozo seco o agotado se abandona, puede retirarse parte del revestidor que quedó sin cementar; pero esto podría dejar zonas de agua dulce sin protección. Además podrían quedar descubiertas zonas de alta presión. Todo esto permite la migración de fluidos hacia la superficie.

• En el pasado se tapaban los pozos abandonados con cualquier cosa, desde cortezas de semillas de algodón hasta bloques de madera. No obstante esos materiales no aislaban zonas ni evitaban la migración. Hoy en día, el gobierno ha establecido reglas para el abandono de pozos. Si bien estas reglas varían de acuerdo a las zonas, suelen fijarse tapones de cemento:

• A través y por encima de zonas potencialmente productivas de gas o petróleo.

• Por encima y por debajo de zonas de agua dulce.

• Por encima y por debajo del fondo de la tubería que se deje en el pozo.

• A nivel de superficie.

Tapones para detener Pérdida de Circulación.

A veces se coloca un tapón de cemento durante operaciones de perforación o de cementación, para detener pérdidas de circulación. Estas suelen producirse en zonas porosas o fracturadas, puesto que el cemento o los fluidos de perforación circulan hacia las fracturas. Un tapón de cemento ayuda a combatir ese problema, al derivarse hacia las cavidades para bloquearlas. También puede bajarse un tapón con espaciador Flo – Check, que controla un flujo de agua. En casos extremos, se usa un cemento thixotrópico a base de gilsonita para bloquear la zona de pérdida de circulación.

Tapones para Perforación Dirigida.

• A veces puede no ser posible realizar perforaciones verticales. Quizás algún objeto está bloqueando el recorrido hacia abajo (por ejemplo una columna de revestidores roto), en estos casos se desvía el pozo. También en casos cuando el objetivo está antes de comenzar la perforación dirigida, se necesita un asiento o puente sobre el cual fijar la herramienta. Para este objetivo puede usarse un tapón de cemento.

• La perforación dirigida comienza por la colocación del tapón y luego sigue haciendo rotar la mecha hacia fuera y en otra dirección. Al tapón de cemento se lo llama “cuña” (whipstock) cuando se lo usa para esto. Esta cuña sirve para:

• Apartarse de y superar objetos no recuperables.• Corregir desviaciones excesivas de la vertical.• Perforar un pozo de alivio.•

Reducir producción indeseable de agua.

Tapón Balanceado

Este es el método más utilizado en la industria petrolera. Para colocarlo se baja la tubería hasta la profundidad base del tapón. Se recomienda colocar una sección de tubería de diámetro pequeño en la punta de la longitud del tapón, para minimizar problemas de suabeo y canalización durante la sacada de tubería. Adicionalmente se coloca un centralizador en el primer tubo para evitar problemas de canalización de flujo. En algunos casos se coloca una zapata desviadora de flujo, para asegurar la distribución de la lechada de cemento en el espacio anular. Luego de circulado el pozo, se bombea suficiente lavador químico para limpiar el hoyo y espaciador, para evitar la contaminación de la lechada durante la colocación del tapón.

Preparación para la Cementación de un Tapón

Tal como en cualquier operación de cementación, debe prepararse el pozo para facilitar el éxito de la ubicación del tapón. Las formaciones limpias y firmes son las mejores para fijar tapones.

El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del pozo. Es fundamental disponer de un sistema de lodo limpio. Si el cemento del tapón se contamina (por sal, por exceso de revoque de filtrado de lodo, etc.) podría ser que el tapón no alcance a fraguar.

Preparación para la Cementación de un Tapón

A parte de las condiciones referidas al pozo, debe planificarse la operación de cementación: esto incluye el cálculo de la cantidad de cemento, de espaciador y de fluido de desplazamiento, hay que tener en cuenta:

• El tipo de cemento que se va a usar: esto depende del tipo de tapón y de las condiciones del pozo (por ejemplo para tapones whipstock o cuña se usa cemento de alta densidad).

• El volumen de cemento que se va a usar: esto depende del tamaño del pozo y de los tubulares, así como de la zona que se quiere cubrir.

• El volumen de fluido de desplazamiento que se va a usar: esto depende de la profundidad del tapón y del tamaño de la columna de trabajo.

• El agua de mezcla que se va a usar: esto puede afectar el tiempo de fraguado del cemento (por ejemplo agua con materia orgánica puede demorar el tiempo de fraguado)

Ubicación del Tapón

En el método del tapón balanceado se usa tubería de producción o tubería de perforación para ubicar la lechada. Si se esta trabajando en un pozo donde ya se ha bajado revestidor, se va a usar tubería de producción o de perforación. No obstante, si se va a fijar el tapón en hoyo abierto, más bien se usaran tuberías de perforación. En cualquier caso se bajan los tubulares hasta la profundidad del tapón. Asegurarse antes de cementar de remover la mecha, portamechas, etc.

Primero se bombea un espaciador, adelante del cemento. A continuación la cantidad necesaria de cemento para formar el tapón, determinada de acuerdo a la experiencia de campo y a los datos provistos por el perfil de calibre. Luego se bombea la cantidad apropiada de espaciador y de fluido de desplazamiento. El resultado final es que la altura de cemento fuera de la tubería es igual a la altura de cemento dentro de ella o sea, el cemento está balanceado. Finalmente se saca la columna de trabajo del pozo y se da tiempo al tapón para que fragüe. No obstante, si está previsto fijar más tapones en otros puntos, estas operaciones pueden continuar.

LodoLodo

Revestidor

TAPÓN BALANCEADO

CEMENTACIÓN SECUNDARIA

1) Se premezcla la lechada

2) El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del pozo.

