Perfoii cementacion

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Perfoii cementacion

  1. 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTTIAGO MARIÑO INGENIERÍA EN PETROLEO PERFORACIÓN II .TURNO: NOCTURNO AUTORES: Ricmar Salcedo CI:19308332 Marlyn MARACAIBO,4 DE FEBRERO DE 2013
  2. 2. CONTENIDO1.- OBJETIVO DE LA CEMENTACIÓN 1.1 Cementación Primaria 1.2 Cementación Secundaria o Remedial2.0 Planificación3.0 Problemas Comunes de Cementación4.0 Tipos de Cemento5.0 Propiedades del Cemento 5.1 Rendimiento 5.2 Densidad de la Lechada 5.3 Agua de Mezcla 5.4 Tiempo de Fraguado (Bombeo) 5.5 Fuerza de Compresión 5.6 Perdida de Agua 5.7 Permeabilidad6.0 Aditivos del Cemento 6.1 Aceleradores 6.2 Retardadores 6.3 Reducción de densidad 6.4 Incremento de densidad 6.5 Aditivo para Control de Filtrado 6.6 Dispersantes (Reducción de Fricción)7.0 Prueba de Cemento 7.1 Fuerza de Compresión 7.2 Contenido de Agua 7.3 Tiempo de Fraguado
  3. 3. 7.4 Densidad de la Lechada 7.5 Perdida de Agua o Filtrado 7.6 Permeabilidad 7.7 Reología8.0 Espaciadores 8.1 Características de los espaciadores9.0 Equipo 9.1 Zapata de Revestimiento 9.2 Cuello Flotador 9.3 Centralizadores 9.4 Raspadores 9.5 Cabezales de Cemento 9.6 Tapones de Cemento10.0 Practicas de Cementación 10.1 Cementación Primaria 10.2 Cementación por Etapas 10.3 Cementación con Tubería Interna 10.4 Cementación con “Liner”10.5 Cementación Forzada 10.5.1 Forzada con Alta Presión 10.5.2 Forzada con Baja Presión 10.5.3 Forzada Continua 10.5.4 Forzada con Estáticos 10.5.5 Forzada con Preventores 10.5.6 Forzada con Empacadores10.6 Tapones de Cemento 10.6.1 Posicionamiento del Tapón
  4. 4. DESARROLLO1.0 OBJETIVOS-Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo.-Aislar zonas de diferentes fluidos.-Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de perforación o porlos fluidos del pozo.-Evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías.-Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos.-Reparar fugas en el revestidor.-Proteger el hoyo de un colapso.Resumido en :1.1 Cementación Primaria-Aislamiento de la Zapata de Revestimiento.-Aislamiento de las Zonas de Producción – previene flujo cruzado entre los intervalosadiferentes presiones.-Protección de zonas acuíferas – previene la contaminación de fluido de perforación delosacuíferos.-Aislamiento de Intervalo Problema – perdidas extremas, control de pozos, entrada porventana.-Protección de Tubería de Revestimiento – de fluidos corrosivos de formación, es decirH2S,CO2.-Soporte de la Tubería de Revestimiento – es decir soporte para el conductor.1.2 Cementación Secundaria o RemedialCementación adicional realizada en una fase posterior, es decir sellado de perforaciones,cementación de anillos en conductor, reparación de fugas en la tubería de revestimiento,forzar zapata de revestimiento, colocar tapones, etc
  5. 5. 2.0 PLANIFICACIONLa planificación para un trabajo de cemento consiste en evaluar cierta cantidaddecaracterísticas, incluyendo:-Avalúo de condiciones del agujero abierto (limpieza de agujero, tamaño, desgastes delagujero,temperatura).-Propiedades del lodo-Diseño de Lechada-Posicionamiento de la Lechada-Equipo Adicional (equipo de flotación, centralizadores, ECP’s)3.0 PROBLEMAS COMUNES DE CEMENTACIONProblemas comunes que afectan todos los trabajos de cemento incluyen:Condición pobre del agujero (patas de perro, estabilidad del agujero descubierto,desgastes,llenado del agujero, cama de recortes, etc.)-Condición pobre del lodo (altas fuerzas de gel y punto de resistencia, alta perdida defluido ofiltración, enjarre grueso, alto contenido de sólidos, perdida de material decirculación,incompatibilidad de lodo/cemento).