Propósito de la Cementación Primaria: • • •
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Evita el flujo de fluidos entre las formaciones. Une las cañerías a la formación, la soporta y la refuerza. Evita las contaminaciones de acuíferos usados para labores domésticas, o de la contaminación del lodo por estos y protege los estratos que puedan contener petróleo o gas. yuda yud a a evitar surgenc surgencias ias descon descontroladas troladas de alta presión detr!s de la cañería. "rotege a la cañería de la corrosión. #ella zonas de pérdida de circulación del lodo. "rot "r ote ege a la las s ca cañe ñerí rías as du dura rant nte e la las s op oper erac acio ione nes s de pe perf rfor orac ació ión. n. $eneralmente las cañerías que no est!n recubiertas de cemento presentan problemas de fisuras o grietas.
Revestidor superficial.- "rovee protección contra arremetidas para la perforación m!s pr m!s prof ofun unda da,, so sopo port rte e es estr truc uctu tura rall pa para ra el ca cabe beza zall de dell po pozo zo y sa sart rtas as de revestimiento subsecuentes y en muc%as veces utilizada para aislar formaciones problem!ticas. &a sarta se encuentra, ya sea cementada a la superficie o en el interior de la sarta de conducción
Tubería intermedia.- Este tipo de revestidor proporciona integridad de presión durante duran te las op opera eraci cione ones s de pe perfo rfora ració ción n sub subsec secuen uente tes. s. 'amb mbién ién se le lla llama ma "rotectora porque protege las formaciones de altos pesos de lodo.
Cementación de Pozos Petroleros &os c! &os c!lcu lculos los pa para ra un una a &e &ec% c%ad ada a o me mezc zcla la de (e (emen mento to )vo )volum lumen en,, de dens nsida idad, d, rendimiento* son muy simples y la base de todo es un c!lculo de +alance de masas. &os c!lculos de cemento con aditivos sean líquidos o sólidos son f!cil de entender. #in embargo, lec%adas complejas como el cemento espuma son casi imposibles de realizar a mano debido a la complejidad que presentan, en cuyos casos se requiere del "rograma de una compañía de #ervicios de (ementación para realizar el trabajo. En este artículo se eplicaran los c!lculos necesarios para un trabajo com-n de cementación en el 'aladro.
TERMI!" C!M#E" $#E ECE"IT%" ECE"IT%" "%&ER: " %&ER: "or /efinición, un saco de cemento es igual a 01 libras. &os aditivos &íquidos en la mayor parte de los casos son medidos en $alones por #aco )U# gal2sac3*. &a densidad del gua 4resca es de 5.66 lpg. &a densidad del agua salada puede variar seg-n el lugar. El personal debe revisar dic%o valor específico para cada zona.
&os aditivos sólidos son mayormente epresados en "orcentaje por "eso de cemento.. "or ejemplo 678 arena silica significan que cada medida de peso en la mezcla contienen 678 de arena sílica. "ara el (emento #alado se epresa de diferentes formas, com-nmente en tanto por ciento de sal por peso de agua &a /ensidad del cemento es aproimadamente 3.16 SG )9:.69 &pg*.
'%CT!RE" (E C!)ER"I! C!M#E" usados en los C*lculos de Cementación: ; #$ < 5,66 &"$ ; pie cubico < =,15 galones ; 'onelada >etrica );??? 3g* < 99?1,: barriles ; 3g < 9,9?1: libras ; bbl < 19 $alones mericanos )U# $allon*
El )olumen %bsoluto es el volumen ocupado por las partículas sólidas sin incluir los espacios vacíos entre ellas. "or ejemplo, la densidad del cemento seco es de 26.32 lb/gal , por lo tanto cada libra de cemento tiene un volumen de ;29:,69 galones, a lo que es igual a ?,?65 gal2lb. Esto es un concepto muy importante que se debe conocer y entender ya que todos los c!lculos para el cemento se basan en el @olumen bsoluto del mismo.