TAPÓN BALANCEADO

LodoLodo

ColaCola

RevestidorTubería

Base del Base del TapónTapón


3) Se baja la tubería hasta la profundidad base del tapón

TAPÓN BALANCEADO

LodoLodo

ColaCola

Revestidor

Tubería

Tapón de Cemento

Espaciadordelante

Base del Base del TapónTapón

Fluido de Fluido de DesplazamientoDesplazamiento


4) Se bombea un espaciador delante.

5) Se bombea el tapón de cemento.

6) Se bombea un espaciador detrás.

TAPÓN BALANCEADO

Tapòn deTapòn deCemento BalanceadoCemento Balanceado


LodoLodo

ColaCola

TuberíaTubería


7) Se levanta la tubería lentamente

8) Circular en reversa 2 veces la capacidad de la tubería

TAPÓN BALANCEADO

Tapòn deTapòn deCemento BalanceadoCemento Balanceado


LodoLodo

ColaCola

TuberíaTubería


9) se continua sacando la sarta de cementación hasta la superficie.

10) Esperar por el fraguado del tapón de cemento.

Tapón Balanceado


PROBLEMA TIPO DELECHADA

Pérdida decirculación

Viscosa con alta resistenciade gel

Desvío del hoyo 1) Alta densidad ytixotropía para evitarsegregación

2) Alta densidad. Encombinación con unapíldora de bentonitacomo soporte.

Abandonar pozo Viscosa con resistencia a lacompresión normal delcemento.

Aislar zonas agotadas Lechada extendida conmetasilicato de sodio

Cementación a Presión

Cementación a Presión

La cementación a presión es una operación de reparación, Es el proceso mediante el cual se envía cemento hacia las fracturas de la formación o los orificios del revestidor. A continuación este cemento se endurece formando un tapón que bloquea el movimiento de fluidos.

Objetivos de la Cementación a Presión

• Corregir una cementación primaria deficiente, causada por canalizaciones o por llenado insuficiente.

• Proporcionar un sello en lugares expresamente no cementados durante la cementación primaria. Por ejemplo extremos superiores de Liners.

• Reducir la relación gas-petróleo clausurando algunos de los orificios cañoneados que produzcan gas, o sea aislando zonas acuíferas de zonas petrolíferas.

• Mejorar la relación agua-petróleo clausurando algunas formaciones productoras de agua, o sea aislando zonas acuíferas de zonas petrolíferas.

• Eliminar del pozo una zona improductiva.• Evitar migración de fluidos.• Reparar orificios en el revestidor, producidos por cañoneos,

corrosión etc.

Planificación de la Cementación a Presión

Antes de comenzar ninguna operación, hay que obtener algunas informaciones y tomar decisiones a cerca de:

• Los tipos de fluidos de pozo que se van a usar, debido a que estos van a afectar la presión de reversa y la necesidad de usar un espaciador (si hay incompatibilidad de fluidos).

• La temperatura estática de fondo, va a afectar el tiempo de fraguado del cemento.

• La diferencia entre la profundidad de los orificios cañoneados y la empacadura si es que esta se está utilizando. Esta diferencia suele estar entre 30 y 100 piés.

• La presión máxima a usar, esto no puede exceder las limitaciones de presión de la sarta de trabajo, tuberías de revestimiento, BOP y cualquier otro equipo que se esté usando.

• El tipo de cemento que se va a usar; se usan aditivos de pérdidas de fluidos de manera tal que se forme un buen revoque de cemento filtrado contra la formación, mientras la lechada que queda dentro de la tubería, quede lo suficientemente fluida como para reversarla.

Medidas de Seguridad en la Cementación a Presión

• Solamente el personal que sea absolutamente necesario para el trabajo debe estar en el área de operación de bombeo.

• Debido a las altas presiones, todas las líneas deben estar aseguradas, no se debe utilizar mangueras de goma

• Nunca se debe martillar ninguna unión u otro tipo de parte del equipo de superficie mientras se esté bajo presión.

Terminología de la Cementación a Presión

• Deshidratación del CementoEs el proceso mediante el cual el cemento forma un revoque y se endurece frente a la formación.

• Presión de Bombeo y Caudal de InyecciónEn las operaciones a presión, el objetivo es no fracturar la formación. Si la formación se fractura, toda la lechada de cemento, no solo el filtrado se va a desplazar hacia la formación.Por lo tanto hay que tener cuidado que la presión de bombeo y la presión ejercida por el peso del fluido no sean suficientes para fracturar la formación.


• Presión de BombeoEs la presión necesaria para forzar el filtrado hacia la formación, sin fracturar.

• Caudal de InyecciónEs el volumen por volumen por minuto con que se bombea el fluido.Tanto la presión de bombeo como el caudal de inyección, deberían establecerse a través de un ensayo de la formación. Esto se hace bombeando fluido del pozo hacia la formación para determinar a que caudal y a que presión la formación va a absorber una cantidad predeterminada de fluido.

Inyección de Alta Presión / Baja Presión


• Cementación a alta y baja PresiónEn el transcurso de una operación a baja presión, se aplica presión suficiente como para formar un revoque de filtrado de cemento deshidratado sobre la formación. En otras palabras, la presión de bombeo es la presión necesaria para poner cemento contra la formación, que no vaya a provocar fractura a la formación.No obstante, si la formación no absorbe filtrado a la presión de bombeo adentro debido a orificios cañoneados bloqueados o baja permeabilidad de la formación, puede ser necesario aplicar mayor presión para liberar el bloqueo y establecer un caudal de inyección. Esto va a producir una formación fracturada. Toda la lechada va a llenar las fracturas hasta que se pueda mantener una presión de superficie específica, sin que esta caiga. Esto se considera una cementación a alta presión.