-Centralización pobre (el cemento no se coloca uniformemente alrededor de la tuberíaderevestimiento, dejando lodo en el sitio).-Perdida de Circulación-Presión Anormal-Presión Subnormal-Presión Alta4.0 TIPOS DE CEMENTOLa API define 9 diferentes clases de cemento (de A a H) dependiendo de la proporción deloscuatro componentes químicos fundamentales (C3, C2S, C3A, C4AF siendo C = calcio, S=silicato, A = aluminato y F = fluoruro).Clases API Agua deMezcla gal / sx Lechada wt. ppgProfundidad en pies BHSTClaseAyB– Uso en poca profundidad. Composición 50% C3S, 25% C2S, 10% C3A, 10%C4AFClase C– Produce alta resistencia temprana debido al alto contenido de C3S
  6. 6. Clase D, E y F– Cementos retardados debido a molienda gruesa o inclusión de retardadoresorgánicos(lingosulfanatos)Clase G y H– Para uso general, compatible con la mayoría de los aditivos y puede ser utilizadoen unvasto rango de temperaturas y presiones. H es mas grueso - mejor retraso en pozosmasprofundos.Clase Ges el tipo de cemento comúnmente utilizado.Otras variantes comunes del cemento, bajo lasespecificaciones de API, incluyen:Mezcla Pozolan de cemento– 50% Portland, 50% Pozolan (ceniza volcánica de fondo) y 2%BentonitaCal de cemento– Mezcla de cemento Portland y cal. Utilizado para trabajos remediales.Diesel de cemento– "Forzada Gunk”. Mezcla de cemento básico con base aceite utilizado parasellar zonas deperdida. Se asentara en caso de haber presencia de agua.Polvo de Sílice– a temperaturas superiores a los 230°F, el cemento primero se reforzara ydespués se debilitara debido a la subsiguienteformación de Silicato de Calcio Hidratado (C2SH).Al adicionar 30-40% de polvo de sílice alcemento, se forma CSH en preferencia al C2SHextendiendo de esta manera la velocidadde temperatura de la mezcla.5.0 PROPIEDADES DEL CEMENTO5.1 RendimientoEl rendimiento del cemento en pies cúbicos por saco, es el volumen que será ocupado porelcemento, el agua de mezcla y los aditivos una vez que la lechada este mezclada.Esto variaradependiendo de la clase de cemento.5.2 Densidad de la LechadaUna mezcla estándar que comprenda 5 galones de agua y 94 libras (1 saco) de cemento,crearauna lechada con una densidad de 15.8 ppg.La densidad de la lechada es ajustada variando,
  7. 7. ya sea la proporción del agua de mezcla o eluso de aditivos. La mayoría de las densidadesde lechada se encuentran en un rango 11-18.5ppg.Los aditivos para ajustar la densidad incluyen:Materiales reductores de densidad•Bentonita (SG 2.65) – reduce una lechada de 15.8 ppg a 12.6 ppg con 12% de bentonita•Diatomeas•Gilsonita (SG 1.07)•Puzol (SG 2.5) – una mezcla 50:50 con 2% de bentonita creara una lechada de 13.3ppgMateriales incrementadores de densidad•Baritina (SG 4.25)•Ilmenita (SG 4.6)•Hematites (SG 5.02)5.3 Agua de MezclaLas proporciones de agua de mezcla detalladas anteriormente, dependen de:•La necesidad de una lechada bombeable.•Un monto mínimo de aguas libres en caso de permitir que se quede/asiente.Reducir la proporciónde agua de mezcla tiene el siguiente efecto:•Causa un incremento en la densidad, fuerza de compresión y viscosidad de la lechada•La lechada se hace más difícil de bombear•Se construye menos volumen de lechada por saco de cemento utilizado, es decir, baja laresistencia. Durante una operación de cementación típica una lechada de llenado orelleno y lechada principal o de amarre son muchas veces utilizados. La diferencia entreestas es debido a la reducción en la cantidad de agua de mezcla siendo usada. Unincremento en contenido de aguapara la lechada de amarre, va a permitir tiempos debombeo y tiempo de asentamiento mas largo pero resulta en una fuerza de compresiónmenor y en agua libre adicional.El agua libre puede volver a ser utilizada con