República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Nacional Experimental Politcnica de la !uerza "rmada Bolivariana
#ementación de Pozos Petroleros Prof Profes esor or$$
%os %os &uar &uarez ez
Bac' Ba c'il ille lere res$ s$ Parra Suarez, Luis David
25.721.370
Galantón Machado, ulitza ulitza Soar 2!."!#.055 Ló$ez %enteno, &lcides %e'erino 25.!"7.#(5 )odr*+uez ello, -i/ar %arolina 25."(2.30! Mendoza Medina, Leonel ose
25.!"7.15#
%arrera n+enier*a de $etróleo Se/estre "vo se/estre )+i/en Diurno
&an (om) Noviembre de *+,-
1
.ND.#E #ontenido .ntroduccion ,0+ #emento0 ,0, (ipos de #emento ,0* #lasificación de los cementos se/ún su /rado "P. ,01"ditivos ,010 ,010,, "ce cele lera rado dore ress ,010 ,010** Re Rettarda ardado dore ress ,010 ,01011 Ente Entend nded edor ores es ,0103 ,01 03 #ontro #ontrolad ladore oress de !iltra !iltrado do ,03 E4uipos de cementación *0+ #ementación Primaria 6 secundaria *0, Procedimientos b7sicos de cementación
*0,0 *0,0,, *0,0* *0,01 *0, *0,03 *0,0 *0,099 *0,0*0, *0,02 *0, *0,05 *0,0 *0,0;;
*0*
#orr #orrie iend ndo o tub tuber er88a de de rev reves esttimi imient ento #irculación de lodo mediante la bomba del e4uipo
Prueba de presión Bombeo de de lav lavaador 6 eesp spaaciadoR :anz :anzam amie ient nto o del tapó tapón n infer nferio ior r Mezcla de la lec'ada Bombeo de de la la le lec'ad c'adaa in inicial Bombeo de la lec'ad c'adaa de cola :anz :anzam amie ient nto o del tapó tapón n supe superi rior or *0,0,+ Desplazamiento de lec'adas 6 tapones con fluidos *0,0,, Revisión de los flu
*01 #ementación primaria$ Procedimiento en una etapa
*010, *010 *010**
#ementación de del tu tubo co conductor #eme #e men ntaci tació ón de de tu tuber8 ber8as as de rev reves esti timi mien ento to
2
Pa/0 2 2 2 2 5 ,+ ,, ,, ,* ,* ,1 ,3 ,3 ,9 ,9 ,9 ,,,2 ,5 ,; ,; *+ *+ *+ *, ** *1 *1 *1 *3
*010 *01011 *010 *01033 *0109 *010 *010--
#ement #eme ntac ació ión n de de tub tuber er8a 8a de reve revest stim imie ient nto o int inter erme medi diaa #eme #e men ntaci tació ón de de tu tuber8 ber8aa de de rev reves esti timi mien ento to de producción #ementación de liner #eme #e men ntaci tació ón de de con conex exio ione ness de de liliner ner a sup super erfficie cie
*03 #ementación primaria$ Procedimientos de múltiples etapas
10+ Propiedades de #ementación 10, Densidad 10* Rendimiento 101 (iempo de espesamiento 103 "/ua de mezcla 109 !luido de mezcla 10Reolo/8a 102 105 10;
Resistencia a la compresión
#ontrol de prdida de fluido "/ua libre 30+ Re4uerimientos #laves de #alidad de &ervicio 30, #ementaciones de Reparación 90, =b
erramientas 6 e4uipos de superficie en la cementación forzada
-0+ (apones (apones de #ementación -0, Volumen de cemento -0* (aponamiento (aponamiento de una zona a/otada -01 Prdida de circulación -03 "bandono -09 "ncla
!"
