Informe de Cementacion de Pozos Direccionales y Horizontales

7/23/2019 Informe de Cementacion de Pozos Direccionales y Horizontales

1/33


2/33

Materia: Cementacin de Pozos

'n los pozos verticales la cementacin constituye una operacin de sinular

importancia$

2iene por o#&eto o#tener la unin de la tu#era con la pared del pozo para:

3'vitar que las auas superfciales contaminen los acueros$

4 'vitar la comunicacin de un acuero utiliza#le con otro u otros contaminados oque constituyan un "orizonte ladrn o que se pretendan utilizar$

4 0umentar la resistencia mecnica y a la corrosin de las tu#eras de

revestimiento$

4 'n casos especiales proporcionar a un tramo de pozo la "ermeticidad necesaria

para realizar en !l inyecciones a presin, #ien sea para "acer un desarrollo con

dispersantes o por acidifcacin, o por racturacin "idraulica$

5o o#stante, en ocasiones se pueden realizar cementaciones con otros o#&etivos

como ormar un tapn de sellado en el ondo del pozo i correir desviaciones +o a

veces para provocarlas durante la peroracin$

'l tipo de cemento y los aditivos que se utilicen dependern de cada caso en

concreto$ Por e&emplo, para cerrar randes cavidades durante la peroracin se

suele emplear cemento al que se le "a a%adido productos colmatantes y6o

e*pansivos$

0simismo, es posi#le &uar con la velocidad de rauado del cemento mediante

productos retardadores o acelerantes$ Por e&emplo, en el caso de que se quiera

limitar la penetracin del cemento en las ormaciones, puede acelerarse elrauado mediante com#inaciones de cemento6 silicato o cemento6#entonita6as$

'n el caso de cementaciones parciales de la tu#era si se intenta aislar una capa

/contaminante1, la eleccin del tipo de cemente de#e realizarse en uncin de

parmetros sico3qumicos tales como la litoloa del terreno, la composicin

qumica del aua, etc$, pero tam#i!n de las propias limitaciones de los equipos de

cementacin en cuanto a capacidades +volumen y presin de inyeccin de la

lec"ada$

Caracter#sticas de la cementacin

3 'ndurece la superfcie$

3 5o le aecta al corazn de la pieza$

3 0umenta el car#ono de la superfcie$

Carrera" .neniera Petrolera /01'scuela Militar de .neniera


3/33


3 7u temperatura de calentamiento es alrededor de los 899 C$

3 7e roca la superfcie con polvos de cementar +Productos cementantes$

3 'l enriamiento es lento y se "ace necesario un tratamiento t!rmicoposterior$

Proceso de Cementacin de pozo direccional y horizontales

)a cementacin del pozo de cada una de las secciones del pozo se la realiza a

trav!s de una cementacin primaria la cual consiste en mezclar cemento seco y

ciertos aditivos con aua, para ormar una lec"ada que es #om#eada al pozo a

trav!s de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el "oyo

y el dimetro e*terno del revestidor$ 'l o#&etivo en cada seccin es determinar la

cantidad de sacos de cemento y vol(menes a utilizar tanto en la lec"ada de

relleno como en la lec"ada de cola, y el volumen de desplazamiento requerido

para desplazar toda la mezcla "acia el espacio anular donde se alo&ar la misma$

Por las caractersticas de los tipos de cemento antes descritas, se usa el cemento

clase /01 para las secciones superfcial e intermedia, y el cemento clase /1 para

la seccin de produccin$

C ementar Pozos Horizontales $i"

< =ormaciones D!#iles o .nconsolidadas


4/33


Mezclar y #om#ear lec"ada relleno a E63 PM por lnea inerior +BF88

7* Cto$ a BA$ l#6al 3333 FB$G ##l Mezclar y #om#ear lec"ada cola a E63 PM por lnea inerior +AH 7*

Cto$ a B$I l#6al 3 H8 ##l 7oltar tapn de desplazamiento +quitar seuro$ Cerrar lnea inerior y

a#rir lnea superior$ Desplazar con JJG ##l lodo +* lnea sup$ a E63 B PM

0sentar tapn de desplazamiento con E63B99 psi y o#servar retorno de

cemento por zaranda Mientras se desplaza, reciprocar tu#era de revestimiento lentamente$

7acar presin y verifcar #acK -oL +contra-u&o =inaliza operaciones$ #servar ##l retornados por zaranda y ##l

reversados en tKs$ De camin +#acK -oL 'sperar rauado por BG "oras$

Pro%rama de cementacin de re&estimiento intermedio"

Pro#ar lneas de superfcie con A999 psi por B9 min$

Colocar tapn de ondo +ro&o y tapn de desplazamiento +nero en

ca#ezal cementacin$ om#ear ##l aua +si tapn de ondo no #a&a por s solo * lnea

inerior$ om#ear B ##l aua por lnea inerior a E63 PM$

Mezclar y #om#ear lec"ada relleno a E63

Mezclar y #om#ear lec"ada cola a E63 PM por lnea inerior +FB 7*

Cto$ a B$I l#6al 333 JJ ##l 7oltar tapn de desplazamiento +quitar seuro$ Cerrar lnea inerior y

a#rir lnea superior$ Desplazar con IBA ##l lodo +* lnea sup$ a E63 B PM




reversados en tKs$ de camin +#acK -oL 'sperar rauado por BG "ora

Pro%rama de cementacin de re&estimiento de produccin"