adicionando bentonita en la lechada paraligar el agua libre.5.4 Tiempo de Fraguado (Capacidad de Bombeo)El tiempo de fraguado es el tiempo disponible para la mezcla de una lechada, bombeada ydesplazada dentro del anular antes de que comience a fraguar y a asentarse. Este tiempova a depender de los aditivos utilizados (retardadores para incrementar el tiempo yaceleradores para reducir el tiempo) y las condiciones dentro del agujero descubierto (unincremento en la temperatura, presión y perdida de fluido o filtración va a reducir eltiempo de fraguado).El tiempo de fraguado es determinado durante las pruebas de laboratorio. El tiempo paraalcanzar 100Unidades Bearden (Bc) es registrado como el tiempo de fraguado. Lacapacidad de bombeo normalmente cesara alrededor de 70 Bc.
  8. 8. 5.5 Fuerza de CompresiónUna fuerza de compresión de aproximadamente un mínimo de 500psi, incluyendo elfactor de seguridad, se hace necesaria para apoyar la sarta de revestimiento y soportardiferentes presiones antes de continuar perforando. Para tuberías de revestimiento osartas de “liner” una fuerza de compresión de aproximadamente 2000 psi es muchasveces requerida para perforar.El periodo de “Esperar por Cemento” (WOC), permite a lafuerza del cemento a desarrollarse porcompleto. El periodo de tiempo depende de latemperatura, presión, proporción de agua demezcla y del tiempo transcurrido desde elmezclado, en el agujero descubierto. Aceleradores (esdecir CaCI2) puede reducir el tiempo deWOC hasta menos de 3 horas.5.6 Perdida de AguaEl proceso de asentamiento del cemento es el resultado de una reacción química queresulta en deshidratación. De modo que es importante que cualquier pérdida de agua seacontrolada hasta que el cemento sea colocado para asegurar que se mantengabombeable. La cantidad aceptable de perdida de agua dependerá del tipo de trabajo quese esta realizando.Trabajo Forzado– esto requerirá una perdida de agua controlada (usualmente 50-200mls) paraasí permitira la lechada de cementación el ser bombeada a las formaciones antes de que secree unenjarre significante e impermeable.Cementación Primaria– la pérdida de agua es menos crítica y estará usualmente en el orden de los 25-400mls.Trabajo con “Liner”– perdida de fluidos o filtración alrededor de los 50mls.Hueco Horizontal– pérdida de fluidos o filtración menor a 50mls.5.7 PermeabilidadUna vez asentado el cemento tiene una permeabilidad menor a 0.1 milidarcy (las piedrasareniscas compactas tiene alrededor de 1-10 millidarcies). Disturbios durante elasentamiento, es decir, colado del gas o prueba de presión, puede incrementarse porvarias ordenes de magnitud.6.0 ADITIVOS DEL CEMENTOLa mayoría de las lechadas de cementación contendrán algunos aditivos para mejorar laspropiedades individuales, dependiendo del trabajo. Los aditivos podrían ser requeridospara:•Variar la densidad de la lechada
  9. 9. •Cambiar la fuerza de compresión•Acelerar o retardar el tiempo de asentamiento•Controlar la filtración y la pérdida de fluido•Reducir la viscosidad de la lechadaLos aditivos podrían ser secos/granulares o líquidos opodrían estar mezclados con el cemento.Las cantidades de aditivos secos normalmente son expresados en términos de porcentajeporpeso de cemento (% BWOC). Los aditivos líquidos normalmente son expresados entérminos devolumen por peso de cemento (gal/sx)Tipo de Aditivo Ejemplo Producto Típico de SchlumbergerAceleradorCaCl2NaClS1D44RetardadorCalcio LingosulfanatoCMHECSolución SalinaSaturadaD13, D81D8, D120Incremento de densidadBaritinaHematitesD31D76Disminución dedensidadBentonitaDiatomeasPozolanD20D56D61Reductor de fricciónPolímerosCalcioLingosulfanatoPerdida de fluidoPolímeros OrgánicosCMHECFlac D59, Flac D60D86.1 