Inyección Hesitasion

El cemento es bombeado a través de la tubería de revestimiento cañoneada hacia el área anular entre la tubería de revestimiento y la formación. Luego se detienen las bombas por algunos minutos. El bombeo es detenido y reiniciado hasta que se obtiene la presión deseada

Técnicas de Inyección

Inyección Bradenhead

Inyección Bradenhead

No hay empacadura en el hoyo. Las válvulas impiderreventones (BOP) de la tubería de revestimiento están cerradas y el pozo está presurizado en la tubería de revestimiento y en la sarta de trabajo durante la operación

Técnicas de la Cementación a Presión

Método BradenheadEs uno de los métodos más utilizados por la industria petrolera:

Procedimiento• Se establece el caudal de inyección y la presión.• Se hace pasar un preflujo (normalmente agua salada o ácido, pero

nunca lodo) para lavar la zona que se va a cementar a presión (para remover el lodo).

• Se bombea cemento hasta cerca del fondo de la sarta de trabajo de cementación (tubería de producción o perforación).

• Se bombea una cantidad predeterminada de fluido de desplazamiento, de manera tal que el cemento esté balanceado dentro y fuera de la sarta de trabajo (esto se hace de manera similar a la cementación de tapones).

• Se saca la sarta de trabajo afuera de la lechada de cemento.• Se cierran las válvulas impiderreventones (BOP).• Se aplica presión desde la superficie.• La lechada es forzada a introducirse dentro de la formación puesto

que no puede circular hacia arriba por el espacio anular (BOP cerrada).

• Descargar presión.• Abrir BOP.• Sacar la sarta de trabajo fuera del pozo.

Método de las Empacaduras

Las empacaduras también se utilizan para la cementación a presión. Las ventajas de este método son:

• Limita la presión a una zona específica del pozo.

• Permite aplicar una mayor presión a una zona específica.

Método de las Empacaduras

Procedimiento

• Se fija la empacadura a 30 – 100 pies por encima de la formación que se va a cementar a presión.

• Se establece la presión de bombeo (admisión) y el caudal de inyección a usar.

• Si es necesario, se debe aislar la parte inferior del pozo usando un tapón puente. Para evitar que el tapón puente quede cementado, se coloca por lo menos 10 pies de arena o de gel viscoso por encima del tapón puente.

• Se bombea un preflujo (normalmente agua salada o ácido, pero nunca lodo) para abrir la formación.

• Se bombea la cantidad prevista de cemento hacia abajo por la sarta de trabajo.

• Se bombea el fluido de desplazamiento y se hace aumentar la presión. Cuando se llega a la presión prevista, se para el bombeo y se mantiene la presión.

• Controlar si hay despresurización (una caída de presión en la superficie).

• Si no hay despresurización, se suelta la presión y se controla si hay reflujo.

• Si no hay reflujo, se revierte hacia fuera el exceso de la lechada (se bombea fluido del pozo hacia abajo por el anular y hacia arriba por la sarta de trabajo).

Inyección Bullhead

La empacadura está sentada cuando el trabajo empieza y todos los fluidos en la sarta de trabajo son bombeados a la formación por delante del cemento. La tubería de revestimiento puede estar con presión si es necesario, para reducir la presión diferencial a través de la empacadura

Inyección Bullhead

Inyección Hesitasion


• Cementación de Presión de BloqueoEn este tipo de cementación se requiere que se hagan orificios en primer lugar, debajo del nivel que va a producir. A continuación se envía cemento a presión hacia la zona cañoneada, luego se repite esta operación por encima del nivel que va a producir. Este método se utiliza para aislar la zona productiva antes de terminar el pozo.

• Cementación a presión por hesitaciónEn algún momento durante la operación a presión, se habrá llegado a la presión prevista. Esa presión se mantiene. Si cae, o sea si hay despresurización, se sabe que el cemento sigue deshidratándose. En este caso se puede hacer una operación de hesitación. Se da tiempo al cemento para que empiece a endurecerse. Se aplica nuevamente presión. Si hay despresurización, se da más tiempo. Y esto se repite tantas veces como sea necesario, la única limitación es el tiempo de bombeabilidad del cemento. Si se pierde demasiado tiempo, puede quedar cementada toda la sarta de trabajo.

Inyección de Alta Presión / Baja Presión

Los trabajos realizados con presiones de inyección final altas o bajas, con la alta presión que nunca rompe el pozo. Las técnicas de vacilación son utilizadas a veces en estos casos.

Inyección Set Through

Inyección Set Through

Luego de la inyección, el intervalo de la inyección cañoneada es lavada y el exceso de cemento es revertido fuera para permitir la re-perforación sin tener que perforar el cemento. Esto requiere de un cemento especial de poca pérdida de agua

Inyección de Circulación

Inyección de Circulación

Un pozo es cañoneado por encima y por debajo de la zona de interés. Un reténedor de cemento es asentado entre las perforaciones cañoneadas. Se establece circulación entre las zonas de interés. Se circula el cemento hasta su lugar, luego se retira el reténedor de cemento aproximadamente a 10 pies sobre la parte superior calculada del cemento. Luego, se revierte la circulación para asegurarse que el anillo de la tubería de revestimiento y la sarta de trabajo estén limpias. Luego se coloca un sobrepeso en la tubería, y se retira del hoyo y se espera por el fraguado del cemento.

Evaluación de la Cementación

Capitulo 5.

Aspectos Teóricos Relacionados Aspectos Teóricos Relacionados con la Evaluación de la con la Evaluación de la

Cementación.Cementación.Una vez realizada la operación de cementación y ocurrido el fraguado de la lechada, debe efectuarse la evaluación de la lechada de cemento, evaluación que puede ser efectuada a través de procedimientos cualitativos (Prueba de Afluencia) o por medios cuantitativos (Registro de Adherencia, PIP).

