CEMENTACIONES FORZADAS S c h l u m b e r g e r P r i v a t e
Elaborado por: WellWell-Services -Services Services-- Santa Santa Cruz Cruz Preparado para: VINTAGE Presentado: Fabio Martinez
1. Presentación de Buenas Practicas relacionadas a las operaciones con VINTAGE . mejora continua en operaciones de Cementación Forzada
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Agenda 1. Introducción 2. Técnicas 3. Buenas Practicas 1. Diseño 2. a orator o 3. Herramientas 4. Software 5. Causas de falla
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Cementación Forzada packer
Forzamiento de cemento bajo presión donde las partículas solidas son deshidratadas (pe (perdid rdidaa de flu fluido ido a la form formaació ción).
tubing FORMACIÓN Casing Lechada
ACLARACION: Los sólidos forman un retorta de cemento (nodos) en las zonas o espacios que se desean sellar en relación al CONTROL DE FILT FILTRA RADO DO.. Las partículas de cemento No PENETRAN la matriz debido a su tamaño (caso especial cem cemento Fin Fino )
cement nodes
CEMENTO DESHIDRATADO
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CEMENTACIÓN PRIMARIA CANAL DETRAS DEL CASING
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Packer con Tubería de Cola (Tapón balanceado)
Intervalos largos/ múltiple baleos 80 mt< Long Tapón < 180 mts Base 10 mts debajo baleo inf (No garantiza admisión en todos los puntos)
EMPACADOR S
Casing expuesto a presión de forzamiento Considerar Colapso y estallido de Csg
Tubo de cola 1.5*altura tapón (Packer min 25 mts arriba tope de cemento ) Buen soporte (bache viscoso debajo tapón o TR) Bache 10%dens/ lodo / Ty>90/ VP>250 Long Bache = Tapón de cemento
Aplicable cuando Baja Rata de inyección Pres a1BPM > ½ Presión Presió n Max F
TUBERÍA DE ch l u m COLA
CEMENTO
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Packer sin Tubería de cola (M Directo)
Protección de cañería dañada o vieja
Intervalos cortos Baleos con buena Inyectividad Punto de admisión Especifico / unico
Buena Inyectividad Pres. 1BPM < 1/2 Pres Max (<500psi) Limpieza de Área (Ácidos) Herramienta de fondo aisladora Pasar por Choke anular antes anclar Sub-desplazar el cemento del DP (evitar que el cemento no llegue al packer)
Nota: el cemento busca el camino de menor resistencia
EMPACADOR CEMENTO
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Retenedor de Cemento Puede colocarse cerca de los baleos/
Admisión única Menor
contaminación y menor Volumen RETENEDOR DE CEMENTO
Sistema presurizado debajo del retenedor
por medio de la válvula de control.
CEMENTO 10' ARENA
Herramienta aisladora perforable
Nota: el cemento busca el camino de menor resistencia
PUENTE MEC.
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Método Forzamiento Intermitente -Requiere Tiempo de bombeabilidad mayor -Presurizar tiempo de bombeabilidad lechada -Requerimiento reologicas Lechada -Bajo esfuerzo Gel -Buen control de filtrado
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Control de Filtrado Asegurar optimo llenado de espacios y permitir mantener la propiedades del cemento luego del forzamiento
/
Reologia •Viscosidad baja: baja: para permitir penetración en grietas •Bajo esfuerzo Gel: Gel: facilita movimiento de Lechada y previene aumento de presión en cabeza (mala interpretación ) •Punto Cedente bajo > 18 < 30 según: a. Dife Difere renc ncia ia de de Dens Densid idad ad ent entre re el el lodo lodo y la lechada > 30% b. Tapon apones es colo coloca cado doss sobr sobree píldo píldora ra viscosa c. OD de la TP de colo coloca caci ción ón > 2 7/8 7/8"" d. Long Longititud ud de tapó tapónn < 180 180 mts mts e. Gran Grande dess DESP DESPLA LAZA ZAMI MIEN ENT TOS! OS!
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Resistencia a la Compresión Ayuda a estimar con precisión el Tiempo de Frague antes de perforar el Cemento NOTA: El tiempo de fragüe depende de PRESION Y TEMP. en condiciones de Fondo
Desarrollo de Resistencia en funcion del tiempo
Nota: Aumentar el tiempo bombeabilidad (para squezze) y T. aumenta el tiempo de frague!!