AceleradoresReduce el tiempo de WOC (tiempo para alcanzar 500 psi de fuerza de compresión usadoen pozos poco profundos (someros) con bajas temperaturas.Aditivos comunes:Cloruro deCalcio 1.5 – 2.0%Cloruro de Sodio 2.0 – 2.5%Agua de Mar. 6.2 RetardadoresUtilizado en secciones más profundas en donde las altas temperaturas promueven unasentamiento más rápido. Si el BHT estático es mayor de alrededor de 260F, el efecto delretardador debería ser medido por una prueba piloto.Calcio Lingosulfanato 0.1 –1.5%Solución Salina Saturada.6.3 Reducción de DensidadUtilizado para reducir el peso de la lechada en donde exista una preocupación por excederla i nclinación de la fractura.También reduce la fuerza de compresión e incrementa el tiempode fraguado. Permite mayor uso de agua de mezcla (crea un mayor volumen de lechada –y por lo tanto son denominados “prolongadores”2-20% de Bentonita prehidratada, reducela fuerza compresiva y la resistencia del sulfato.Mezcla 50:50 de Pozolan con cementoPortland reduce en fuerza compresiva e incrementa en resistencia de sulfato. Diatomeas10-40%.6.4 Incremento de DensidadUtilizado cuando se cementas en zonas sobre-presurizadas.Baritina BaSO4. Utilizado paradensidades de hasta 18ppgHematites Fe2O3 Densidades de hasta 22ppgArena Clasificada40 – 60 malla. Da un incremento de densidad de 2ppg
  10. 10. 6.5 Aditivo para Control de FiltradoUtilizado para prevenir la deshidratación de la lechada y fraguado prematuro. Tambiénreduce elcontenido de agua libre.Celulosa CMHEC 0.3 – 1%6.6 Dispersantes (Reducción de Fricción)Adicionado para mejorar las propiedades de flujo. Reduce la viscosidad permitiendoalcanzarflujo turbulento a una presión circulante menor – menor riesgo de incurrir enperdidas o filtrados.Polímeros 0.3 – 0.5lbs/sx de cementoSal 1 – 16lbs/sx decementoCalcio Lingosulfanato 0.5 – 1.5lbs/sx.7.0 PRUEBA DE CEMENTOLas recetas de cemento deben ser probadas en concordancia con las 10 especificacionesAPI.Inicialmente, se diseñará una formulación que se adapte el trabajo de cementopropuesto, esdecir, una lechada de agujero de superficie (conductor) diferiría de unareceta con “leer” entérminos de sus requisitos de perdida de agua o filtrado, tiempo deasentamiento, etc.Una muestra mezclada fresca, que incluya cemento, agua de mezcla yquímicos del equipo deperforación, será entonces probada en el laboratorio ANTES deque el trabajo en si se realicepara asegurar que no existan problemas de contaminación.Puesto que el trabajo de pruebarequiere un mínimo de 24 horas para completarse, esimportante que las muestras frescas seandespachadas al laboratorio desde el equipo deperforación, lo antes posible.7.1 Fuerza de CompresiónEsto solía ser la presión no-confinada requerida para aplastar un cubo de cemento de 2”.Serealizaran una serie de cubos de cemento utilizando moldes y permitiendo elasentamiento.Periódicamente, uno de los cubos será sustraído y probada su destrucción.Una prueba masreciente incluye el uso de ondas acústicas y ultrasónicas. El AnalizadorUltrasónico de Cemento(UCA) continuamente monitorea el desarrollo de la fuerza de unamuestra de cemento asentadobajo condiciones simuladas de temperatura y presióndentro del pozo. Una impresión de lagrafica plasma la historia de asentamiento.7.2 Contenido de AguaIdealmente, una lechada de cementación debería tener una viscosidad (consistencia) quelepermita desplazar lodo de manera eficiente mientras que permite que se forme unafuerteunificación entre el cemento y la tubería de revestimiento. Esto significa que lalechada debe serasentada sin que se forme ningún agua libre. Agua libre es agua que esforzada fuera delcemento que se asienta, creando bolsas o una capa superficial encimadel cemento.