Registros de CementaciónRegistros de Cementación

Los registros de cementación como tal, son una fuente de información que permiten, por medio de su interpretación, evaluar la calidad del cemento tanto al revestidor como a la formación, evaluación que se efectúa en función del nivel de adherencia. Según el principio que rige el funcionamiento de una herramienta en particular, los registros pueden ser acústicos o ultrasónicos, caracterizándose los acústicos por permitir evaluar la calidad del cemento (adherencia en el espacio anular hacia la formación y al revestidor), mientras que los registros ultrasónicos, además de evaluar los niveles de adherencia, permiten medir un parámetro adicional denominado impedancia acústica (Z), el cual hace posible diferenciar el cemento totalmente fraguado del cemento blando, así como el lodo, el agua y/o gas. Entre los registros más utilizados se encuentran:

• Cement bond log- Variable density log (CBL-VDL) • Segmented bond tool (SBT)• Circunferential acustic scanning tool (CAST-V)• Cement maping tool (CMT)• Cement bond tool / microsismogram (CBT/MSG)

Registros Convencionales y Modernos para Evaluación de la Cementación

CBL

VDL

RSBT

CAST-VTM

PRINCIPIOS BÁSICOSPRINCIPIOS BÁSICOS

Técnicas Convencionales y Modernas para Evaluación de Cemento

LODO

COMPUESTO

FORMACION

CEMENTO

REVESTIDOR

Lod

oC

asin

gC

em

en

to

Form

ació

nR5’

R3’

T


CEMENT BOND LOG

Casing : 7” 26#/ftCemento clase H

16.2 Lpg

Tope de Cemento


CEMENT BOND LOGVENTAJAVENTAJA

PARA CEMENTO CONVENCIONAL

PROMENDIO ALREDEDOR DEL REVESTIDOR

PARA CEMENTO CONVENCIONAL

PROMENDIO ALREDEDOR DEL REVESTIDOR

NO ES UTIL PARA CEMENTO LIVIANO

LOS CANALES NO SON VISIBLES

NO ES UTIL PARA CEMENTO LIVIANO

LOS CANALES NO SON VISIBLES

DESVENTAJADESVENTAJA


CAST -V

ROTATING HEADROTATING HEAD

ROTATING HEADROTATING HEAD

TRANSDUCERTRANSDUCER


X250

X250

0.0 6.0

200 1200

Deviation°

Minimum

Thicknessin.

Average

Maximum

0.2 0.4

0 5

Eccentricityin.

Relative Bearing

°0 360

0 1

AMPLIFIED

AMPLITUDE

0 10

AMPLITUDE

0 100MICROSEISMOGRAM

CBLBOND INDEX

1.0 0.0

AVERAGEIMPEDANCE

10.0 0.0Z-MAP

0 15mV

X200

X150

Mapa de Cemento del

Casing

VDL

CBL Amplitud

Bond Index

Controlde

Calidad

Promedio de la

Impedancia

Espesor del

Casing

CAST-V Evaluación de CementoCAST-V Evaluación de Cemento

Longitud de Buen Cemento: Mayor de 5 pies

Amplitud de Onda: 10 mV.



Amplitud de Onda: 30 mV.



X250

X250

0.0 6.0

200 1200

Deviation°

Minimum

Thicknessin.

Average

Maximum

0.2 0.4

0 5

Eccentricityin.

Relative Bearing

°0 360

0 1

AMPLIFIED

AMPLITUDE

0 10

AMPLITUDE

0 100MICROSEISMOGRAM

CBLBOND INDEX

1.0 0.0

AVERAGEIMPEDANCE

10.0 0.0Z-MAP

0 15mV

X200

X150

OLD TECHNOLOGY NEW TECHNOLOGYOLD TECHNOLOGY NEW TECHNOLOGYCBL-VDL CBL-VDL-CAST VCBL-VDL CBL-VDL-CAST V


1-UNA SOLA HERRAMIENTA

2-POBRE RESOLUCION EN EL VDL

O MSG

3-MAPA DE MENOR RESOLUCION

4-CEMENTAC. CONVENCIONALES

5-MAPA NO TIENE ORIENTACION

LOS CANALES PUEDEN GIRAR

6-NO CORRECION EXCENTRICI

7-NO EVALUA CASING

1-HERRMIENTAS INDEPENDIENTES

2-MEJOR RESOLUCION EN EL

VDL O MSG

3-MAPA DE MAYOR RESOLUCION

4-TODO TIPO DE CEMENTACIONES

5-MAPA ORIENTADO

6-CORRECION POR EXECNTICIDAD

7-EVALUACIÒN CASING

CBL-RADIAL CBL-CAST V

Métodos de VerificaciónMétodos de Verificación

Durante la perforación del pozo, se realiza una prueba que nos proporciona una medida más exacta de la presión de fractura debajo de la zapata de los revestidores.Esta prueba, al igual que los Métodos Predictivos se deben usar para tener una evaluación total. Al comparar, puede proporcionar un indicio de una posible falla en la cementación primaria.

Con ella se determina: Gradiente de fractura o D.e.m.MPAPSComunicación con la superficie

Prueba de Integridad de Presion (P.I.P.)(Leak off Test)(Leak off Test)

Prueba de Integridad de Presión(Leak off Test)

Son pruebas de presión realizadas por debajo de la zapata del revestidor cementado en el pozo, las mismas tienen los siguientes propósitos principales:

• Probar el trabajo de cementación para asegurarse de que existe comunicación con la superficie.

• Determinar el gradiente de fractura por debajo de la zapata del revestidor.