3
*9 *9 *; 1+ 1, 11 11 11 11 11 11 13 13 13 19 19 19 19 1112 12 12 12 1; 1; 3, 3, 3, 9* 9* 9* 91 93 99 99 99 9-
?ndice de !i/ura
!i/ura , centralizadores !i/ura *@,0 "islamiento Aonal !i/ura *@*0 #irculación de :odo !i/ura *@10 Bombeo de :avador 6 Espaciador !i/ura *@30 :anzamiento del (apón .nferior !i/ura *@90 Bombeo de la :ec'ada .nicial !i/ura *@-0 Bombeo de la :ec'ada de #ola !i/ura *@20 :anzamiento del (apón &uperior !i/ura *@50 E4uipo de Material a ranel !i/ura *@;0 Unidades de Bombeo de #emento !i/ura *@,+0 :8nea de (ratamiento !i/ura *@,,0 &istema de "ditivos :84uidos #omputarizado !i/ura *@,*0 (ubo #onductor !i/ura *@,10 #ementación a (ravs de tuber8a de Perforación !i/ura *@,30 (uber8as Macarrón !i/ura *@,90 (uber8a de Revestimiento de &uperficie !i/ura *@,-0 (uber8a de Revestimiento .ntermedia !i/ura *@,20 (uber8a de Revestimiento de Producción !i/ura *@,50 :iner !i/ura *@,;0 #ementación de #onexiones de :iner a &uperficie !i/ura 10+ Variaciones propiedades !i/ura 30+ !actores de importancia !i/ura 9@,0 Reparación de un "islamiento Aonal Defectuoso !i/ura 9@*0 &ubida de la Parte &uperior del #emento !i/ura 9@30 Reparación de (uber8as de Revestimiento #orro8das !i/ura 9@90 (cnicas de #ementación !orzada !i/ura 9@-0 Bombeo #ontinuo !i/ura 9020 Variación de presión !i/ura 9@50 (apón Mec7nico !i/ura 9@;0 Empacadores Recuperables !i/ura 9@,+0 Empacador Perforable de #ementación !orzada$ Retenedor de #emento !i/ura 9@,,0 (apón Mec7nico C(ipo #opa !i/ura 9@,*0 (apón Mec7nico C(ipo Empacador !i/ura 9@,10 #ementación !orzada con Empacador con (ubo de !ondo !i/ura 9@,30 Manifold de #ementación !orzada !i/ura -@,0 Desviación !i/ura -@*0 (aponamiento de una Aona "/otada !i/ura -@10 (apón para Prdida de #irculación !i/ura -@30 "/u
4
; ,+ ,* ,1 ,3 ,9 ,,,5 ,; ,; ** *1 *3 *9 **2 *5 *; 1+ 1* 11 1112 15 1; 1; 3+ 3* 33 39 332 9* 91 91 93 99 9992
.ntroducción &l $asar de los a4os la industria $etrolera sea convertido en una $otencia /undial de +ran reno/6re en todo el /undo la industria $etrolera a6arca /uchas eta$as co/o es la e$loración, $er'oración, $roducción /ercadeo del $etróleo entre otras di'erentes ra/as ue su6dividen de las antes /encionado8 en la $er'oración de $ozos se utilizan serie de /todos $ara lle+ar as* a la arena ue se desea $roducir $ero /ediante el $roceso de $er'oración se necesita ue el hoo se encuentre en las /e9ores condiciones $ara $er'orar $ara $roducir, evitar la conta/inación de los acu*'eros de a+ua dulce. Para ello se necesita la ce/entación de un $ozo el cual es un $roceso /ediante el cual se coloca una lechada de ce/ento en el es$acio anular 'or/ado entre las 'or/aciones ue se han $er'orado la tu6er*a de revesti/iento, en /uchos casos esto $uede hacerse en una o$eración si/$le, a travs de 6o/6ear ce/ento de6a9o de la tu6er*a de revesti/iento a travs del za$ato +u*a del revesti/iento, hacia arri6a dentro del es$acio anular. La ce/entación tiene una +ran i/$ortancia en la vida del $ozo, a ue los tra6a9os de una 6uena co/$letación de$enden directa/ente de una 6uena ce/entación. )eal/ente la $ro6le/:tica en ce/entación de $ozos a6arca una investi+ación hol*stica de6ido a ue se tratan de /uchos 'actores ue de6en ser estudiados tales co/o el ti$o de litolo+*a de la 'or/ación, el di:/etro esta6ilidad del hoo, el ti$o de centralizador, lechada 6a9o u condiciones se de6e 6o/6ear, en s*, todos ellos de6en ir oruestados con el 'in de ue se cu/$la el o69etivo $rinci$al ue es aislar una zona de inters, 6ien sea $orue se tiene acu*'eros so/eros o arenas $roductoras de un /is/o aci/iento ue $resentan zonas ladronas o de $resiones anor/ales. Las 'or/aciones con $resiones anor/ales ;$resiones del 'luido anor/al/ente altas< co/$lican severa/ente las o$eraciones cuando son atravesadas durante la $er'oración en /uchas de ellas ocurren $ro6le/as de /i+ración de 'luidos. =s $or ello ue cada o$eración de6e ir $lani'icada con las />lti$les disci$linas con la 'inalidad de reducir la incertidu/6re durante la construcción del $ozo, $uesto ue sola/ente se tiene una o$ortunidad $ara hacer este $rocedi/iento correcta/ente. =n este tra6a9o se $resenta una 6reve e$licación de los conce$tos, o69etivos herra/ientas ue servir:n $ara dar una idea +eneral al tra6a9o ue se realizar el $roceso de ce/entación de un $ozo teniendo en cuanta cuales son los ce/entos ue se utilizan ,aditivos, clases de ce/ento se+>n &P un con9unto de interro+antes ue ser:n e$licadas.