  11. 11. Cantidad Máxima de Agua– proveerá un volumen de asentamiento con máximo de 1.5% deagua libre. El agua librees determinada al permitir a una muestra de lechada recién mezclada(20 minutos)descansar en un cilindro medido.Cantidad Normal de Agua– proveerá una lechada con una consistencia de 11 Bc’s (UnidadesBeardon – unidades deconsistencia) después de 20 minutos de mezclado.Cantidad Mínima de Agua– proveerá una lechada con una consistencia de 30 Bc’s después de20 minutos demezclado.Nota: Las pruebas de cemento utilizan unidades Beardon para medir laviscosidad, porque estasestán basadas en torque y arrastre.7.3 Tiempo de FraguadoEsto es medido utilizando un probador de tiempo de fraguado de alta presión/altatemperatura(consistometro).Comprende un contenedor cilíndrico rotativo de lechada conun remo estacionario, siendo todo ellote encerrado en una cámara de presión. Es capaz desimular condiciones de pozo con BHST’sde hasta 500 F y un exceso de 25,000 psi. Elcontenedor de la lechada rota a una velocidadestándar hasta que se incremente latemperatura y la presión, a una velocidad determinada Eltorque creado en el mango delremo, y debido al cemento que se asienta, es medido en ungrabador de banda. El limitede bombeo o tiempo de fraguado es alcanzado cuando laconsistencia de la lechadaalcanza 70-100 Bc’s.7.4 Densidad de la LechadaEsto es típicamente medido utilizando un balance presurizado. Una muestra de cementoesdecantada dentro de la cámara de muestrero y una tapa es atornillada a la misma. Másadelantese puede inyectar más lechada a través de la válvula sin retorno que se encuentraen la tapa,con una bomba de mano. Esto somete a la lechada a suficiente presión paraeliminar lasburbujas de aire atrapadas.7.5 Perdida de Agua o FiltradoLa prueba de perdida de fluido mide el filtrado generado en un lapso de 30 minutos através deun filtro de prensa revestido con una malla medida de 325. La prueba puede serconducida a100 o 1000 psi y a temperaturas de hasta 400 F y con ya sea mezcla delechada fresca o unaque haya estado en el probador de fraguado por un rato.Sin aditivos, todas laslechadas de cementación puras, tienen una perdida de fluido en exceso de1000 mls. Conlargas cadenetas de polímeros aditivos en concentraciones de 0.6 a 1% por pesodecemento (bwoc), la perdida de fluido puede ser reducida a 50-150 mls.