• Conocer la máxima presión anular permitida en superficie (MPAPS), durante la perforación del siguiente hoyo

PRUEBA DE PRUEBA DE INTEGRIDADINTEGRIDAD DE PRESIÓNDE PRESIÓN

PRUEBA DE PRUEBA DE INTEGRIDADINTEGRIDAD DE PRESIÓNDE PRESIÓN

LINEAS DE 2”

BOTELLA

CAMIÓN DE BOMBEO

KELLY COCK ABIERTA KELLY COCK CERRADA

PREPARACIÓN DEL POZO EN SUPERFICIEPREPARACIÓN DEL POZO EN SUPERFICIEPREPARACIÓN DEL POZO EN SUPERFICIEPREPARACIÓN DEL POZO EN SUPERFICIE

LONGITUD: 3 piesLONGITUD: 3 pies

DIÁMETRO: 6 5/8” o 5 1/2”DIÁMETRO: 6 5/8” o 5 1/2”

2 BOMBAS TRIPLEX ( 3 2 BOMBAS TRIPLEX ( 3 PISTONES)PISTONES)

DIÁMETRO DE PISTÓN: 5-10” DIÁMETRO DE PISTÓN: 5-10”

EFICIENCIA GLOBAL: 85-90%EFICIENCIA GLOBAL: 85-90%

POTENCIA MÁXIMA: 200-500 HPPOTENCIA MÁXIMA: 200-500 HP

12501000 1500

1750

2000

750

500

2250250

25000psi

XMAS TREEGAUGE

MANÓMETRO

PREVENTOR ANULAR

RAM SUPERIOR

PLANCHADA

TANQUE DE LODO

LÍNEA DE 2”

Rev. 20” @ 1038’

Rev. 13 3/8” @ 6100’

KELLY COCK

BOTELLA

CAMIÓN DE BOMBEO

PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PIPPROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PIP

PR

ES

IÓN

( P

SI

)

BLS BOMBEADOS

0

2000

1500

1000

500

0,00

1,00

2,00

4,00

3,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,0

0

11,0

0

12,0

0

13,0

0

14,0

0

15,0

0

PRESIÓN MÁXIMA: 2030 psi. DENSIDAD EQUIV.: 15.4 Lpg

PRESIÓN ESTABILIZADA A LOS 20min. 1205 psi. DENSIDAD EQUIV.: 12.9 Lpg

12501000 1500

1750

2000

750

500

2250250

25000psi

XMAS TREEGAUGE BOMBAS

PARADAS

LÍMITE PIP

Fallas en la Cementación

Si despues de observar algunos minutos y repetir la prueba y además, no es posible alcanzar el límite PIP estimado a pesar de que se aumente la tasa de flujo, podemos afirmar que existe una falla en la cementación alrededor de la zapata:

Prueba de Afluencia.Prueba de Afluencia.

El procedimiento operacional conocido como prueba de afluencia, se efectúa con la finalidad de evaluar la calidad del cemento al tope del colgador, y se inicia al meter una tubería con empacadura de prueba la cual se asienta aproximadamente a +/- 300 pies por encima del tope del colgador, con el objetivo de crear un diferencial de presión a favor de la formación mediante el bombeo de un volumen precalculado de fluido de baja densidad, de esta forma, con el espacio anular sellado y presurizado, se verifica el contraflujo; si el pozo fluye es indicativo de que la formación está aportando fluidos a través del colgador, lo cual es indicio de que no existe un sello de cemento efectivo alrededor del tope del liner. En este caso se controla el pozo desde el anular hacia la tubería. De lo contrario, si no se observa reacción del pozo, implica la existencia de un sello efectivo de cemento detrás del liner, siendo desplazado de anular a tubería el fluido de prueba por el lodo original para así dar por terminada la prueba

Descripción Operacional de la Prueba

Empacadura de prueba.

Esquema del Procedimiento de Esquema del Procedimiento de la Prueba de Afluenciala Prueba de Afluencia

GAS y/o

AGUA

Columna de cemento

GAS y/o

AGUA

Colgador

Empacadura

AGUA

GASOIL

+/- 300´

LODO

Pformación-Phidrostática= +/- 200 lpc

La ausencia de un aislamiento zonal alrededor del tope del liner, provoca el flujo de fluidos hacia el pozo si existe un diferencial de presión a favor de la formación


Lod

oC

asin

gC

em

en

to

Form

ació

nR5’

R3’

T

CBL (Cement Bond Log)CBL (Cement Bond Log)

Frecuencia de Operación

20 KHz.

AMPLITUD

Tasa de repetición 15-60 pulsos/seg

Tiempo

Fire Fire

3’ Tiempo de Transito

3’ CBL Amplitud


Tubería LibreTubería Libre

EFECTOCHEVRON

GAMMA RAY0 150

TRAVEL TIME200 300

AMPLITUDE0 100

AMPLIFIED AMPLITUDE0 10

CBL WAVEFORM-20 20

CCL

Y50

Y75

ALTA AMPLITUD

SEÑAL DETUBERIA


De Libre a Cementado

EFECTOCHEVRON

VARIACION EN AMPLITUD

SEÑAL DETUBERIA

GAMMA RAY0

150TRAVEL TIME

200 300

AMPLITUDE0

100AMPLIFIED AMPLITUDE

0 10

CBL WAVEFORM

-20 20

CCL

X75


EXCELENTE CEMENTACIÓN

EFECTOCHEVRON

DESAPARECE

BAJA AMPLITUD

NO HAY SEÑAL DE

TUBERIA

GAMMA RAY0

150TRAVEL TIME

200 300

AMPLITUDE0

100AMPLIFIED AMPLITUDE

0 10

CBL WAVEFORM

-20 20

CCL

Z075

Z100


Variable Density Log (VDL)Variable Density Log (VDL)