Pro#ar lneas de superfcie con A999 psi por B9 min$



5/33


Colocar tapn de ondo +ro&o y tapn de desplazamiento +nero en

ca#ezal cementacin$ om#ear ##l aua +si tapn de ondo no #a&a por s solo * lnea

inerior$ om#ear B ##l aua por lnea inerior a E63 PM$

Mezclar y #om#ear lec"ada relleno a E63 PM por lnea inerior +GJG 7*Cto$ a BI l#6al 3333 I$H ##l

Mezclar y #om#ear lec"ada cola a E63 PM por lnea inerior +H9 7* Cto$

a BI l#6al 33BF$J ##l 7oltar tapn de desplazamiento +quitar seuro$ Cerrar lnea inerior y

a#rir lnea superior$ Desplazar con GA8 ##l lodo +* lnea sup$ a E63 B PM




reversados en tKs$ de camin +#acK -oL 'sperar rauado por BG "oras

(. )arco *erico. Clasi'cacin de pozos horizontales

)os pozos "orizontales son aquellos en los que una parte del pozo esta desviada

89 con respecto a la vertical$ )a t!cnica de peroracin "orizontal puede ser

su#dividida en cuatro rupos, dependiendo del nulo con el que se "a construidoel pozo, que pueden ser: de radio laro, medio, corto y ultracorto$



6/33


+adio lar%o

'n un sistema de radio laro se usa la tecnoloa de peroracin direccional$

0qu los incrementos de nulo van desde A a J por cada A9 m +B99 pies ydependiendo del alcance, requieren de este incremento para ser desarrollados en

dos o tres secciones$

'l drena&e de pozos "orizontales de radio laro puede ser relativamente rande,

con una m*ima lonitud de BGG9 m +F999 pies la peroracin de pozos

altamente desviados puede ser o no de /alcance e*tendido1 estos son mostrados

en la fura BI$ eneralmente estos pozos se empiezan a construir de un punto

de partida con una desviacin de F9 a 9 seuida por una seccin rande de

declive para terminar en una seccin "orizontal dentro del yacimiento$

Con esta tecnoloa en la peroracin de pozos "orizontales se loran lonitudes

de drena&e que e*ceden los IB9 m +G999 pies dimetros de B 6Ga 8 B6G la seccin

vertical no presenta mayor pro#lema en los primeros m +BI pies cuando son

atravesadas ormaciones pro#lemticas y en proundidades verticales mayores a

los A$9FJ m +B9999 pies



7/33


+adio medio

Para peroracin de un pozo de radio medio se emplea el equipo convencional de

peroracin modifcado y se va desviando a un ritmo de J a G9 por cada A9 m

+pies aunque ritmos de incremento del orden de 9 por cada B99 pies son

tericamente posi#les$ 'l laro de la seccin "orizontal puede ser de 8B m +A999

pies o ms$

'l dimetro es de B6G a 8 B6G iual que en los pozos de radio laro

+adio corto

'l m!todo de peroracin lateral de radio corto tiene un ritmo de incremento del

nulo de entre B$ a A por pie

Permite desviar el pozo desde la vertical "asta la "orizontal en menos de A9 m

+B99 pies la penetraciones laterales arri#a de GHF m +899 pies son comunes$ 7eutiliza en equipo muy especializado com#inndolo con "erramientas rotarias con

coples y &untas especiales para lorar articular la tu#era$ =recuentemente son

perorados m(ltiples drena&es desde la misma vertical del pozo con esta t!cnica

+adio ultracorto

'l m!todo de radio ultracorto utiliza la accin de inyeccin a c"orro a trav!s de

una to#era de alta presin montada al fnal de la tu#era -e*i#le orientada$ 'l

ritmo de incremento del nulo es de 896 pie, sin em#aro, la lonitud y el

dimetro de cada uno de los au&eros est limitada de A9 a I9 m y cm de

dimetro se

pueden

perorar ms

de B9 au&eros de

drena&es

peque%os en

el mismo plano

en nulos rectos

con respecto a la

vertical, quese conocen como

/star &et "oles1



8/33


+emocin de ,odo

's un proceso de A pasos, a seuir antes de cementar:

)impieza del "oyo

0condicionamiento del lodo de peroracin

Desplazamiento del lodo del espacio anular

,impieza del hoyo

Propiedades del "oyo controladas y optimizadas

?ia&es de limpieza

N 8 O volumen del "oyo de#e estar en circulacin

eistro o perfl del "oyo < -uidos marcadores

Acondicionamiento del lodo

omper los eles

a&ar ty E pv

7olidos de peroracin Q I O

ata mnima de #om#eo para alcanzar -u&o total alrededor del revestidor

Desplazar el lodo del anular

ptimizacin de la colocacin de la lec"ada 333N

CemC0D'

Centralizacin del revestidor +72 N H O



9/33


Movimiento del revestidor

Criterios para una e-ecti&a remocin de lodo

Centralizacin del casin

Movimiento del casin

aspadores

2apones

7eleccin de r!imen de -u&o

$e%uir estos criterios aumentan la posi/ilidad de una /uena

cementacin0

7eleccin de los remenes de -u&o

luo tur/ulento"preerido y el me&or r!imen de -u&o

'l caudal crtico depende:

eoloa del -uido

Centralizacin del casin

=orma anular

radiente de ractura

Rsar lavador qumico

)a densidad del espaciador de#e ser cercana al lodo

ptimizar las propiedades de la lec"ada de cemento

Mnima P? y 2S sin sedimentacin

0ua li#re y control de fltrado controlado

=ormacin y casin mo&ados al aua

luo laminar"es el -u&o alternativo si no es posi#le el tur#ulento

7e de#e satisacer ciertos criterios como:

Densidad dierencial

Terarqua de presiones

Propiedades del ,odo

'l luido de peroracin o lodo como com(nmente se le llama, puede sercualquier sustancia o mezcla de sustancias con caractersticassicas y qumicas apropiadas, como por e&emplo: aire o as, aua,



10/33


Petrleo o com#inaciones de aua y aceite con determinadoporcenta&e de slidos$

'l luido de peroracin es un lquido o as que circula a trav!s de la sarta deperoracin "asta a la #arrena y reresa a la supericie por el espacio anular$Uasta la ec"a un pozo de as o aceite no se puede perorar sin este concepto

#sico de luido circulante$

Rn ciclo es el tiempo que se requierepara que la #om#a mueva el luido deperoracin "acia a#a&o al au&ero y derereso a la supericie$

'l luido de peroracin es una parteclave del proceso de peroracin, y el !*itode un prorama de peroracin depende de su

dise%o$

Rn luido de peroracin para un rea particular se de#e dise%ar para cumplir

con los requerimientos especicos$

'n eneral los luidos de peroracin tendrn muc"as propiedades que son

#en!fcas para la operacin, pero tam#i!n alunas otras que no son desea#les$

7iempre "ay un compromiso$

unciones del lodo de per-oracin.

)as unciones que tiene el -uido de peroracin son:

+ e t i r a r los recortes el -ondo del a%uero 3 transportarlos y

li / erarl os en l a su p er - i cie .

)os recortes y los slidos de#en retirarse en la supericie para o#tener un luidolimpio que se pueda #om#ear de nuevo "acia el au&ero a trav!s de la sarta$

)a arena es muy a#rasiva y si no se remueve da%ar las #om#as de lodo, las

lneas, los tu#ulares y el equipo de su#suelo$



11/33


4n- ri ar y l u/ ri car l a / ar ren a y l a sar ta d e p er -oraci n .

Conorme la #arrena y la sarta de peroracin iran contra la ormacin, se

enera una ran cantidad de calor$

Depo si tar u n re&o5 ue d e pared i mper mea/l e.

Rn #uen luido de peroracin de#e depositar un revoque delado y de #a&a

permea#ilidad en la pared del au&ero rente a las ormacionespermea#les para consolidarlas y para retardar el paso del luido desde el au&erodel pozo "acia la ormacin permea#le$ +0reniscas$



12/33


13/33


Conorme un pozo es perorado a mayor proundidad, el peso de las sartas

de peroracin y de revestimiento se convierte en un actor crtico$

4&itar d a6 os d e p er mea/ ili d ad en l a zon a p rod u cti &a.

'l luido utilizado para perorar la zona de produccin tendr un impactoimportante en la productividad del pozo$

Prote%er l a sar ta d e p er -oraci n co ntra l a co r ros i n.

'l luido de peroracin de#e ser no corrosivo$



14/33


Circulacin del ,odo

)as propiedades de los -uidos de circulacin son:

Densidad.

's la propiedad del luido que tiene por uncin principal mantener ensitio los

luidos de la ormacin$

)a densidad se e*presa por lo eneral en l#s6al, 's uno de los dos

actores, de los cuales depende la presin "idrosttica e&ercida por la

columna de luido$

)a presin "idrosttica de#e ser lieramente mayor a la presin de la ormacin,para evitar en lo posi#le una arremetida, lo cual depender de las caractersticasde la ormacin$

alanza de lodo: permite conocer, adems de la densidad en l#s6al y l#s6 pieA,

la ravedad especica y el radiente de presin por cada mil pies



15/33


7iscosidad.

7e le concede cierta importancia prctica aunque carece de #ase cientica, y el(nico #eneicio que aparentemente tiene, es el de suspender el ripio deormacin en el espacio anular, cuando el lu&o es laminar$

'm#udo Mars" 'l em#udo se utiliza para determinar la viscosidad del luido enseundos por cuarto de aln$ 's determinada con el 'm#udo Mars", y sirvepara comparar la -uidez de un lquido con la del aua$

7iscosidad pl8stica.

's la viscosidad que resulta de la riccin mecnica entre:

7lidos

7lidos y lquidos

)quido y lquidos

'sta viscosidad depende de la concentracin, tama%o y orma de los slidospresentes en el luido, y se controla con equipos mecnicos de Control de7lidos$ 'ste control es indispensa#le para me&orar el comportamiento reolicoy so#re todo para o#tener altas tasas de penetracin +P$

Punto cedente.

's una medida de la uerza de atraccin entre las partculas, #a&o condiciones

dinmicas o de lu&o$ 's la uerza que ayuda a mantener el luido una vez queentra en movimiento$

'l punto cedente est relacionado con la capacidad de limpieza del luido encondiciones dinmicas, y eneralmente sure incremento por la accin de loscontaminantes solu#les como el car#onato, calcio, y por los slidos reactivos deormacin$



16/33


+esistencia al %el.

'sta resistencia o uerza de el es una medida de la atraccin sica yelectroqumica #a&o condiciones estticas$ 'st relacionada con la capacidad desuspensin del luido y se controla, en la misma orma, como se controla elpunto cedente, puesto que la oriina el mismo tipo de slido +reactivo

?iscosmetro de lectura directa Determinar las propiedades reolicas del

luido, es decir, la viscosidad plstica, el punto cedente y la uerza de el$'ste

aparato est constituido por un rotor que ira dentro de una taza mediante un

motor el!ctrico$

iltrado.