  12. 12. 7.6 PermeabilidadPuede ser medida utilizando un equipo medidor de permeabilidad, pero por lo general noesparámetro principal en el diseño de la lechada de cementación.7.7 ReologíaLa reología de cementación es determinada utilizando un reómetro de seis velocidadesequipadocon la manga de rotor apropiada y el muelle de torsión y “bob”. Después degrabar las lecturasde dial correspondientes a las seis velocidades rotariaspreseleccionadas (600, 300, 200, 100, 6y 3rpm), los diferentes parámetros reológicospueden ser calculados – valores PV, YP, n y K.8.0 ESPACIADORESDurante el desplazamiento parte de la lechada se contaminara con lodo residual y enjarrede laoperación de la perforación. El efecto de la contaminación alterara las diferentespropiedades delcemento. Los efectos de la contaminación son minimizados al bombearvarios espaciadoresantes de la lechada principal.Antes de bombear cualquier lechada,usualmente se bombearan una serie delimpiadores/espaciadores, incluyendo silbaseaceite (para OBM), limpiadores detergentes, “lododesperdicio” (para recuperar fluido deperforación valioso) y una pastilla de viscosidad.9.0 EQUIPO9.1 Zapata de RevestimientoCorrer el fondo de la tubería de revestimiento. Perfil redondeado para asistir la corridaden delagujero. Se le conoce como zapata flotadora cuando es corrida con una válvula de bola.9.2 Cuello FlotadorUsualmente localizado 2 o 3 juntas sobre la Zapata y actúa como un alto para los taponesdecemento. El cuello flotador asegura que habrá cemento sellando las últimas juntas de latuberíade revestimiento cuando cese el bombeo, es decir, cuando el tapón sea“golpeado”. Algunosprogramas de perforación permiten un desplazamiento adicionalhasta un máximo de la mitad dela pista de la zapata, en un intento por corregir un errorde eficiencia de bombeo y observar ungolpe de tapón.Esto también minimiza el volumen de cemento a ser perforado después.El cuello flotador tambiéncontiene una válvula de bola, la cual previene que el cemento que seencuentra en elespacio anular fluya de regreso a la tubería de revestimiento, cuando eldesplazamientohaya terminado. Una prueba de flujo (o flujo de retorno) es conducida despuésdebombear, para confirmar el soporte correcto. Cuando se corre la tubería de revestimiento
  13. 13. y yaque el flotador prevendrá el flujo de retorno, es usual el tener que llenarperiódicamente latubería de perforación (cada 5 juntas). En caso de que esto no se hagase podría llegar acolapsar la tubería de revestimiento completa.9.3 CentralizadoresEstos son ya sea de tipo de fleje con bisagra o sólidos de tipo espiral o "rígidos" y ambassirvenpara centralizar la tubería de revestimiento en el hueco.Ventajas de una tuberíacentralizada:- Mejora la eficiencia de desplazamiento (excentricidad mínima)- Reduce elriesgo diferencial de atrapamiento- Previene problemas clave de asentamiento- Reduce elarrastre en pozos direccionalesInfluencia de empate o remoción de lodo9.5/8" Tubería de revestimiento en un agujero de 12¼".
  14. 14. Efectos del Empate o Desplazamiento de LodoLos centralizadores están amordazados a la tubería de revestimiento utilizando unmecanismode bisagra o de clavado, mientras que un collar de parado sirve para colocarlosen posición. Elespaciado y cantidad de centralizadores depende del ángulo del agujero,peso de la tubería derevestimiento y peso del lodo. Los suplidores pueden proveer unprograma óptimo para el uso delos espaciadores, utilizando el criterio recomendado porAPI. Típicamente los centralizadores seconcentrarían en las secciones críticas, de mayorángulo, la zapata y justo debajo del colgador,mientras que el resto de la tubería derevestimiento los espaciara muy esporádicamente.9.4 RaspadoresCepillos de acero que pueden ser amordazados a la tubería de revestimiento y aseguradasconcollares de parada. Utilizados para remover físicamente el enjarre, lodo gelificado yescombros