ARRIBOS DE CASING

ARRIBOS DE FORMACION

ARRIBOS DEL LODO

AMPLITUD

mV

TRANSMISOR

PUERTADEL TUBO

Pro

fun

did

ad

Pro

ye

cc

ión

de

l co

nju

nto

de

On

da

s

T (µsec)

POBRE FIJACIONBUENA

FIJACION

Registros Convencionales y Modernos para Evaluación de la Cementación

"Cement Bond Log" CBL

Variable Density Log VDL

Registros Sónico con Mapa RSBT

Registros Ultrasónicos CAST-VTM

Circumferential Acoustic Scanning

Tool – Visualization


Caso Ideal De EvaluaciónCaso Ideal De Evaluación


ASPECTOS RESALTANTES CAST V

MODO CASED HOLE (Inspección del revestidor & Cemento)

MODO IMAGEN (Evaluación de la superficie interna del revestidor)

Número de muestras por pie: 60 (1 muestra cada 0.0167 pie) Mediciones por muestra: 200Puntos de información por pie: 12000Resolución azimutal: 1.8°Resolución vertical: 0.2”

Número de muestras por pie: 4 (1 muestra cada 0.25 pie) Mediciones por muestra: 100Puntos de información por pie: 400Resolución azimutal: 3.6°Resolución vertical: 3”


TIPS PARA EVALUACION DE REGISTRO

• Tener registros de hueco abierto (Caliper, Densidad, Neutrón, Inducción)

• Conocer historia de la cementación (Peso de lechada, problemas operacionales, etc.).

• Conocer Petrofisica pozo (Zonas de Interés).

• Limitaciones Pozo y/o herramientas


SE DEFINE COMO UN PROCESO DE BOMBEAR UNA LECHADA DE CEMENTO EN EL POZO BAJO PRESIÓN FORZÁNDOLA CONTRA LA FORMACIÓN POROSA, TANTO EN LAS PERFORACIONES DEL REVESTIDOR O DIRECTAMENTE EN EL HOYO ABIERTO

TAPONES DE CEMENTO

CEMENTACION FORZADA

OBJETIVOS DE LA CEMENTACIÓN DE TAPONES

• Los tapones de cemento se utilizan en las siguientes situaciones:

– Aislación de Zonas. – Detener Pérdidas de Circulación. – Abandono de Pozos.


• A través y por encima de zonas potencialmente productivas de gas o petróleo.

• Por encima y por debajo de zonas de agua dulce.

• Por encima y por debajo del fondo de la tubería que se deje en el pozo.


TAPONES PARA AISLAR ZONAS

• Zonas de agua dulce sin protección.

• Zonas de alta presión.

TAPONES PARA DETENER PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

Se coloca un tapón de cemento durante operaciones de perforación o de cementación, para detener pérdidas de circulación. Estas suelen producirse en zonas porosas o fracturadas.


TAPONES DE CEMENTO

Este procedimiento solo debe ser utilizado para realizar la operación de colocación de tapones balanceados, en abandono, desvío de pozos, pérdidas de circulación y aislar zonas productoras de fluidos indeseables, incluyendo nuevas técnicas y herramientas, bajo condiciones normales de operación.

F4U

F4L

L3L

AISL

AISL

AISL

AISL

CEMENTACION

LIMPIEZA


Cementación Forzada

Este método de cementación consiste en forzar la mezcla de cemento a alta presión hacia la (s) formación (es) para corregir ciertas anomalías en puntos determinados a través de orificios que por cañoneo (perforación a bala o a chorro) son abiertos en los revestidores o en hoyo abierto.

CEMENTACIÓN FORZADA

Cementación Forzada

La inyección de la lechada se realiza a través de las perforaciones en el revestidor.

• Forzamientos a baja presión

• Forzamientos a alta presión

• Reducir la relación gas-petróleo clausurando algunos de los orificios cañoneados que produzcan gas.

• Mejorar la relación agua-petróleo clausurando algunas formaciones productoras de agua, ósea aislando zonas acuíferas de zonas petrolíferas.

• Eliminar del pozo una zona improductiva.• Evitar emigración de fluidos.• Reparar orificios en el revestidos, producidos por cañoneo,

corrosión etc.

Objetivos de la Cementación Forzada

CORRIDA DEL LINER Y CEMENTACIÓN

La etapa de corrida y cementación del Liner de 5 ½” se divide en diferentes pasos; entre los que se tiene:

• Preparar hoyo y equipo de cementación.• Correr el Liner.• Instalar el cabezal de cementación y circular el pozo.• Asentar el colgador.• Probar liner con 5000 psi.• Bombear píldora de lavado.• Bombear espaciador.• Premezclar y bombear simultáneamente la lechada antimigratoria.• Abrir válvula superior de cabezal y liberar el dardo.• Desplazar con espaciador y lodo a diferente tasa de flujo.• Asentar tapón de desplazamiento.• Sacar setting tool.• Asentar top packet.• Sacar 12 parejas y circular fondo arriba.


Este procedimiento se puede describir de la siguiente manera:

• Preparación del hoyo y equipos de cementación

El primer paso para realizar la corrida del liner de 5 ½” y cementación consiste en verificar que los equipos del revestidor posean todos sus componentes y sean los requeridos; además, preparar y probar la válvula de llenado, así como ordenar, medir y calibrar (“conejear”) el liner de 5 ½” y la tubería de perforación, chequeando que el peso y grado de los mismos sea el especificado.


Finalmente se realiza un viaje de limpieza, circulando y homogeneizando lodo a 11,6 lpg, y dejando en el hoyo abierto una píldora lubricadora (Lubraglide).