'l iltrado indica la cantidad relativa de lquido que se iltra a trav!s del revoque"acia las ormacionespermea#les, cuando el luido essometido a una presin

dierencial$ 'sta caractersticaes aectada por los siuientesactores:



17/33


Presin < dispersin 3 2emperatura 32iempo

il tro prens a

Determina e l f l t r a d o o P!rdida de aua quePasa "acia la ormacin

Permea#le cuando el=luido es sometido a unaPresin dierencial$

PH.

'l pU indica si el lodo es cido o#sico$ )a mayora de los luidos #ase



18/33


acuosa son alcalinos y tra#a&an con un rano de pU entre H$ a BB$$ Cuando elpU vara de H$ a 8$, el -uido es de #a&o pU y cuando vara de 8$ a BB$, es dealto pU$

)o&imiento de la tu/er#a

'l movimiento de las tu#eras corridas a la superfcie o tu#era corta es

importante para ayudar a romper el esuerzo de el del lodo, para permitir un

#uen desplazamiento de -uidos$ 's recomenda#le aplicar tanto el movimiento

rotacional como reciprocante$ 'n realidad se prefere la com#inacin de am#os$

7in em#aro, es recomenda#le la rotacin en au&eros cali#rados ya que las

uerzas rotacionales provocaran un #arrido completo alrededor de espacio anular$'l movimiento reciprocante es una alternativa acepta#le, y de#er ser empleada

en au&eros acepta#le$ )a rotacin de#e ser de B9 a G9 rpm, y el reciprocante de

B9 a G9 t, con uno a dos movimientos cada uno a dos minutos$ 'l movimiento

de#e comenzar al momento de iniciar la circulacin del lodo y terminar "asta que

el (ltimo tapn es desplazado$ )a com#inacin de am#os movimientos se "a

utilizado para pozos "orizontales, y puede ser empleado para sartas "asta la

superfcie y tu#eras cortas$ 7e "a o#servado que el movimiento de tu#eras es

muc"o ms cil con lodo a #ase de aceite que con el de #ase aua, de#ido a que

la riccin en las paredes de cerca de la mitad$Despu!s de realizar el estudio de campo y esta#lecer las caractersticas de las

ormaciones ms vulnera#les a la p!rdida de circulacin, alunas de las relas

enerales al momento de proponer la solucin adecuada son:

V Cuando se penetran ormaciones donde se sospec"a la e*istencia de racturas



19/33


cavernosas es necesario usar -uidos de peroracin pesados$ De#ido a esto en

muc"os casos, la suma de la presin "idrosttica de la columna requerida para

controlar las presiones de ormacin anormales ms la presin requerida para

circular el -uido de peroracin, puede apro*imarse a la presin de ractura de la

ormacin y enerar iualmente la p!rdida de -uido, es por ello que se de#e estar

alerta al emplear la presin de circulacin adecuada y la densidad del -uido deperoracin ptima$

V 0dicionalmente se cree que las racturas en orma de cavernas se producen

recuentemente mientras se peroran zonas anormalmente presurizadas, aunque

tam#i!n pueden ocurrir en muc"as zonas de presin normal$

V Pro#a#lemente el tipo de p!rdida de circulacin ms dicil de controlar y

prevenir es la que ocurre en ormaciones cavernosas; sin em#aro, el "ec"o de

que esta sea el tipo de p!rdida menos com(n proporciona la venta&a de que

puede ser controlada como un pro#lema de p!rdida de circulacin por ractura

inducida$

Por otra parte, para defnir el pro#lema de p!rdida del -uido de peroracin

de#ido a racturas inducidas y6o naturales ue necesario determinar las

condiciones en el "oyo que pueden contri#uir a

causar la p!rdida$ )as condiciones necesarias

para que e*ista una ractura en la ormacin

son las siuientes:

De#e e*istir una presin sufcientementealta en el "oyo que pueda impulsar los -uidos"acia la ormacin$

De#e e*istir una superfciesufcientemente d!#il para que la uerzae&ercida por la presin en el "oyo pueda a#rirlao romperla$

0dicionalmente, un estudio de las posi#les

anomalas en el "oyo indica que e*isten otras

condiciones que pueden ocasionar racturas en

la ormacin y ocasionar p!rdida de -uido$ 'llas



20/33


son:

Deteccin De 9n Pro/lema De Circulacin

Rna alerta por una zona de p!rdida puede ser dada por un aumento en la rata deperoracin, esto puede ser de#ido que la ormacin encontrada es ril,inconsolidada, cavernosa o e*tremadamente porosa$ )as racturas pueden serdetectadas por un incremento s(#ito en la rata de penetracin acompa%ada portorque alto y errtico$

)a p!rdida de circulacin inicialmente ser detectada por una reduccin de -u&ode lodo "acia la superfcie, acompa%ada de una p!rdida de presin$ 7i la situacincontin(a o empeora, el nivel del lodo en el tanque de succin #a&ar a medidaque se pierde el lodo$ 'n una situacin a(n ms severa, "a#r una total ausenciade retornos del pozo$

4lementos Que Inter&ienen 4n ,a Per-oracin Por +otacin De 9nPozo

3Columna o sarta de peroracin

3)a mquina peroradora que, desde la superfcie del terreno, proporciona ala sarta el movimiento de iro y avance que se transmite al (til de corte$