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Tiempo de Bombeabilidad Consideraciones Simuladas: -Estática (sacar tubería) -tiempo de forzamiento +2 hrs de seguridad Cierre de bombeabilidad Rápido (RAS)
Temperatura Estimada (SIN ( SIN Logs) Logs) Retardador SLB D197 Accuset Baja sensibilidad a Temperatura S c h l u m b e r g e r P r i v a t e
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Fluidos y limpieza Permitir al cemento Des-hidratarse, llenar y sellar la limpieza de perforaciones, perforaciones, formación o espacios detrás casing es fundamental . Sin embargo corrosión, finos de formación , parafinas, costra de carbonatos pueden estar ocupando las perforaciones o espacios del pozo. Tratamientos Tratamientos de limpieza se realizan por separado. LAVADORES ayudan a dispersar o afinar los sólidos mientras que un acido Clorhídrico Débil (5 al 10 % HCL) Disuelven carbonatos y otros materiales finos. En caso de presentar diagnostico de parafinas o sulfatos se puede combinar ácidos débiles + alcoholes / Volumen Volumen = 50 gal/ ft de intervalo)
Perforaciones cubiertas!
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Prueba de inyectividad/ Presión Máxima •Limites de Presión a considerar: •Máxima presión de fractura (Ph+Pcabeza+500 psi
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•Presión máxima de trabajo Cabeza o herramientas •Máxima presión diferencial permitida de la herramienta de fondo (packer) 2,500.00
Rango de Inyectividad •High/Medium Injectivity (<1000 psi at 1-2 bpm) •Low Injectivity (>1000 psi) •High Injectivity (<500 psi at 1-2 bpm)
2,000.00 1,500.00
PI1-packer2500cPC PI2-2356c/PC
1,000.00
PI32356S/PC PI4-2500c/PC
500.00
High: Pres a 1bpm > ½ pres máx de forzamiento
-
0.50
1 .0 0
1 .5 0
2.00
2.50
3.00
Bache Viscoso Características del BACHE Drillpipe
Espaciador Diverter Diverte r Tool Cemento
-Densidad debe ser 10% mayor que la densidad del lodo S
-El volumen bache debe ser equivalente al c uh l volumen del cemento o suficiente para cubrir b m e r 80 mt de anular g e -Reologia Viscosidad 250 a 300
Pildora o Bache Viscoso
Lodo
-Preferiblemente colocar sobre tapones el fondo del hoyo -especial cuidad en hoyos direccionales
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Herramientas (Diverter) Reduce la contaminacion debajo del punto de interes
IDTP
Diseño del Difusor (para ser usado con DensCRETE* + CemNET*) NOTA: Realizar pruebas de campo a altos gastos y Varias concentraciones de CemNET*
Reduce contaminacion debido caudal efecto JET debajo de DP
Caja Good
Ho os alal reve revers rsoo Dh
Dh
Poor 9.0 lb al Mud Spacer
2Dhmin
8 x Dh2 > (IDTP2)/2
16 - 17.5 17.5 lb/gal lb/gal Cement
1’
Bentonite Pill
Sellado. Perfil redondeado
9.0 lb/gal Mud
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Analisis Choke de Presion (Contra-Presion) Minimizar el efecto U durante el desplazamiento
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Consideraciones Conside raciones Tubería - Confirmar ID de DP y verificar el volumen de desplazamiento en Locación -Longitud de punta cola ( 1.5 veces altura tapón) -Tiempo de sacada sacada de tubería 4 a 5 min por tiro -En caso Gas o alto PP, Colocar válvula de seguridad en DP -Levantar DP min 25 mts arriba del tope de Cemento para reversar -Si esta disponible uso de Esponjas separadoras
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Ingeniería de Fluidos/WELLCLEAN II
(Critico para tapones en hueco abierto)
1. WELLCL WELLCLEAN EAN es enten entendim dimien ientos tos físico físicoss usando usando nuevas nuevas herramientas y productos. • Espaciad iadores: MUDPUSH IIII, CW CW7 •
VOLU VO LUME MEN N esp espac acia iado dorr 120 120 mt o 5 mi minn con conta tact ctoo
•
WELL WELLCL CLEA EAN N II Advis dvisoor, Simu Simula lato torr
•
Efecto de la cen centraliza izació ción
•
caud caudal al de desp despla laza zami mien ento to (min (min,, max max,, opt optim imo) o)
•
Cara Caract cteeríst rístic icaas Reol Reolog ogic icaas (Ty, gel gel))
•
Ines Inesta tabi bililida dade dess por por gra grave veda dadd (de (dens nsid idad ad))
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Ver videos!!!