Corrida del liner

Primeramente se baja al pozo el liner utilizando grasa especial para revestidores (coeficiente de fricción = 1) en las conexiones y llave hidráulica aplicando un torque óptimo de enrosque de 4.200 lbs-pie, llenando cada 5 tubos. La zapata se une al liner con una soldadura fría y se baja con el siguiente arreglo (tomando como ejemplo el pozo SBC-124):

Rev 20”

Rev 13 3/8”

Rev 9 3/8”

Rev 7 5/8”

ZAP 5 1/2”

Colgador

Drill pipe 5”x 19,5#

PBR

Setting tool

55 Liner 5 ½”

2 Liner 5 ½”

Zapata

Landing Collar

Corrida del liner

Al realizar el descenso de la tubería hasta la zapata de 7 5/8” se comienza a circular lodo con el fin de romper geles.

• NOTA: cada vez que se introduce el arreglo se debe tocar fondo y luego levantar la 5 pies, para saber exactamente la profundidad a la cual se va a asentar el liner.

Instalación del cabezal de cementación

Al bajar el liner hasta la profundidad deseada, faltando una junta de drill pipe se conecta el cabezal de cementación, y se rompe circulación lentamente hasta acondicionar el peso del lodo (12,6 lpg). La figura siguiente muestra el cabezal de cementación instalado:

Cabezal cementación

Línea de cementación

Asentamiento del colgador

El colgador cumple la función de mantener suspendido el liner de 5 ½” y de producción en el pozo. Por tal razón, posee una serie de partes como cuñas y empacaduras que permiten realizar este objetivo.

PBR

Colgador

Setting tool


Para asentar el colgador es necesario soltar las cuñas que posee este equipo, y el procedimiento dependerá del tipo de colgador: mecánico o hidráulico.

• Para el colgador mecánico, las cuñas se sueltan rotando la sarta 5 vueltas a la derecha, sosteniendo el torque con la llave de tenaza y descargando el peso estimado para romper los pines de las cuñas, soltando posteriormente el torque lentamente.Mientras que en los colgadores hidráulicos, los pines de las cuñas se rompen mediante presión. Para ello, se deja caer una bola de bronce de 1 3/8” dentro de la tubería, permitiendo que gravite hasta el landing collar (+/- 5 minutos por 1000 pies).


Al alcanzar la bola el landing collar, se crea un diferencial de presión a favor de la tubería, incrementando lentamente la presión hasta 1600 lppc, rompiéndose los pines internos de las cuñas del colgador.

PBR

Top Packet

Cuñas

Cuña

Asentamiento del colgadorLa bola al calzar dentro del asiento del landing collar, evita el flujo hacia la zapata; por lo que es necesario aumentar la presión hasta 3400 lppc, para romper unos pines, permitiendo desplazar el asiento y la bola hasta la zapata, donde permite el flujo de lechada; ya que no se restringe el flujo. Una vez que se sueltan las cuñas, se aplica peso a la sarta para asentarlas aún más en el colgador de 9 3/8”.Seguidamente, se libera el setting tool que conecta la tubería de perforación del colgador, girando con la mesa rotaria 5 vueltas a la derecha hasta completar 25, verificando el retorno del torque (3 vueltas a la izquierda), lo que indica que el setting tool está desconectado.Una vez suelto se levanta la sarta de 2 a 4 pies para verificar la liberación del setting tool mediante la perdida del peso de la sarta (correspondiente a la del colgador), visualizado en el Martin Decker de la cabina del perforador.


Luego de probar que el setting tool está suelto, se procede circular el pozo un volumen de dos fondos arriba, a una tasa equivalente y a una velocidad de fluido anular de al menos 262 pies/min si las condiciones del pozo lo permite.

Prueba de Liner 5 ½”

Se realiza una prueba en la línea de cementación y la del liner a 5000 lppc, y la líneas del taladro a 3000 lppc.

Bombeo de píldora lavadora

Se bombean 10 bls de lavador químico a una tasa de 5 bpm, desplazando el lodo de la tubería.

Bombeo de espaciador

Se bombea 45 bls de espaciador (MCS-SPACER) a 12,5 lpg a una tasa de 5 bpm para crear una columna de fluido que separe el lodo del cemento.

• NOTA: La preparación de los espaciadores se debe realizar con una hora de anticipación al inicio de la operación de cementación con todos los aditivos y densificantes.

Premezcla y bombeo de lechada de cemento

Previo y durante el desplazamiento del desplazador se debe estar premezclando la lechada de cemento antimigratorio (63 bls a 16,4 lpg) en el recirculador (Batch-Mixer) mostrado en la figura siguiente:

Apertura de válvula superior de cabezal y liberación de dardo

Una vez bombeada la cantidad de lechada calculada para la cementación se suelta un tapón móvil (Wiper Plug) que se encuentra dentro del cabezal de cementación, y se verifica su paso con el indicador en el cabezal mostrado en la siguiente figura:

Indicador de pasodel dardo

Dardo

Apertura de válvula superior de cabezal y liberación de dardo

Dardo de cementación (“Wiper Plug”).

Desplazamiento con espaciador y lodo

El tapón se desplaza con 218 bls de lodo 100% aceite mineral a 5 bpm hasta asentarse en un tapón receptáculo y posteriormente seguir hasta el landing collar. El lodo que desplaza el dardo debe ser bombeado a diferentes tasas de flujo y su volumen debe ser muy preciso para que el tapón desplace la cantidad estimada de cemento sobre el colgador. Por otro lado, la zapata tampoco puede quedar sin cementar o cementada incompletamente, ya que puede ocasionar influjo. Para controlar la cantidad de lodo que se debe bombear, se monitorea tanto computarizadamente desde el panel de control, como manualmente a través de la lectura de nivel de los tanques del camión de bombeo, tal como se ilustra en la siguiente figura.