3'l -uido de peroracin, que en eneral es un lodo ormado por #entonitas

a las que se "an a%adido ciertos aditivos para adecuar sus caractersticas ala necesidad de peroracin para pozos$

Cementacin con *u/er#a Interna0ccesos de cementacin convencional con tu#era de revestimiento de ran

dimetro, resultaran en:

W randes vol(menes de desplazamiento

W Duracin e*tendida de desplazamiento

W Rn volumen sinifcativo de cemento permanece en la pista de la zapata$

Como una alternativa, la tu#era de revestimiento podra ser cementada a trav!s

de la tu#era o el conducto de peroracin$ 7e utiliza una zapata -otadora

especial, la cual permite al conducto de peroracin clavarse al proveer un sello

"idrulico$ )a tu#era de peroracin se corre normalmente, entonces se corre la



21/33


sarta interna y se clava dentro de la @apata -otadora$ 'l tra#a&o de cementacin

procede iual, pero utilizando tapones de tu#era de peroracin, ms peque%os$

Despu!s del desplazamiento y confrmacin de que la zapata -otadora est

conteniendo la presin dierencial, la tu#era o conducto puede ser retirada$

7e necesita tener cuidado con esta t!cnica, ya que la posi#ilidad de que la tu#era

de revestimiento colapso, se incrementa sinifcativamente$

Cementacin con ,iner0

Rna sarta de liner usualmente incluye una @apata y un collar -otador, &unto con

una tu#era de revestimiento ms lara y un colador de /liner1 +colocado

"idrulica o mecnicamente para aseurar la parte superior$ 2odo el ensam#le es

corrido con tu#era de peroracin y lueo se coloca el colador a unos A99399

pies dentro de la tu#era de revestimiento anterior$ Rna vez asentado, el lodo es

circulado para aseurar una va de cemento li#re de o#strucciones, alrededor del

/liner1$ 0ntes de la cementacin la "erramienta corrida es retrada del coladordel liner para arantizar la remocin posterior de la tu#era de peroracin$

)as recetas de cementacin con /liner1 usualmente contienen aditivos e*tras

para control de perdida de -uido, retardo, posi#le #loqueo de as, etc$ De#ido a

que las proporciones de mezcla son crticas y no e*iste lec"ada de relleno, es

usualmente mezclado en caras antes de llevar a ca#o el tra#a&o$ 'sto arantiza

la calidad y densidad del tra#a&o$

Rna tpica operacin de cementacin con /liner1, procedera como siue:

W Posicionar el /liner1 a la proundidad requerida

W Circular ondo arri#a < aseurar una reoloa #a&a +SP y els mnimo; rotar el

/liner1

W Colocar el colador del /liner1

W 7oltar una "erramienta activadora y quitarle peso a la sarta +B93G9Xl#s

W om#ear espaciador

W Pro#ar con presin las lneas de superfcie

W om#ear la lec"ada premezclada

W 7oltar el tapn

W om#ear espaciador



22/33


W Desplazar cemento uera del /liner1 y "acia el espacio anular < rotar el /liner1 de

ser posi#le

W om#ear el tapn "acia a#a&o, suelta el tapn de limpieza del /liner1$

W 0m#os tapones son #om#eados "asta el nivel del /liner1 "asta que queden

a&ustados en el collar de aterriza&e$

W olpear los tapones con B999 psi

W Desoar la presin y revisar si e*iste -u&o de retorno

W )evantar, posicionar la tu#era fnal en el tope del /liner y circular e*ceso de

cemento "aciauera desde arri#a del /liner$

Centralizacin

)a centralizacin es esencial para proporcionar un rea uniorme que ser la rutaa#ierta de -u&o "acia el espacio anular$ 7i la tu#era no est centrada, impedir el

movimiento del lodo en la parte #a&a del au&ero$ De#ido a las dierencias en el

patrn de -u&o, no "ay un r!imen de -u&o o ritmo de -u&o practico que pueda

remover el lodo entrampado$ )a e*periencia de campo indica que un IH O de

centrado es necesario para lorar la me&or oportunidad de remover el lodo de la

parte estrec"a del anular$

'sto ue confrmado por >ilson y 7a#ins +B8JJ quienes en un estudio de

la#oratorio o#servaron que, a pesar de un control estricto so#re el lodo, e*ista

contaminacin de lodo y una po#re efciencia de desplazamiento cuando elcentrado 0P. de una tu#era era menor al I9 O el espaciador y la caracterstica de