Rendimiento del Cemento es el volumen total de la mezcla obtenido por cada saco de cemento seco. CALCULO DEL VOLUMEN DE CEMENTO
Estos se basan en la capacidad anular del pozo multiplicado por la longitud de cemento requerido por el "rograma de (ementación . continuación eplicaremos como se puede determinar el volumen de cemento seg-n sus especificaciones y el volumen requerido para su desplazamiento. /espués de leer lo siguiente ser!s capaz de realizar los c!lculos m!s importantes para la realización de un trabajo de (ementación.
Información del Pozo: Un pozo es perforado con una mec%a 5A;29B %asta la profundidad de 0.?;7 pies en >/ )5.7?7C '@/* con lodo +ase ceite de 0.7 lpg de densidad. El di!metro del %oyo desnudo se estima a 5.:B. El Devestidor anterior es de 0A725B, cuya zapata se encuentra a :.7?? >/ )7??? '@/*. #e planifica correr un revestidor =B asentando la zapata a la profundidad de 0.??? >/ )5.7?? '@/*. #e tiene un (uello 4lotador a la profundidad de 5.0:? >/ )5.1=? '@/*. El tope del cemento se ubicar! a 9??? pies dentro del revestidor 0A725B. El volumen del Espaciador ser! desde el tope del cemento %asta la #uperficie.
Información del Revestidor
Devestidor =FAAG H/ < :.;57F Devestidor 0A725F AG H/ < 5.57F Usar el diametro estimado del %oyo desnudo para (alcular el @olumen de (emento Dequerido. El Esquema del "ozo queda de la #iguiente maneraI.
(eterminar los si+uientes valores : @olumen de (emento @olumen del Espaciador @olumen de /esplazamiento
(e acuerdo con el Pro+rama de Cementación, el Esuema del Pozo ueda de la si+uiente forma.
(eterminando el )olumen de Cemento @olumen 'otal de (emento < )(emento en nular Devestidor =B A Joyo /esnudo* K )(emento en nular Devestidor 0A725B A Devestidor =B* K )(emento en (uello 4lotador A Lapata )#%oe 'rac3** #e necesitan entonces calcular tres secciones de volumenes para obtener el @olumen total de (emento que se va a utilizarI ;. (emento en el espacio nular ubicado entre el Devestidor =B y el Joyo /esnudo. 9. (emento en el espacio nular ubicado entre el Devestidor 0A725F y el Devestidor =F 6. (emento en el #%oe 'rac3 )Hnterior del Devestidor =B ubicado entre la Lapata y el (uello 4lotador* . El @olumen de cemento se obtiene de la (apacidad nular multiplicada por la &ongitud de (ada #ección .
Cemento en el espacio %nular ubicado entre el Revestidor / 0 el 1o0o (esnudo. •
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(apacidad anular (emento Dev =B A Joyo /esnudo. < )5.: 9A=9* M ;?90.1 < ?.?9197 bbl2pie &ongitud desde Lapata =B a Lapata 0A725F < 0??? N :7?? < 97?? pies (emento en el espacio nular ubicado entre el Devestidor =B y el Joyo /esnudo < ?.?9197 bbl2pie O97?? pies < 23.2 bbl
(emento en el espacio nular ubicado entre el Devestidor 0A725F y el Devestidor =F (apacidad nular Devestidor 0A725FA Devestidor =F < )5.579A=9* M ;?90.1 < ?.?9510 bbl2pie &ongitud de cemento dentro del Devestidor =F < 9??? ft (emento en el espacio nular ubicado entre el Devestidor 0A725F y el Devestidor =F < ?.?9510 bbl2pie 9??? pies < 7= bbl (emento en #%oe 'rac3 (apacidad Hnterna del Devestidor =F < :.;579 M ;?90.1 < ?.?6=;: bbl2pie &ongitud del #%oe 'rac3 < 1? pies (emento en s%oe trac3 < 1? ?.?6=;: < ;.7 bbl @olumen 'otal de (emento < :?.: K 7= K ;.7 < ;;0.; bbl /eterminar @olumen del Espaciador #eg-n el "rograma, el Espaciador debe llegar a #uperficie, por lo tantoI @olumen del Espaciador < (apacidad nular entre Dev 0A725F y Dev =F longitud del Espaciador (apacidad nular Dev 0A725F 2 Dev =F< )5.579A=9* M ;?90.1 < ?.?9510 bbl2pie &ongitud del Espaciador< @olumen nular %asta el 'ope del (emento. 'ope del (emento P9??? pies dentro de la Lapata 0A725B < :.7?? N 9.??? < 1.7?? pies @olumen del Espaciador < ?.?9510 1.7?? pies < ;95.9 bbl /eterminar @olumen del /esplazamiento El volumen de desplazamiento abarca desde la superficie %asta el (uello 4lotador, donde se asentar! el 'apón /uro o de /esplazamientoI