  15. 15. 9.5 Cabezales de CementaciónEl cabezal de cemento conecta a la línea de descargue de la unidad de cemento hacia lapartesuperior de la tubería de revestimiento.Para una aplicación completa al agujero, la tuberíade revestimiento es corrida de regreso al pisodel equipo de perforación y los tapones soncargados a la superficie del cabezal de cementación.El lanzamiento incluye remover elreten y bombear el tapón adentro del hueco.9.6 Tapones de CementoLos tapones de cemento son utilizados para separar la lechada de cementación delespaciador olodo y prevenir la contaminación. En corridas de tubería de revestimientolargas, taponesadicionales son bombeados antes y entre el tren de espaciadores paraminimizar lacontaminación causada por varios regimenes dentro de diferentesespaciadores y paramaximizar su efectividad cuando salgan hacia el espacio anular.Lostapones son normalmente fabricados de goma. Varios aparatos propios son utilizados para"enganchar” los tapones unos a otros parapermitir una perforación mas fácil (muchas vecesdenominado perforable PDC).El tapón defondo tiene un delgado diafragma en su centro. Después de que aterriza en elcollarflotador, el diafragma se ruptura cuando una presión diferencial predeterminada esalcanzada.Normalmente se lanza antes del espaciador o del cemento.El tapón de fondo tieneun centro sólido.10.0 PRACTICAS DE CEMENTACION10.1 Cementación Primaria•Asegurarse de que se ha realizado una simulación del trabajo de cementación paraestablecervelocidades de fluido, mínimas y máximas y ECD’s.•Condicionar el lodo para reducir la reología (YP, gels) antes de la corrida final.•Confirmar que los tapones están correctamente colocados en el cabezal de cementación fondo (diafragma) tapón por debajo, tope (solido) tapón.•Correr la tubería de revestimiento hasta a unos cuantos pies del fondo. Romper lacirculaciónen caso de ser requerido, durante la corrida.•Circular por lo menos un volumen de la tubería de revestimiento para asegurar que nohayanada que taponee la zapata y para remover cualquier gas que se haya acumuladodurante elviaje adentro del agujero.•Bombear espaciadores, soltar el tapón de fondo y bombear la lechada de cementación(dellenado y amarre).•Soltar el tapón de tope, despejar la línea de cementación y comenzar el desplazamiento.•La velocidad de desplazamiento debe ser alterada dependiendo de lo que se encuentreen elespacio anular (lodo, espaciador o cemento). La mayoría de los espaciadores ycementos,requieren de un flujo torrente (de ser posible) para maximizar la remoción delodo y reducir lacontaminación del lodo.
  16. 16. •Cuando el tapón de fondo llega al collar flotador, el diafragma se debería romperpermitiendo elbombeo continuo.•El volumen de desplazamiento para colocar el tapón de tope, deberá ser calculadoconanterioridad.•La velocidad de desplazamiento debería ser reducida cuando el golpe de tapón seesterealizando, para prevenir presiones excesivas y cualquier choque al momento que eltapón secolocado.•En caso de que el golpe no suceda, es practica común, desplazar hasta la mitad de lapista dela zapata nótese que algunos operadores han adoptado una filosofía de “bombearhastagolpear”).•Todos los retornos de lodo deberían ser monitoreados por perdidas, lo cual podríaserevidencia de la fractura de la formación.•En caso de que se observen perdidas, la velocidad de desplazamiento puede ser ajustadaparareducir el ECD, i.e. perdidas de presión en el espacio anular.•El tapón debería ser golpeado con aproximadamente 1000 psi de diferencial,previamenteconfirmado que el margen de seguridad de ruptura de menos presión de latubería derevestimiento, no va a ser excedido.•En caso de ser requerido la presión puede ser incrementada en este punto y se puederealizaruna prueba de presión de la tubería de revestimiento (es necesario confirmar lapresión de todoslos componentes antes de realizar la prueba).•La presión deberá ser entonces liberada para confirmar que la válvula flotadoraestafuncionando y esta soportando la presión diferencial de fondo debido al pesadocemento en elespacio anular.10.2 Cementación por EtapasUtilizada en aplicaciones en donde largas secciones de tubería de revestimientorequierencementación, pero existe preocupación por:•Largos tiempos de bombeo•Altas presiones de bombeo•Presión hidrostática excesiva debido a la columna de cemento – excede la inclinacióndefractura.Primera etapaRepetición de la cementación primariaSegunda etapaEsta necesita la inclusión de un collar DV, en la tubería de revestimiento, a unaprofundidadpredeterminada. La primera etapa coloca al cemento en el espacio anulardesde fondo arribahasta el collar DV. Los puertos del collar DV pueden entonces ser