5
,0 #emento0 Se deno/ina ce/ento a un con+lo/erante hidr:ulico ue, /ezclado con a+re+ados $treos ;+rava, arena, etc.< a+ua, crea una /ezcla uni'or/e, /alea6le $l:stica ue 'ra+ua se endurece al rea accionar con el a+ua, aduiriendo consistencia $trea, 'or/ando el lla/ado hor/i+ón o concreto. Su uso est: /u +eneralizado en construcción e in+enier*a civil, su $rinci$al 'unción la de a+lutinante.
=l $ri/er ti$o de ce/ento usado en un $ozo $etrolero 'ue el lla/ado ce/ento Portland, el cual 'ue desarrollado $or ose$h &s$din en 1"2!, esencial/ente era un /aterial $roducto de una /ezcla ue/ada de calizas arcillas. =l ce/ento Portland es un /aterial ce/entante dis$oni6le universal/ente. Las condiciones a las cuales es e$uesto en un $ozo di'ieren si+ni'icativa/ente de auellas encontradas en o$eraciones convencionales de construcciones civiles.
,0,0 (ipos de #emento0 =isten diversos ti$os de ce/ento, di'erentes $or su co/$osición, $or sus $ro$iedades de resistencia dura6ilidad, $or lo tanto $or sus destinos usos, $ero se $ueden esta6lecer dos ti$os 6:sicos de ce/entos
,0,0,De ori/en arcilloso$ o6tenidos a $artir de arcilla $iedra caliza en $ro$orción 1 a ! a$roi/ada/ente.
,0,0* De ori/en puzol7nico$ la $uzolana del ce/ento $uede ser de ori+en or+:nico o volc:nico.
,0*#lasificación de los cementos se/ún su /rado "P.0 Los ce/entos tienen ciertas caracter*sticas '*sicas u*/icas en 6ase al uso ue se les $uede dar en cuanto a ran+o de $ro'undidad, $resiones te/$eraturas a so$ortar, etc. La &P de'ine ( di'erentes clases de ce/ento ;de & a ?< de$endiendo de la $ro$orción de los cuatro co/$onentes u*/icos 'unda/entales ;%3, %2S, %3&, %!&@8 siendo %Acalcio, SAsilicato, &Aalu/inato, @A'loruro<. Clase A$ usado +eneral/ente $ara $ozos desde su$er'icie hasta #000B, cuando no se reuieren $ro$iedades es$eciales. La relación a+uaCce/ento reco/endada es 5.2 +alCss. Clase B$ usado +eneral/ente $ara $ozos desde su$er'icie hasta #000B, cuando ha condiciones /oderadas a altas resistencia al sul'ato. La relación a+uaCce/ento reco/endada es 5.2 +alCss.
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Clase C: usado +eneral/ente $ara $ozos desde su$er'icie hasta #000B, cuando se reuieren condiciones de alto es'uerzo. La relación a+uaCce/ento reco/endada es #.3 +alCss.
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Clase D: usado +eneral/ente $ara $ozos desde #000B hasta 10000B, $ara condiciones /oderadas de $resión te/$eratura. =st: dis$oni6le $ara es'uerzos /oderados a altos. La relación a+uaCce/ento reco/endada es !.3 +alCss. Clase E: usado +eneral/ente $ara $ozos desde 10000B hasta 1!000B, $ara condiciones altas de $resión te/$eratura. La relación a+uaCce/ento reco/endada es !.3 +alCss. Clase F: usado +eneral/ente $ara $ozos desde 10000B hasta 1#000B, $ara condiciones etre/as de $resión te/$eratura. =st: dis$oni6le $ara es'uerzos /oderados a altos. La relación a+uaCce/ento reco/endada es !.3 +alCss. Clase G y H: usado +eneral/ente $ara $ozos desde su$er'icie hasta "000B o $uedan ser usados con aceleradores o retardadores $ara cu6rir una a/$lia variedad de ran+os de $resión te/$eratura. La relación a+uaCce/ento reco/endada es 5,0 +alCss. =l ce/ento /:s co/>n/en te usado es el G.
,010 "ditivos0 Los aditivos tienen co/o 'unción ada$tar los di'erentes ce/entos $etroleros a las condiciones es$ec*'icas de tra6a9o. Pueden ser sólidos Co l*uidos ;solución acuosa<. Pueden ser reueridos $ara
Eariar la densidad de la lechada %a/6iar la 'uerza de co/$resión &celerar o retardar el tie/$o de asenta/iento %ontrolar la 'iltración la $rdida de 'luido )educir la viscosidad de la lechada
Las cantidades de aditivos secos nor/al/ente son e$resados en tr/inos de $orcenta9e $or $eso de ce/ento ;F -%<. Los aditivos l*uidos nor/al/ente son e$resados en tr/inos de volu/en $or $eso de ce/ento ;+alCs<. =ntre ellos tene/os
"celeradores$ se usan en $ozos donde la $ro'undidad la te/$eratura son 6a9as. Para o6tener tie/$os de es$esa/iento cortos 6uena resistencia a la co/$resión en corto tie/$o. Pueden usarse cloruro de calcio ;%a%l2, el /:s usado, en una concentración de 1,5 H 2,0F<, silicato de sodio ;Ia2Si-3<, cloruro de sodio ;Ia%l, al 2.0 H 2.5F<, :cido o:lico ;?2%2-!<, a+ua de /ar, etc.