la lec"ada de cemento$



23/33


)a difcultad para mantener el -u&o tur#ulento "acia la tu#era e*c!ntrica esta

mostrado rfcamente en la fura BJ$ 'l promedio del n(mero de eynolds

critico se incrementa G$ veces cuando el centrado se reduce del IH O al F9 O$

'l centrado de la tu#era de revestimiento es complicado cuando el 0nulo de

desviacin es alto, de#ido al incremento de la cara so#re los centradores$ Para

mantener el ptimo centrado, una rela de Wdedo1 es mantener el espaciamiento

entre centradores por de#a&o de G9 t +I$B m$ )os centradores de #arra solidos

son los recomendados cuando se cementa en au&eros cali#rados$

)os centradores soldados tipo /=le&e1 pueden ser empleados en secciones

deslavadas$ )os centradores de#ern incluir un co&inete que permita el

movimiento rotacional y reciprocante de la tu#era sin que se muevan los

centradores$ 'l numero requerido y el posicionamiento de los centradores pueden

se determinados con precisin mediante simuladores de computo$

4-ecto de cu6a

Cuando "ay #a&os astos de -u&o +-u&o laminar, e*iste la posi#ilidad de que el

cemento ms pesado pueda actuar como cu%a y como canal de#a&o del lodo$

7in em#aro este eecto se puede compensar por la dierencia de velocidades

entre la parte superior e inerior del espacio anular durante el desplazamiento,

de#ido a la e*centricidad de la tu#era o a la aparente e*centricidad por el

asentamiento de solidos del lodo de peroracin$ Ms aun, no "an aparecido

pu#licados estudios tericos o e*perimentales concernientes a los eectos de la

dierencial de densidades y el aislamiento de la 2; por lo que lasrecomendaciones en estos aspectos estn #asados en las e*periencias de campo$

Centralizadores

'stos son ya sea de tipo de -e&e con #isara o slidos de tipo espiral o /ridoY y

am#as sirven para centralizar la tu#era de revestimiento en el "ueco$

7entaas de una tu/er#a centralizada"

Me&ora la efciencia de desplazamiento +e*centricidad mnima$

educe el rieso dierencial de atrapamiento$

Previene pro#lemas clave de asentamiento$

educe el arrastre en pozos direccionales$



24/33


:.; *u/er#a de re&estimiento en un a%uero de 12?>

4-ectos del 4mpate o Desplazamiento de ,odo

)os centralizadores estn amordazados a la tu#era de revestimiento utilizando un

mecanismo de #isara o de clavado, mientras que un collar de parado sirve para

colocarlos en posicin$ 'l espaciado y cantidad de centralizadores depende del

nulo del au&ero, peso de la tu#era de revestimiento y peso del lodo$ )os

suplidores pueden proveer un prorama ptimo para el uso de los espaciadores,

utilizando el criterio recomendado por 0P.$ 2picamente los centralizadores se

concentraran en las secciones crticas, de mayor nulo, la zapata y &usto de#a&o

del colador, mientras que el resto de la tu#era de revestimiento los espaciara

muy espordicamente$



25/33


@r%anizacin Del Casin% *ally3 )edida De ,a*u/eria 4 Inspeccin.

Rna vez reci#idos y c"equeados los revestidores, se procede a su ordenamiento ymedicin$ Por lo eneral se enumeran con tiza especial de manera acorde alorden en que van a ser retirados del #urro de almacenamiento al de la correderapor el montacaras$ Por lo eneral dado el peso del revestidor, se enumeran de en , y se va anotando para cada tu#era medida su respectiva lonitud$

Sa con estos datos, el supervisor del pozo proceder a realizar el Casin 2ally, queno es ms que un listado donde se presentan enumeradas y ordenadas cada unade las tu#eras del revestidor, dise%adas de orma tal que pueda cumplir con losparmetros requeridos$

'n el casin tally de iual orma se dispone el equipo de -otacin, en com#inacincon los revestidores$ 'l primer casin es #a&ado teniendo la zapata ciea como#ase, y en el seundo, el cuello -otador$ )a disposicin de los centralizadoresdepender de un dise%o #asado en estudios de ineniera dependiendo del anulodel pozo y otros parametros$

De iual manera, el casin tally permite llevar un control so#re la proundidad quese lleva de acuerdo al n(mero de tu#eras que se "an #a&ado, asi como la lonitud

acumulada y el peso acumulado$ 'l mismo se toma de acuerdo con el peso porpie de cada uno de los casin por el n(mero de estos que "ayan sido #a&ados$

Che5ueo De 45uipo De lotacin3 Centralizacion.

'l equipo de -otacin consta de la zapata -otante, el cuello -otador, tapones, loscentralizadores, los centralizadores -e*i#les y, en ciertas ocasiones, los



26/33


raspadores$ 'stos accesorios ueron dise%ados conorme la e*periencia en lasoperaciones de peroracin requiri su a#ricacin para la o#tencin de me&oresresultados$

)a zapata -otadora o de cementacin va enroscada al primer tu#o que se #a&adurante el revestimiento$ 'sta sirve para uiar a la tu#era en su descenso "asta

la proundidad donde se va a cementar$ 'n su interior posee un mecanismo deo#turacin que impide que los -uidos de peroracin puedan inresar dentro de lazapata$ )a unciona#ilidad de este se c"equea antes de #a&ar el revestidor,areando aua en un e*tremo de la zapata, la cual de#e impedir, de estar enperecto estado, que el aua penetre en su interior y se vote por de#a&o$

'l cuello -otador se coloca entre dos tu#os que sern #a&ados inmediatamente opoco despu!s del primer tu#o al que se le "a#a enroscado la zapata$ 'ste cuelloo unin tiene como unciona#ilidad permitir la entrada de los -uidos deperoracin "acia el "oyo, pero impedir la entrada de los -uidos desde el "oyo"asta la tu#era, mediante un mecanismo de vlvula de un solo paso$ Dispone

adems de un asiento en donde se le insertar un tapn que indicar lafnalizacin del proceso de cementacin$ De iual orma que la zapata, sec"equea verifcando que no de&e pasar aua "acia su interior$

)os centralizadores se instalan en los puntos que se crean necesarios con el fn deaseurar que la sarta quede centrada respecto al "oyo, evitando que esta sepueda recostar contra la pared del mismo$ 0ntes de su empleo "ay que verifcar sien los materiales solicitados ueron enviados los respectivos clavos deaseuramiento del centralizador$

+e&isin Del Dise6o De ,a Corrida De +e&estidor 4n 4l Campo3

Pro%rama De Centralizacion.



