Diseno de Lechadas de Cemento Cpven

PRESENTADO POR:Ing. Juan J. Gonzlez R. Maracaibo, Junio 2007DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

* INTRODUCCIN * OBJETIVOS * BASES TCNICAS DEFINICIN DE TRMINOS Y CONCEPTOS

* METODOLOGA * CONCLUSIONES* RESULTADOS * RECOMENDACIONES

DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADOEl diseo tradicional de lechadas de cemento, se fundamenta en una relacin masa sobre volumen y el agua como aditivo modificador de la densidad, en funcin de aumentar o disminuir su concentracin en la lechada. Los valores que usualmente permiten lo anterior van desde 38% en adelante. Esto ocasiona que el cemento ya fraguado desarrolle poca resistencia a la compresin, poco homogneo muy permeable y poroso, reduciendo las posibilidades y condiciones propicias para la obtencin de un adecuado sello hidrulico.

La teora del concreto lquido, ha sido tomada de la industria de la construccin, con el objeto de subsanar o ayudar en la solucin para lograr mejores diseos, desde el punto de vista de capacidad resistente, as como permitir mejorar otros parmetros derivados de la teora, como son homogeneidad, permeabilidad y porosidad.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Disear lechadas de cemento apoyndose en la teora del concreto lquido, para obtener mejores caractersticas fsicas mediante el mejoramiento del factor de empaquetamiento volumtrico.

Analizar los materiales a utilizar, tales como, tipo de cemento y materiales preferiblemente inertes de menor peso especfico que el cemento, mediante ensayos de laboratorio.

Evaluar la mezclabilidad y homogeneidad de las composiciones definidas.

Realizar ensayos de resistencia a la compresin, para obtener la curva de resistencia (ensayo no destructivo) y su valor (periodo de tiempo definido)

Definir una metodologa que permita realizar el diseo de lechadas mejorando el factor de empaquetamiento volumtrico.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Esta investigacin se realiz en laboratorio, como prembulo a su implementacin en el campo. Actualmente se estudia la posibilidad de aplicarla en diseos especficos en algunas reas del distrito Maracaibo.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

CEMENTACINEs el proceso de colocar un volumen especfico de una mezcla lquida de cemento ms aditivos con agua de mezcla, a una densidad y tasa de bombeo definida, en el espacio anular formado por el revestidor y la formacin expuesta del hoyo perforado, que se conoce como wellbore, por medio del uso de equipos bombas especiales.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Se define como Cemento Portland al material compuesto principalmente de Silicato triclcico, Silicato Diclcico, Aluminato triclcio y Ferroaluminato Tetraclcico, capaz de endurecer en presencia de agua, de all su nombre, y que una vez endurecido genera resistencia a la compresin, como resultado de la hidratacin que tiene lugar, que involucra reacciones qumicas entre el agua y los compuestos qumicos presentes, y no por un proceso de deshidratacin como generalmente se cree. El desarrollo de su resistencia es predecible, uniforme y rpido, generndose un cuerpo slido con una baja permeabilidad, e insoluble en el agua, propiedades estas que lo permiten lograr y mantener el aislamiento zonal, que es el objetivo principal de una cementacin.CEMENTODISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Es una suspensin de cemento en agua que debe ser fluida para poder ser bombeada y desplazada hasta la zona preestablecida. El volumen de agua determina la densidad y la bombeabilidad, y en cualquier caso es mayor que en el concreto, el exceso de agua incrementa la porosidad de la lechada fraguada; debilitndola.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADOLECHADAS

PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DE LAS LECHADAS DENSIDAD DE LA LECHADA

RENDIMIENTO DE LA LECHADA

TIEMPO DE ESPESAMIENTO

RESISTENCIA A LA COMPRESIN

FLUIDO LIBRE

PERDIDA DE FILTRADO

REOLOGA DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

CONCRETO LQUIDOEs una lechada fluida donde se sustituye parte del cemento por una mezcla de agregados inertes ms aglutinantes. A pesar de su fluidez, el volumen de agua es menor que en las lechadas tradicionales y su diferencia con el concreto es que los agregados inertes son de mayor tamao y de forma redonda.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO VOLUMTRICOEs la relacin entre el volumen que ocupa la partcula de un slido por unidad de volumen. DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADOEMPAQUETAMIENTO CBICO DE ESFERASPorosidad= 0.48

ESFERA DE EMPAQUETAMIENTO ROMBICOPorosidad= 0.27

EMPAQUETAMIENTO DE 2 TAMAOS DE ESFERASPorosidad= 0.14

MUY BUENA DISTRIBUCINMUY POBRE DISTRIBUCINPOBRE DISTRIBUCIN MODERADA DISTRIBUCINBUENA DISTRIBUCIN

DISTRIBUCIN DE PARTCULAS EN FUNCIN DEL TAMAOLa tecnologa de DPT permite formular las combinaciones porcentuales de materiales para lograr el menor espacio poral. DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Metodologa de diseo: Rediseo porcentual de los componentes en funcin de su curva granulomtrica, tamao de partcula y peso especificoLa Metodologa se fundamenta en la sustitucin de parte del volumen de cemento por agregados, preferiblemente, inertes de diferente peso especfico y tamao de grano, con la finalidad de alcanzar la densidad de la lechada fijando el porcentaje de agua o bien la densidad.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

INFLUENCIA EN LAS PROPIEDADES DEL CEMENTO YA FRAGUADO REDUCE LA PERMEABILIDAD

REDUCE LA POROSIDAD

INCREMENTA LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN

INCREMENTA LA RESISTENCIA A LA TENSIN

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SELECCIONAR LOS MATERIALES A UTILIZAR: TIPO DE CEMENTO MATERIAL INERTE

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA.