Luego de bombear 5 bls de espaciador a 2 bpm (para separar el cemento del lodo) y los 218 bls de lodo a 5 bpm (desplazando el dardo hasta el tapón receptáculo ubicado en el colgador, donde se acopla el dardo), se reduce la tasa a 2 bpm, enviando 10 bls. Esta disminución de caudal es para observar la ruptura de los pines del tapón de acoplamiento, ya que al calzar el dardo se incrementa la presión. El tapón posee 6 pines de bronce y cada uno resiste una presión de 290 lppc. Por lo que, al aumentar la presión hasta 1700 lppc se rompen los pines y comienza a descender todo el tapón acoplado al dardo hasta el landing collar, limpiando así la tubería del cemento.

Posteriormente, se bombea 44 bls de lodo a 4 bpm y luego 8 bls de lodo a 2 bpm con un total de 285 bls de lodo.


16250´

7 5/8”

9 5/8”

Lodo:

11,6 lpg16250´

7 5/8”

9 5/8”

Lodo:

11,6 lpg16250´

7 5/8”

9 5/8”

Lodo:

11,6 lpg

Asentar tapón de desplazamiento

El tapón desciende hasta el landing collar, calzando en éste. Seguidamente se asienta el tapón al aumentar la presión a 500 lppc por encima de la presión final. Posteriormente se desahoga la presión del equipo de cementación y se procede a asentar el top packer

Asentando el Top packer

El top packer es la empacadura del colgador, la cual se asienta luego que se a cubierto completamente de cemento hasta el volumen calculado en el liner sellando el anular entre el liner de 5 ½” y el revestidor de 9 5/8”. La siguiente Top Packer

Top Packer

Asentando el Top packer

Para asentar el top packer, se levanta 5 pies el setting tool sobre el colgador, liberando unos brazos que se encuentran comprimidos por unos resortes, para luego al aplicar peso (60000 lbs), dichos brazos presionan el colgador, rompiendo los pines de la empacadura, abriéndola y cerrando el anular. Esta operación se realiza inmediatamente después de calzar el tapón en el landing collar.

Sacando 12 parejas

Una vez que se queda asentado el top packer y se retira 12 parejas de tubería de perforación, con el fin de asegurar que el cemento no fragüe en esta y ocurra una pega.

Circulando fondo arriba

Finalmente se circula fondo arriba por el anular de la tubería de manera de sacar fuera del hoyo algún exceso de cemento.

PRUEBA DE AFLUENCIA

PRUEBA DE AFLUENCIA

Esta prueba se hace en los pozos con alta presión de formación, una vez finalizado el proceso de cementación del liner.

| La prueba de afluencia consiste en disminuir la presión hidrostática, mediante el bombeo del aceite mineral y agua, con el objetivo de inducir el flujo de fluido al pozo, monitoreando en superficie el retorno de agua.

FINALIDAD DE LA PRUEBA

• Evaluar la efectividad de la cementación del liner.• Verificar la integridad o adherencia de las gomas de

la empacadura del colgador.• Estos son factores importantes para culminar con

éxito la construcción del último hoyo del pozo. De acuerdo a los resultados de la prueba se recurrirá de ser necesario a la cementación forzada, actividad que consiste en la inyección de lechada dentro de una zona, o de un espacio anular a alta o baja presión.


A. El equipo utilizado para llevar a cabo la prueba consta de:

• Empacadura.• Válvula de Circulación, para permitir el

desplazamiento de fluido tubería-anular y anular-tubería, después de asentar la empacadura.

• Drill Pipe.• Cabezal de Prueba.• Manifold.


TOP PACKER

EMPACADURA “CSTH HURRICANE”9-5/8” x 47-58.4 Lbs/pie @ 13550'

DRILL PIPE 5”

TOPE DEL COLGADOR @ 13842’

BAYPASS

AGUA 174 BlsDENSIDAD 8.33 LPGALTURA 9797 PIES MD

VASSA 10 BlsDENSIDAD 6.8 LPGALTURA 563 PIES MD

LODO DENSIDAD 11.05 LPG

DENSIDAD EQUIVALENTE 9 LPG


B. El procedimiento ejecutado para realizar la prueba de afluencia al liner:

• Conectó empacadura al drill pipe y se bajó. Circuló fondo arriba.

• Instaló cabezal de prueba y manifold. Probó líneas con 5000 lppc.

• Asentó empacadura con 20000 lbs. Cerró rams de tubería y probó asentamiento con 1000 psi.

• Descargó la presión, abrió válvula de circulación (Bypass) y circuló en reverso tomándose como presiones reducidas 900 psi con 40 spm y 1100 lppc con 50 spm.


• Bombeo por la tubería 10 bls de aceite mineral (VASSA) como espaciador, seguido por agua a una tasa promedio de 3 bpm y una presión de bombeo entre 800 y 2100 lppc, con el objetivo de obtener una densidad equivalente de 9 lpg (tope del colgador).

• Cerró camisa de circulación (Bypass) y rams de tubería, se aplicó 500 lppc por el anular y el contraflujo fue de 2.5 bls.

• Se observó el pozo (Estático) durante una hora y media, retornando 15 galones de agua.

• Como el pozo no reaccionó, se abrió la válvula de circulación y se desplazó de anular a tubería el fluido de prueba por el lodo original, reversando 174 bls de agua y 10 bls de aceite mineral Vassa.

• Abrió anular y desasentó empacadura de prueba. Desconectó cabezal, manifold de prueba y líneas de circulación.

• Circuló fondo arriba con empacadura de prueba 9-5/8" @ 13550' hasta homogeneizar el peso del lodo en 11.5 lpg. Este proceso se realizó a una presión de bombeo de 1050 lppc, 80 spm y 280 gpm.

• Bombeo píldora pesada y sacó tubería de 5" con empacadura 9-5/8" desde 13550'.

Documents

Cementacion de Pozos 2006.ppt