Retardadores$ utilizados en secciones $ro'undas donde las altas
te/$eraturas $ro/ueven un asenta/iento /:s r:$ido. ?acen ue el tie/$o de 'ra+uado el desarrollo de resistencia la co/$resión del ce/ento sea /:s lento. Los /:s usados son li+nitos, li+nosul'o nato de calcio ;0,1 H 1,5F<, :cidos hidroicar6o*licos, az>cares, deriva dos celulósicos, etc.
Extendedores$ se a4aden $ara reducir la densidad del ce/ento o $ara
reducirla cantidad de ce/ento $or unidad de volu/en del /aterial 'ra+uado, con el 'in de reducir la $resión hidrost:tica ;con el 'in de evitar una 'ractura< au/entar el rendi/iento ;$ie3Csaco< de las lechadas. Ja/6in reducen la 'uerza de co/$resión e incre/entan el tie/$o de 'ra+uado. =ntre los /:s usados se tienen 6entonita $rehidratada ;2 H 20F<, silicato de sodio ;Ia2Si-3<, diato/eas ;10 H !0F<, /ezclas 5050 Pozolan con ce/ento Portland, etc.
#ontroladores de !iltrado$ aditivos ue controlan la $rdida de la 'ase acuosa del siste/a ce/entante 'rente a una 'or/ación $er/ea6le. Previenen la deshidratación $re/atura de la lechada. Los /:s usados son celulosa ;%M?=%, 0,3 K 1F<, $ol*/eros or+:nicos, reductores de 'ricción, etc.
F,03 E4uipo de cementación0 Aapata de revestimiento0 Su $rinci$al 'unción es correr el 'ondo de la tu6er*a de revesti/iento. Jiene un $er'il redondeado $ara asistir la corrida del a+u9ero. Se le conoce co/o za$ata 'lotadora cuando es corrida con una v:lvula de 6ola.
#uello flotador0 sual/ente localizado 2 o 3 9untas so6re la za$ata act>a co/o un alto $ara los ta$ones de ce/ento. =l cuello 'lotador ase+ura ue ha6r: ce/ento sellando las >lti/as 9untas de la tu6er*a de revesti/iento cuando cese el 6o/6eo, es decir, cuando el ta$ón sea +ol$eadoN. &l+unos $ro+ra/as de $er'oración $er/iten un des$laza/iento adicional hasta un /:i/o de la /itad de la $ista de la za$ata, en un intento $or corre+ir un error de e'iciencia de 6o/6eo o6servar un +ol$e de ta$ón. =sto ta/6in /ini/iza el volu/en de ce/ento a ser $er'orado des$us. =l cuello 'lotador ta/6in contiene una v:lvula de 6ola, la cual $reviene ue el ce/ento ue se encuentra en el es$acio anular 'lua de re+reso a la tu6er*a de revesti/iento, cuando el des$laza/iento haa ter/inado. na $rue6a de 'lu9o es conducida des$us de 6o/6ear, $ara con'ir/ar el so$orte correcto. %uando se corre la tu6er*a de revesti/iento a ue el 'lotador $revendr: el 'lu9o de retorno, es usual el tener ue llenar $eriódica/ente la tu6er*a de $er'oración ;cada 5 9untas<. =n caso de ue esto no se ha+a se $odr*a lle+ar a cola$sar la tu6er*a de revesti/iento co/$leta.
#entralizadores0 =stos son a sea de ti$o de 'le9e con 6isa+ra o sólidos de ti$o es$iral o r*+idoN a/6as sirven $ara centralizar la tu6er*a de revesti/iento en el hueco. Eenta9as de la tu6er*a centralizada
Me9ora la e'iciencia del des$laza/iento. )educe el ries+o di'erencial de atra$a/iento. Previene $ro6le/as clave de asenta/iento. )educe el arrastre en $ozos direccionales.
!i/ura , centralizadores
Raspadores0 Son ce$illos de acero ue $ueden ser a/ordazados a la tu6er*a de revesti/iento ase+uradas con collares de $arada. tilizados $ara re/over '*sica/ente el revoue, lodo +eli'icado esco/6ros.