27/33


)a corrida del revestidor es dise%ada por medio de la ela#oracin del casin 2ally$Para ello se requiere indicar las lonitudes de la zapata de -otacin, el primertu#o revestidor y la del cuello -otador$ 'n el dise%o de iual orma, se vanenumerando las dems &untas, tanto las que se van a #a&ar como las quequedaran por uera$ 'stas (ltimas seran aquellas que so#ran de#ido a que lasque ya ueron #a&adas cu#ren la totalidad de la proundidad a#arcada desde elasentamiento de la zapata "asta mas o menos unos pies por encima de la mesarotaria$

Cada B99 pies se de#e proceder a la ruptura de eles con la fnalidad de acilitarel movimiento del lodo cuando !ste se melifca mostrando valores altos deviscosidad que pueden ocasionar p!rdida de los -uidos de peroracin$

'l prorama de centralizacin se ela#ora directamente en el campo paramantener la tu#era lo ms centrada posi#le respecto al "oyo y evitar que serecueste en las paredes de !ste, evitando as peas de tu#era$ )a empresaUalli#urton mane&a un prorama que calcula el 7tand Z o dierencia decentralizacin del revestidor en el "oyo, en la etapa de revestimiento de maneratal que se pueda proporcionar un ptimo dise%o de centralizacin$

*ensiona miento Del Casin% Para Col%ada.

Consiste en mantener en tensin el revestidor para prue#a de su uncionamiento$'sto se realiza lueo de la etapa de cementacin colando el tu#o revestidor a



28/33


cierta tensin +para el caso del revestidor de H1 , se tensiona a F9$999 li#ras porencima del peso total del revestimiento denominadade Over Pull.

luidos 4spaciadores y ,a&adores Di-erencia 4ntre luido ,a&ador luido 4spaciador

)os lavadores se dierencian de los espaciadores en que estos normalmentediluyen el -uido de peroracin y lo remueven a trav!s de condiciones altas de

-u&o tur#ulento, mientras que los espaciadores no necesariamente recaen en

tur#ulencia; en vez de esto, ellos pueden utilizar viscosidad o densidad para un

desplazamiento efciente, con -u&o laminar$ )a dierencia primordial entre los

espaciadores y lavadores es que los espaciadores estn dise%ados con un punto

de cedencia, el cual permite la incorporacin de materiales densifcantes y

controladores de p!rdida de circulacin$

De'nicin

luido ,a&ador" =luido usado para arrastrar y remover los residuos de -uido de

peroracin que van quedando en los procesos de #om#eo$ 'stos pueden ser tan

simples como aua ordinaria pueden contener aentes suractantes para darle

propiedades especiales y me&orar su eectividad$ Rn -uido lavador puede ser

dise%ado para usarse con cualquier tipo de lodo de peroracin, ya sea #ase aua

#ase aceite$

luido 4spaciador" 's un -uido para separar el lodo de peroracin y las

lec"adas de cemento$ Rn espaciador puede ser dise%ado para usarse con lodos

#ase aua #ase aceite, de&ar preparado el pozo y la ormacin para eectuar la

operacin de cementacin$ )os -uidos espaciadores son colocados entre el -uido

de peroracin y el compuesto de cemento durante la cementacin primaria o

secundaria$

unciones Clasi'cacin

)os espaciadores y lavadores proveen una me&or remocin de lodo de peroracin

y &uean un papel esencial en la o#tencin de la ad"erencia del cemento a la

ormacin, reduciendo la miracin de -uido en la cementacin primaria por

medio de la densidad$ 'n la fura G$B se muestra el tren de -uidos desplazados

durante la cementacin en donde la densidad es un actor importante para llevar

aca#o dic"o desplazamiento$



29/33


unciones

luidos ,a&adores.! Rn lavador es usado en operaciones de cementacin para

realizar las siuientes tareas:

[ emover lodo y en&arre$

[ De&ar superfcie mo&adas por aua$

[ )orar -u&o tur#ulento$

[ Proteer las ormaciones$

[ .ncompati#le con el cemento y el lodo de peroracin$

ecientemente, las condiciones de peroracin "an trado ms -uidos sofsticados,

capaces de ser modifcados para propsitos como:

0carrear aentes de peso como densifcantes, para mantener la presin

"idrosttica$

Control de p!rdida por circulacin$

De&ar la superfcie de la ormacin mo&ada en aua cuando se desplacen

-uidos #ase aceite que contenan suractantes$



30/33


)os -uidos lavadores se dierencian de los -uidos espaciadores en que estos

normalmente diluyen el -uido de peroracin y lo remueven a trav!s de

condiciones altas de -u&o tur#ulento, mientras que los espaciadores no

necesariamente recaen en tur#ulencia; en vez de esto, ellos pueden utilizar

viscosidad o densidad para un desplazamiento efciente$

luidos 4spaciadores

)os resultados de la#oratorio y de campo muestran que los -uidos espaciadores

pueden ser de ran venta&a para mantener el -uido de peroracin y compuestos

de cementacin separados$ )os espaciadores tam#i!n ayudan de manera eectiva

a remover el lodo de peroracin$

Rn espaciador es usado en operaciones de cementacin para realizar las

siuientes tareas:

7eparar el -uido de peroracin de la lec"ada de cemento para eliminar la

compati#ilidad potencial y evitar su contaminacin$

Pueden me&orar la efciencia de desplazamiento al permitir el -u&o

tur#ulento en ranos de #om#eo razona#les se(n sus propiedades

reolicas$

emover el -uido de peroracin y el en&arre$

Proteer la ormacin$

Controlando la presin de ormacin$

.n"i#iendo zonas sensi#les al aua$

Con el o#&eto de completar estas tareas, el espaciador de#e ser incompati#le con

la lec"ada y con el -uido de peroracin$ )a compati#ilidad en las interaces

donde los dierentes -uidos "acen contacto, nos lleva a un eecto de alta

viscosidad$

Propiedades de la lechada

)os -uidos espaciadores pueden ser divididos en dos cateoras$ )a mayora es de

#ase aua, en apeo a las nuevas normatividades ecolicas requeridas en la

industria petrolera, mientras unos pocos son #ase aceite$ 0m#os sistemas tienen

venta&as y desventa&as$ )os actuales espaciadores #asados en aceite, a menudo

utilizan aceite sint!tico para evitar los pro#lemas am#ientales del aceite #asado



31/33


en "idrocar#uros, como en el caso del diesel$ )os espaciadores #asados en aua

tienden a de&ar el acero de la tu#era de revestimiento "umedecida con aua que

proporciona la mayor ad"erencia del cemento$

)os espaciadores no densifcados a menudo se conocen como cementos no

densifcados$ 'l aua es un densifcante com(n; estos son los ms eectivos y

econmicos en .odos de #a&a densidad, que se apro*iman a la densidad del

cemento no densifcado; son los ms ciles de situar en un -u&o tur#ulento$ 0

menudo, se utilizan aditivos que adelazan el lodo de peroracin que atacan

qumicamente el en&arre de lodo$

Para .odos densifcados, los espaciadores de#en dise%arse con materiales

densifcantes, que "aan que el espaciador sea iual de mayor densidad que el

lodo$ Rn espaciador de una menor densidad dar como resultado una mala

efciencia de desplazamiento de lodo$ )a viscosidad de los espaciadores

densifcados puede modifcarse para incrementar a(n ms el desplazamiento dellodo$

4sta/ilidad De ,a ,echada

)a esta#ilidad de la lec"ada es siempre importante, pero a(n ms cuando se trata

de pozos desviados$ '*isten dos propiedades que determinan la esta#ilidad de la



32/33


lec"ada: el aua li#re y la sedimentacin$ 'l aua li#re es importante de#ido a

que se puede mirar "acia la palta alta del au&ero y crear un canal a#ierto a

trav!s del cual los -uidos del pozo pueden -uir$ )a sedimentacin puede provocar

una #a&a resistencia, una porosidad alta del cemento en la parte superior del

pozo$ )a p!rdida de aislamiento entre zonas puede ocurrir y causar una miracin

de -uido y una reduccin en el control efciencia del yacimiento$ 0unque lapropiedad del aua li#re y la sedimentacin pueden ocurrir &untos no estn

necesariamente relacionadas$ Rna propiedad puede presentarse sin la presencia

de la otra; por lo tanto, las prue#as que se "aan de#ern considerar que sean

independientes$

'l aua li#re de#e mantenerse en cero$ 'n el la#oratorio, el aua li#re y la

sedimentacin de#en medirse contemplando el m*imo nulo de desviacin$

0unque un m!todo de prue#a estndar de la 0P. no e*iste actualmente para

pozos "orizontales, la mayora de las compa%as operadoras y de servicio "an

desarrollado procedimientos internos para prue#as de elevacin del aua li#re$ 'l

aua li#re y la sedimentacin pueden ser prevenidos por medios qumicos, tales

como la adicin de aentes viscocifcantes y6o sales metlicas, las cuales orman

"idr*idos comple&os

Perdida de Buido

'l control de p!rdida de -uido es particularmente importante en pozos

"orizontales, de#ido a la e*posicin de la lec"ada a randes secciones

permea#les que son ms crticas que en pozos verticales$ 7e requieren #a&os

ritmos de perdida de -uidos para preservar las propiedades reoloicas dise%adas

para la lec"ada$ )os ritmos de p!rdida de#en ser siempre menores a 9 ml6 A9min$ Rn m!todo para lralo sin aectar adversamente el control del aua li#re y

la viscosidad, es mediante el uso de un sistema propiamente dise%ado de

cemento lte* modifcado$

@tras propiedades de la lechada

'l control de la densidad de la lec"ada y una concentracin uniorme de los

aditivos son particularmente importantes para aseurar que las propiedades del

cemento sean consistentes a trav!s del intervalo que se va a cementar$ 7e de#er

tener un control estricto de la mezcla de la lec"ada$ 7i se requiere el control desistemas de cemento de #a&a densidad, por pro#lemas de perdida de circulacin,

los cementos a #ase de micro eseras podran ser me&ores que los sistemas

convencionales de cementos lieros, so#re todo para o#tener una mayor

resistencia a la compresin$



33/33


Rna vez que la lec"ada de cemento "a sido dise%ada, los astos y presiones de

-u&o de#en ser revisados en un simulador +tipo /tu#o en u1, como cementa >

+.M$ 'sto es importante para verifcar que las presiones de poro de ractura de

la ormacin no sean re#asadas durante la operacin$

Documents

Informe de Cementacion de Pozos Direccionales y Horizontales