Ingeniería de Fluidos/WELLCLEAN II WEL ELLLCLE LEA AN II Advis iso or ay ayu uda en el diseño de fluid idos os DESPLAZADO DOR RES para co con noc oce er el impacto de caud ca udal al y di diám ámet etro ro ho hoyo yo en la co cont ntam amin inac ació ión n en entr tre e fl flui uido dos. s.
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Desplazamiento/ Contaminacion Conventional Slurry Reduced Water Slurry @ 15.6 ppg 17.5 ppg Mud Contamination CS @ 230 ºF after 18 hr (% ) (%)
( ps i ) (psi)
(psi) ( ps i )
0
4,082 4,082
5,600
1100
2,450 2,450
4,237
40 40
1, 026 1,026
3,850 3, 850
60 60
593 593
2,967 2, 967
Aun cuando hay muchas buenas practicas !!! ENTONCES por que mas del 25 % de los tapones falla??????/ -CONTAMINACION -Falla en herramientas -Falta de ingeniería de Fluidos -FALT -FAL TA SIMULAC SIM ULACION ION Contaminación de fluidos es inevitable, sin embargo se puede reducir el riesgo !!
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PlugAdvisor Software
Recomienda Buenas practicas Calcula Sub desplazamientos Simulación de riesgo de
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Permite optimizar reologia de Fluidos Estima Tope Tope de cemento cemento Slurry Contamination Risk P ip e Annulus
High: 223 mt High: 63 mt
Medium: 232 mt Medium: 25 mt
Low: 64 mt Low: 95 mt
Sub-Desplazamiento El sub-desplazamiento es requerido para igualar las fases de fluido cuando la tubería se s e esta levantando del tapón. tapón . El VOLUMEN de sub-Desplazamiento s ub-Desplazamiento no es una calculo fácil y requiere un software que que simule varias características para ser calculado. S c h l u m b e r g e r P r i v a t e
Riesgo de contaminación durante desplazamiento
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Contaminación dentro de tubería ncentration profile in Drill Pipe Fluid mixing index Pipe Slurry <50%
mud Slurry Spacer Slurry Spacer
50%
Slurry >80%
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Design optimization Contaminación en anular example (csg) Risk
Annulus map
Optimized spacer rheology No good cement in annulus The top of good
cement Matches the theoretical level
theoretical
Drill pipe interfaces
art a ea and behind the SlurryInterfaces
spreadout in the drill pipe
Risk
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RANONES de falla en Tapones -Contaminación (desplazamiento) - Mal posi posicio cionami namiento ento (sop (soporte orte)) - Fa Fallllaa en herra herramie mient ntas as (centralización, diverter) -Falta de ingeniería de Fluidos
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RAZONES de falla Forzamientos - Falta de limpieza limpieza en Perforaci Perforaciones ones - Contam Contaminación inación (despla (desplazamient zamiento) o) - Multi Multiples ples Admis Admisiones iones (varios (varios Puntos) Puntos) - na na ecua o se se o e ec a a
u
oss
-Max Presión de forzamiento(sin análisis) -Mala interpretación Prueba de Inyectividad
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-Archive: -Archi ve: Cement Cement Plugs - Local Best Best Practices Practices -Shell and Halliburton best practices for setting cement plugs -Cement Plugs Practices and Tengiz-Chevroil Tengiz-Chevroil Standard Procedures -Cement Kick Off Plug Local Best Practices Pr actices in Saudi Arabia -Potential Fluid Mixing during the Descent in a pipe while pumping -Guidelines and procedures used during Cement Squeeze operations with PDO (Oman) -CEMENTING ENGINEERING MANUAL -Cement Support tool for cement plugs -Squeeze Cementing Engineering Guidelines
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