#abezales de cementación0 =l ca6ezal de ce/ento conecta a la l*nea de descar+ue de la unidad de ce/ento hacia la $arte su$erior de la tu6er*a de revesti/iento. Para una a$licación co/$leta al a+u9ero, la tu6er*a de revesti/iento es corrida de re+reso al $iso del eui$o de $er'oración los ta$ones son car+ados a la su$er'icie del ca6ezal de ce/entación. =l lanza/iento inclue re/over el reten 6o/6ear el ta$ón adentro del hueco.
(apones de cemento0 Los ta$ones de ce/ento son utilizados $ara se$arar la lechada de ce/entación del es$aciador o lodo $ara $revenir la conta/inación. =n corridas de tu6er*as de revesti/iento lar+as, ta$ones adicionales son 6o/6eados antes entre el tren de es$aciadores $ara /ini/izar la conta/inación causada $or varios re+*/enes dentro de di'erentes es$aciadores $ara /ai/izar su e'ectividad cuando sal+an hacia el es$acio anular. Los ta$ones son nor/al/ente 'a6ricados de +o/a. Earios a$aratos $ro$ios son utilizados $ara en+ancharN los ta$ones unos a los otros $ara $er/itir una $er'oración /as ':cil ;/uchas veces deno/inado $er'ora6le PD%< =l ta$ón de 'ondo tiene un del+ado dia'ra+/a en su centro. Des$us de ue aterriza el collar 'lotador. =l dia'ra+/a se ru$tura cuando una $resión di'erencial $redeter/inada es alcanzada. Ior/al/ente se lanza antes del es$aciador o del ce/ento. .
La ce/entación $ri/aria consiste en la colocación de ce/ento en el anular ;es$acio eistente entre la tu6er*a de revesti/iento el a+u9ero a6ierto o la tu6er*a de revesti/iento anterior<.=l o69etivo de la ce/entación $ri/aria es ase+urar la inte+ridad del a+u9ero, lo cual i/$lica los si+uientes as$ectos aisla/iento zonal, sustentación, $rotección de la tu6er*a de revesti/iento, sustentación del a+u9ero.
"islamiento zonal =l aisla/iento zonal consiste en sellar unas zonas con res$ecto a otras. =sto evita el des$laza/iento de l*uidos +ases entre las zonas de la 'or/ación a travs del anular. =n la @i+ura 2H1 ve/os un e9e/$lo de e ce/ento $ara evitar ue el +as el $etróleo se /ezclen con el a+ua de la zona su$erior.
#ementación Primaria
&istemas de Mezcla 6 Bombeo de #emento
:odo de Perforación
(uber8a de Revestimiento #apa de #emento en el "nular
"/ua
#ollar de !lotación #apa de #emento en el "nular Aapata de Revestimiento
Figura 2-1. Aislamiento Zonal
&ustentación de la tuber8a de revestimiento La ca$a de ce/ento $ro$orciona so$orte aial a la tu6er*a de revesti/iento de la su$er'icie, as* co/o a cualuier otra tu6er*a de revesti/iento ue se instale lue+o ;$or e9e/$lo, los liners<.
Protección de la tuber8a de revestimiento =l ce/ento sirve co/o so$orte $rotección contra las 'or/aciones $l:sticas ;$or e9e/$lo, sales< 'luidos corrosivos de la 'or/ación ;$or e9e/$lo, ?2S %- 2<.
&ustentación del a/ua co/o so$orte $ara el a+u9ero en 'or/aciones $l:sticas, sensi6les al a+ua o no consolidadas.
*0*Procedimientos b7sicos de cementación =n las si+uientes secciones, se descri6e el $rocedi/iento 6:sico de una ce/entación $ri/aria. =l $roceso inclue los si+uientes $asos
F %orrida de tu6er*a de revesti/iento F %irculación de lodo /ediante la 6o/6a del eui$o de $er'oración F Prue6a de $resión F o/6eo de lavador es$aciador F Mezcla de lechada F o/6eo de la lechada inicial o de llenado F o/6eo de la lechada de cola F Lanza/iento del ta$ón su$erior F Des$laza/iento de las lechadas ta$ones con 'luido F %o/$ro6ación de retorno de 'luidos *0,0, #orriendo tuber8a de revestimiento La tu6er*a de revesti/iento se corre en el $ozo tra/o $or tra/o8 las coneiones ;roscadas< se realizan /ediante llaves de $otencia. Ior/al/ente, la corrida de la tu6er*a se realiza a ca6o $or cuadrillas de tra6a9adores es$ecializadas Durante el $roceso de introducción de la tu6er*a de revesti/iento, $odr*a ocurrir al+o ue a'ectara de 'or/a ne+ativa al tra6a9o de ce/entación. na vez corrida, la tu6er*a de revesti/iento se asienta so6re el 'ondo o 9usto enci/a del 'ondo. =l $ri/er tra/o de la tu6er*a de revesti/iento tiene una za$ata de 'lotación o za$ata +u*a en el etre/o. =sta za$ata sirve $ara $rote+er el etre/o de la tu6er*a de revesti/iento auda a +uiarla en su $aso hacia el 'ondo del $ozo. Des$us del $ri/er o se+undo tra/o, se instala un collar de 'lotación. =l es$acio situado entre el collar de 'lotación la za$ata se deno/ina recorrido de za$ata suele tener unos "0 $ies de lar+o. Ior/al/ente, el recorrido de za$ata se de9a lleno de ce/ento al 'inal del tra6a9o de ce/entación. Se+>n la locación el cliente, la cuadrilla de ce/entación $uede estar $resente en el lu+ar antes de la introducción de la tu6er*a de revesti/iento o durante el $roceso, o 6ien $uede acudir una vez ue se haa co/$letado la inserción de la tu6er*a, cuando se est: circulando el lodo de $er'oración antes de la ce/entación.