@ol /esplazamiento < (apacidad Hnterna del Devestidor =F "rofundidad del (uello 4lotador (apacidad Dev =F < :.;579 M ;?90.1 < ?.?6=;: bbl2pie "rofundidad del (uello 4lotador < 5.0:? ft
@olumen del /esplazamiento < ?.?6=;: 50:? < 666 bbl
Conclusión de los C*lculos @olumen de (emento < ;;0.; bbl @olumen del Espaciador < ;95.9 bbl @olumen del /esplazamiento < 666 bbl
Propósitos de la cementación secundaria &os propósitos principales de esta cementación sonI Deparar trabajos de cementación primaria deficientes. Deducir altas producciones de agua y2o gas. Deparar filtraciones causadas por fallas del revestidor. bandonar zonas no productoras o agotadas. #ellar zonas de pérdidas de circulación. "roteger la migración de fluido %acia zonas productoras
45 REP%R%CI!E" 'REC#ETE" E 6% CEMET%CI!PR!&6EM%" M7" 'REC#ETE" 8 C!M! PRE)EIR6!".9. PR!&6EM%" M7" 'REC#ETE" 8 C!M! PRE)EIR6!". ;. 4alta de aguaI de antemano deber! de almacenarse agua suficiente para la operación 9. 4alla de la unidad cementadoraI probar la misma antes de iniciar la operación, y si falla, no iniciar a cementar %asta que legue otra en condiciones. 6. "érdida parcial y pérdida total de circulaciónI si es perdida parcia, es recomendable bajar el gasto de bombeo para reducir la presiónQ a%ora, si la pérdida es total, %ay que continuar con la operación. 1. 4uga en la cabeza de cementaciónI reemplazarla por otra de inmediato. 7. 4alla en la unidad almacenadora de cemento )trompo*I tratar de corregir la falla y tener otra línea alterna de aire del equipo. :. l desplazar la lec%ada, que el eceso de cemento caiga en la presa de asentamiento. /ejar en la descarga de la línea de flote, a un elemento de la cuadrilla para estar pendiente, y cuando salga el cemento, que se descargue en el contenedor de recortes. =. l desplazar la lec%ada, fallen las bombas del equipoI terminar de desplazar con la unidad de alta 5. 4uga en las uniones del stand pipeI cambiar los empaques de las uniones. 0. /escontrol del pozoI efectuar procedimiento de cierre de preventores.
. %islamiento de zona productora: ;e
cuales son una elevada inclinación del pozo, el aislamiento efectivo de la sección productora de agua y el flujo cruzado eistente entre paquetes de arena.
6as soluciones planteadas fueron: •
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islamiento químicoI se planteó usar esta solución pero se descartó por el posible daño a las arenas superiores dada la %orizontabilidad del pozo. islamiento mec!nicoI Rluego de la interpretación del "&', se observó aislamiento eterno )colapso de la litita* entre la arena acuífera y la arena petrolífera, dejando como reto conseguir aislar mec!nicamente y de forma muy precisa el !rea interna de la rejillaF
/e la composición mec!nica de las rejillas, se tiene un intervalo de 9.7 pies de acción lisa en cada cuello, en la cual, si se instalaba un tapón puente, se podía lograr un aislamiento total. &uego de evaluar diferentes métodos de asentamiento y de consultar en foros internacionales el equipo de trabajo propuso asentar el mismo con una tecnología desarrollada para registros de pozos eploratorios y adaptarlo a las necesidades locales.
T=cnicas de forzamiento de cemento • • • • • • •
"reflujos &ec%adas limpiadoras Degímenes de bombeo )laminar turbulento tapon* /año de la formación &impieza de lodo de perforación Speraciones posteriores a la cementación reporte