  17. 17. abiertos lanzando un dardoespecial (bomba) y trasquilando los pines retenidos (1000-1500 psi). La circulación es entoncesestablecida a través del collar DV. El procedimiento decementación primaria puede entonces serrepetido, pero sin la reciprocidad de tubería.Más etapas podrían ser incluidas, de ser necesario.10.3 Cementación con Tubería InternaAccesos de cementación convencional con tubería de revestimiento de gran diámetro,resultaranen:•Grandes volúmenes de desplazamiento•Duración extendida de desplazamiento•Un volumen significativo de cemento permanece en la pista de la zapata.Como una alternativa, latubería de revestimiento podría ser cementada a través de la tubería oel conducto deperforación. Se utiliza una zapata flotadora especial, la cual permite al conductodeperforación clavarse al proveer un sello hidráulico. La tubería de perforación secorrenormalmente, entonces se corre la sarta interna y se clava dentro de la Zapataflotadora. Eltrabajo de cementación procede igual, pero utilizando tapones de tubería deperforación, maspequeños. Después del desplazamiento y confirmación de que la zapataflotadora estaconteniendo la presión diferencial, la tubería o conducto puede serretirada.Se necesita tener cuidado con esta técnica, ya que la posibilidad de que la tuberíaderevestimiento colapso, se incrementa significativamente.10.4 Cementación con “Liner”Una sarta de liner usualmente incluye una Zapata y un collar flotador, junto con unatubería derevestimiento mas larga y un colgador de “liner” (colocado hidráulica omecánicamente) paraasegurar la parte superior. Todo el ensamble es corrido con tuberíade perforación y luego secoloca el colgador a unos 300-500 pies dentro de la tubería derevestimiento anterior. Una vezasentado, el lodo es circulado para asegurar una vía decemento libre de obstrucciones,alrededor del “liner”. Antes de la cementación laherramienta corrida es retraída del colgador delliner para garantizar la remoción posteriorde la tubería de perforación.Las recetas de cementación con “liner” usualmente contienenaditivos extras para control deperdida de fluido, retardo, posible bloqueo de gas, etc.Debido a que las proporciones de mezclason criticas y no existe lechada de relleno, esusualmente mezclado en cargas antes de llevar acabo el trabajo. Esto garantiza la calidady densidad del trabajo.Una típica operación de cementación con “liner”, procedería comosigue:•Posicionar el “liner” a la profundidad requerida•Circular fondo arriba – asegurar una reología baja (YP y gels mínimo); rotar el “liner”•Colocar el colgador del “liner”
  18. 18. •Soltar una herramienta activadora y quitarle peso a la sarta (10-20Klbs)•Bombear espaciador•Probar con presión las líneas de superficie•Bombear la lechada premezclada•Soltar el tapón•Bombear espaciador•Desplazar cemento fuera del “liner” y hacia el espacio anular – rotar el “liner” de serposible•Bombear el tapón hacia abajo, suelta el tapón de limpieza del “liner”.•Ambos tapones son bombeados hasta el nivel del “liner” hasta que queden ajustados enelcollar de aterrizaje.•Golpear los tapones con 1000 psi•Desfogar la presión y revisar si existe flujo de retorno•Levantar, posicionar la tubería final en el tope del “liner y circular exceso de cementohaciafuera desde arriba del “liner.10.5 Cementación ForzadaUtilizar presión hidráulica para forzar al cemento adentro del espacio anular o formación.Susaplicaciones usuales:•Sellar las zonas de producción de gas o agua para mejorar la producción.•Reparar las fallas de la tubería de revestimiento.•Sellar las zonas perdidas•Trabajo remedial en trabajos de cementación primaria, es decir trabajos “top up”•Prevenir migración vertical de fluido de reservorio a la zona de producción•Prevenir el escape de fluidos de las zonas abandonadasPara bombear cemento a laformación, se requerirá una permeabilidad de 500 darcies. Ya queesto normalmente noocurre, se deberán utilizar varias técnicas para compensar.10.5.1 Forzada con Alta Presión•Se fractura la formación y el cemento es forzado (se prefieren formaciones densaseimpermeables).•Utilizar fluido de fractura libre de sólidos. La creación del enjarre de lodo prevendría lafractura.•Debido a que el sobrepeso generalmente provee el máximo esfuerzo principal (acciónvertical),las fracturas iniciadas serian orientadas verticalmente, es decir, apartando larocahorizontalmente contra la dirección del mínimo esfuerzo principal.

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