*0,0* #irculación de lodo mediante la bomba del e4uipo de perforación &ntes de 6o/6ear la lechada en el $ozo, se lleva a ca6o otro $roceso utilizando la 6o/6a del eui$o de $er'oración se hace circular lodo de $er'oración ;ta/6in conocido co/o 'luido de $er'oración< en el $ozo, con el 'in de acondicionar el lodo lavar el $ozo ;@i+ura 2H2<. =ste $roceso reci6e el no/6re de acondiciona/iento de lodo. &condicionar el lodo si+ni'ica conse+uir ue 'lua sin $ro6le/as. Si no se lleva a ca6o el acondiciona/iento del lodo, el $aso de 'luido $or el anular $uede verse di'icultado $or la $resencia de sectores con lodo +eli'icado.
Figura 2-2. Circulación de Lodo
*0,01 Prueba de presión &ntes de iniciar la ce/entación, se de6e hacer una $rue6a de $resión a las l*neas de trata/iento de alta $resión ue van desde la unidad de ce/entación hasta el $ozo. Se de6e re$arar cualuier 'u+a ue se detecte re$etir la $rue6a de $resión hasta conse+uir el resultado adecuado. Los resultados de la $rue6a de $resión de6en re+istrarse docu/entarse en un +r:'ico. Las $rue6as de $resión se realizan tal co/o se indica a continuación
P"&= +, &r/e las l*neas desde la unidad de ce/entación a la coneión del $ozo. P"&= +* %e6e la unidad de ce/entación las l*neas de ce/ento con a+ua $ara llenar todas las l*neas.
P"&G +1 %ierre la v:lvula del ca6ezal de $ozo ase+>rese de ue no haa nadie cerca de las l*neas.
P"&= +3 &u/ente la $resión hasta el nivel $redeter/inado haciendo ue la unidad 6o/6ee a+ua.
P"&= +9 Manten+a la $resión durante 5 /inutos co/$rue6e si ha 'u+as. P"&= +- Li6ere la $resión a9uste las v:lvulas $ara llevar a ca6o la /ezcla 6o/6eo del ce/ento.
P"&= +2 nicie el tra6a9o. *0,03 Bombeo de lavador 6 espaciador &ntes de 6o/6ear la lechada de ce/entación, $or lo +eneral, se 6o/6ea un lavador u*/ico o un es$aciador densi'icado, o a/6os, $ara ue act>en co/o 6u''er entre el 'luido de $er'oración el ce/ento. Los lavadores u*/icos son 'luidos 6ase a+ua ue $ueden utilizarse en es$acios anulares $eue4os con +eo/etr*a del a+u9ero re+ular. =stos 'luidos $ueden utilizarse cuando se $uede lo+rar tur6ulencia en todas las secciones del es$acio anular. Los es$aciadores son 'luidos densi'icados ue se 6o/6ean en 'lu9os tur6ulentos o la/inares. =stos $roductos sirven $ara eli/inar co/$leta/ente los 'luidos de $er'oración del anular antes de inectar la lechada de ce/entación. Los lavadores es$aciadores se $re$aran antes del tra6a9o de ce/entación se 6o/6ean antes de e/$ezar la /ezcla del ce/ento ;@i+ura 2H3<.
Figura 2-3. Bombeo de Lavador y Esaciador
*0,09 :anzamiento del tapón inferior
=n los tra6a9os de ce/entación $ri/aria, antes des$us de la inección de la lechada de ce/entación, se lanzan ta$ones li/$iadores. =stos ele/entos sirven $ara se$arar la lechada de los 'luidos de $er'oración, li/$iar las $aredes interiores de la tu6er*a de revesti/iento o6tener una indicación $ositiva ;$resión< de ue el ce/ento a est: en $osición 'uera de la tu6er*a de revesti/iento. ?a dos ta$ones. =l $ri/ero, el ta$ón in'erior, es hueco tiene una /e/6rana de caucho en la $arte su$erior. =sta /e/6rana estalla cuando el ta$ón lle+a a la $arte su$erior del collar de 'lotación, en la zona in'erior de la sarta de revesti/iento, se a$lica $resión di'erencial. =l ta$ón in'erior se lanza desde la ca6eza de ce/entación antes de 6o/6ear la lechada de ce/entación $or la tu6er*a de revesti/iento, su/isión es /antener se$arada la lechada del lodo li/$iar el interior de la tu6er*a de revesti/iento ;@i+ura 2H!<. =l ta$ón in'erior se car+a en la ca6eza de ce/entación, ue est: instalada en la $arte su$erior de la tu6er*a de revesti/iento. =n al+unos casos, el ta$ón su$erior se car+a en la ca6eza de ce/entación ta/6in en esta 'ase.