CORRIDA Y OBTENCIN DE CURVAS GRANULOMTRICAS.

DEFINIR EL TAMAO PROMEDIO DE GRANOS DE CADA MATERIAL POR MEDIO DE LA CURVA GRANULOMTRICA.

DETERMINAR LA COMPOSICIN DE MEZCLA QUE SER SOMETIDA A ENSAYOS, MEDIANTE PROGRAMA DE AJUSTE DE CURVASDISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

SE AJUSTAN LOS PORCENTAJES EN BASE AL MODELO TRIMODAL.

EVALUACIN DE LA MEZCLABILIDAD DE LA LECHADA.

DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN.


CORRIDA Y ENSAYOS DE LA GRAVEDAD ESPECIFICALa gravedad especfica de los materiales se obtuvo utilizando un picnmetro. Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de Inpeluz y se obtuvieron los siguientes resultados:DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

VALORES DETERMINADOS DEL TAMAO DE PARTCULA MEDIANTE CURVAS GRANULOMTRICASDISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

LAS COMBINACIONES POSIBLES PARA EL ESTUDIO654321DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO VOLUMTRICODISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

HOJA DE CALCULO PARA EL RENDIMIENTO Y REQUERIMIENTO DEL CONCRETO LQUIDODISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

DISEO DE CONCRETO LQUIDODISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE MEZCLABILIDADDISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE RESISTENCIA A LA COMPRESINDISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

1040Cmto + 16% Aditivo F + 5% Aditivo G + 82,96% H2O938Cmto + 32% Aditivo E + 5% Aditivo G + 95,42% H2O910Cmto + 32% Aditivo E + 7% Aditivo F + 106,81% H2O1315Cmto + 19% Aditivo D + 10% Aditivo G + 61,25% H2O1289Cmto + 41% Aditivo D + 7% Aditivo F + 62,88% H2O1090Cmto + 41% Aditivo D + 15% Aditivo E + 71,91% H2O1305Cmto + 43% Aditivo C + 4% Aditivo G + 63,23% H2O900Cmto + 40% Aditivo C + 8% Aditivo F + 125,69% H2O842Cmto + 19% Aditivo C + 33% Aditivo E + 150,5% H2O870Cmto + 41% Aditivo C + 19% Aditivo D + 138,3% H2O1150Cmto + 13% Aditivo B + 5% Aditivo G + 79,33% H2ORESISTENCIA A LA COMPRESIN (Lpc) @ 24 Hrs. DISEO DE LECHADAS POR CONCRETO LQUIDODISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

LOS MATERIALES UTILIZADO EN LOS DISEOS DE CONCRETO LIQUIDO FUERON LOS ADECUADOS, YA QUE SE OBTUVIERON RESULTADOS SATISFACTORIOS EN CUANTO A LAS CARACTERSTICAS FSICAS.

EL CONCRETO LQUIDO CREADO CON LAS COMBINACIONES ADECUADAS, FORMA LECHADAS MUY FLUIDAS Y HOMOGNEA POR TANTO, FCILES DE MEZCLAR.

ESTA NUEVA TECNOLOGA PERMITE OBTENER VALORES DE RESISTENCIA A LA COMPRESIN MAYORES QUE LAS LECHADAS TRADICIONALES, Y LECHADAS DE MEJOR CALIDAD.

LA METODOLOGA HACE POSIBLE APLICAR ESTA NUEVA TECNOLOGA DE MANERA ADECUADA PARA LOGRAR UNA OPTIMIZACIN EN LOS DISEOS.DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

REALIZAR UN ESTUDIO MINUCIOSO DE TODOS LOS MATERIALES, AMPLIANDO EL CAMPO DE ESTUDIO DE LOS MISMOS.

UTILIZAR COMPONENTES CON DIFERENTES TAMAO DE GRANOS, PERO QUE A LA VEZ CADA UNO TENGA UN TAMAO DE GRANO NICO.

AMPLIAR EL CAMPO DE ESTUDIO A MEZCLAS CON CUATRO Y MS MATERIALES.

PERMITIR EL USO DE SOFTWARE PARA OPTIMIZAR LA TECNOLOGA DEL PDS Y HACER MAS FCIL LA OBTENCIN DE LOS PORCENTAJES DE LOS MATERIALES.

INCLUIR ADITIVOS COMUNES A LOS DISEOS PARA UN ANLISIS MAS COMPLETO.

COMPARAR EL CONCRETO LQUIDO CON LECHADAS TRADICIONALES QUE TENGA CARACTERSTICAS SIMILARES. DISEOS DE LECHADAS DE CEMENTO MEDIANTE LA TEORA DEL CONCRETO LIQUIDO UTILIZANDO UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO MEJORADO

Este trabajo fue realizado por el Ing. Juan Gonzlez, tutoreados por los Ing. Carlos Montiel y Orlando Chirino y fue presentado como tesis de grado para optar por el ttulo de Ingeniero de Petrleo ante la ilustre Universidad del Zulia.Agradecimiento A la Cmara Petrolera Venezolana y a los organizadores de este importante evento por invitarnos a participar y presentar este trabajo.

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