Figura 2-!. Lan"amiento del #aón $n%erior
&ntes de 6o/6ear el ce/ento, se llevan a ca6o los si+uientes $rocesos las v:lvulas de la ca6eza de ce/entación se colocan en la $osición correcta, el /ecanis/o de lanza/iento del ta$ón ;situado en la ca6eza de ce/entación< se activa , $or >lti/o, se 6o/6ea al+o de 'luido $ara e/$u9ar el ta$ón li/$iador desde la ca6eza hacia la tu6er*a de revesti/iento. n testi+o ;tattletale< colocado en la ca6eza de ce/entación indica el lanza/iento. Las v:lvulas de la ca6eza de
ce/entación se vuelven a colocar en su $osición $ara la ce/entación, $uede iniciarse la /ezcla el 6o/6eo de la lechada de ce/entación.
*0,0- Mezcla de la lec'ada La lechada de ce/entación se 'or/a co/6inando ce/ento seco, a+ua los aditivos necesarios en un /ezclador. =ste $roceso $uede realizarse en continuo o $or 6aches. =l 'luido de /ezcla ;a+ua /:s los aditivos del ce/ento< $uede $re$ararse antes o al vuelo /ediante un siste/a de aditivos l*uidos. =n al+unas locaciones, los aditivos se /ezclan en seco con el ce/ento.
*0,02 Bombeo de la lec'ada inicial La lechada inicial es un ti$o de lechada de 6a9a densidad alto rendi/iento dise4ada $ara llenar cu6rir la sección su$erior del anular. =ste /aterial se 6o/6ea des$us del lavador el es$aciador antes de la lechada de cola ;@i+ura2H5<. Su densidad es su$erior a la del 'luido de $er'oración /enor ue la de la lechada de cola.
Figura 2-&. Bombeo de la Lec'ada $nicial
*0,05 Bombeo de la lec'ada de cola La lechada de cola es una lechada de /aor densidad, dise4ada $ara cu6rir la sección in'erior del anular desde el 'ondo del a+u9ero. Ior/al/ente, la lechada de cola $resenta unas $ro$iedades su$eriores a las de la lechada inicial. =s esencial ue la lechada de ce/entación ten+a la densidad correcta $ara ue sus $ro$iedades sean las deseadas.
Figura 2-(. Bombeo de la Lec'ada de Cola
*0,0; :anzamiento del tapón superior =l se+undo ta$ón li/$iador de ce/entación se deno/ina ta$ón su$erior es sólido. Se 6o/6ea al 'inal de los tra6a9os de ce/entación con el 'in de se$arar la lechada del 'luido de des$laza/iento ue se 6o/6ea en la si+uiente eta$a del $roceso, evitar as* ue sea conta/inada $or dicho 'luido. na vez ue la lechada a se ha 6o/6eado en la tu6er*a de revesti/iento, el ta$ón su$erior se lanza desde la ca6eza de ce/entación ;@i+ura 2H7<.
Figura 2-). Lan"amiento del #aón *uerior
%uando se ha inectado la lechada de cola, se $ara el 6o/6eo , a continuación, las v:lvulas de la ca6eza de ce/entación se ca/6ian de $osición $ara $er/itir 6o/6ear un 'luido ;nor/al/ente a+ua o es$aciador< ue e/$u9e el ta$ón su$erior desde la ca6eza de ce/entación. la lechada hacia a6a9o $or la tu6er*a de revesti/iento. %uando el ta$ón li/$iador in'erior lle+a al collar de 'lotación, la /e/6rana situada en su $arte su$erior se ro/$e la lechada es
6o/6eada, saliendo de la $arte in'erior de la tu6er*a de revesti/iento su6iendo $or el anular. %uando el ta$ón su$erior lle+a al ta$ón in'erior, ha un au/ento de $resión. Las lechadas de ce/entación se encuentran en el es$acio anular en el recorrido de za$ata. =l $roceso ha6r: 'inalizado cuando se indiue un au/ento de $resión en la su$er'icie el $roceso de des$laza/iento haa ter/inado. Lue+o, retornar:n de dos a cinco 6arriles $arar: el 'lu9o. Si este 'lu9o de retorno contin>a, si+ni'ica ue ha 'u+as en el collar de 'lotación.
*0,0,, Revisión de los flua, si+ni'ica ue el collar de 'lotación tiene al+>n de'ecto.
*0,0,+
Desplazamiento de lec'adas 6 tapones con fluidos
& continuación, las lechadas de ce/entación los ta$ones li/$iadores se 6o/6ean ;son des$lazados< hacia el 'ondo del $ozo /ediante el 'luido de $er'oración u otro 'luido. =ste 'luido de des$laza/iento e/$u9a el ta$ón su$erior.
*0* E4uipos Los tra6a9os de ce/entación suelen realizarse con los si+uientes eui$os
F =ui$o de /aterial a +ranel $ara el al/acena/iento la /ezcla F nidad de 6o/6eo de ce/ento F l*neas de trata/iento F siste/a de /ezclado F /ezclador $or 6aches F tanues de 'luido F siste/a de aditivos l*uidos F ca6ezas de ce/entación. *0*0, E4uipo de material a /ranel
=n los tra6a9os de ce/entación $ri/aria, se necesitan los si+uientes eui$os de /aterial a +ranel $ara al/acenar el ce/ento seco trans'erirlo al siste/a de /ezclado de ce/ento ;@i+ura 2H"<
F Silos de ce/ento a $resión o silos de ce/ento de +ravedad los distintos ce/entos /ezclas de6en al/acenarse en silos de ce/ento se$arados. Los silos de6en tener la ca$acidad su'iciente $ara al/acenar el ce/ento necesario. &de/:s, estos silos ta/6in sirven $ara /ezclar /ani$ular aditivos /aterial a +ranel en seco.
Figura 2-+. E,uio de aterial a ranel
F Jrans$orte de ce/ento a +ranel se utilizan $ara trans$ortar el ce/ento seco hasta el $ozo. Ja/6in $ueden utilizarse durante la ce/entación $ara trans'erir directa/ente el ce/ento al siste/a de /ezclado.
F %o/$resor de aire su/inistra el aire $ara $resurizar los silos llevar a ca6o
la trans'erencia de ce/ento. F Man+ueras de caucho de ! $ul+adas sirven $ara trans'erir el /aterial desde el silo hasta el eui$o de /ezclado de ce/ento8 ta/6in se utilizan $ara las l*neas de ventilación.
F Janue de descar+a auda a controlar el 'lu9o de ce/ento seco desde la $lanta de /aterial a +ranel al siste/a de /ezclado. =s esencial /antener en 6uen estado el eui$o de /aterial a +ranel, a ue $ara realizar adecuada/ente los tra6a9os de ce/entación es crucial ue este eui$o 'uncione de 'or/a e'ectiva.
*0*0* Unidad de bombeo de cemento
La unidad de 6o/6eo de ce/ento ;@i+ura 2H(< dese/$e4a las si+uientes 'unciones
F Su/inistra alta $otencia $resión de 6o/6eo F Mide los 'luidos de /ezcla F Pro$orciona controla el siste/a de /ezclado de ce/ento F %ontrola el caudal la $resión de 6o/6eo.
%a/ión de o/6eo de %e/ento
SOid de o/6eo de %e/ento ;%PSH3#1<
Figura 2-/. 0nidades de Bombeo de Cemento
*0*01 :8nea de tratamiento La l*nea de trata/iento es un con9unto de tu6er*as, Jes, v:lvulas uniones +iratorias ue se utiliza $ara llevar la lechada de ce/entación otros 'luidos 6o/6eados desde la unidad de ce/entación al $ozo ;@i+ura 2H10<.
Figura 2-1. Lnea de #ratamiento
F aditivosl*uidos se vierten en la $ro$orción adecuada se dis$ersan en el a+ua de /ezcla. =n los tra6a9os de ce/entación, se utiliza una l*nea de trata/iento de dos $ul+adas 1502. La l*nea de trata/iento de6e ar/arse con'or/e a las instrucciones
de la Ior/a de Se+uridad 5 de ell Services o/6eo a Presión Se+uridad en la Locación ;sección D 3313#"1 de nJouch<.. Las l*neas de trata/iento dis$onen de unas estrictas instrucciones de uso, ins$ección $rue6a. =ncontrar: estas indicaciones en la Ior/a de Se+uridad 23 de S Prue6as e ns$ección de =ui$os de Jrata/iento ;sección D 3313701 de nJouch<.
*0*03 &istema de mezcla =l o69etivo del siste/a de /ezcla es +arantizar la $ro$orción eacta de ce/ento seco 'luido de /ezcla de /anera ue se o6ten+a una lechada con caracter*sticas $redeci6les, ue $ueda 6o/6earse al 'ondo del $ozo al caudal deseado. Se utilizan diversos ti$os de siste/as de /ezcla8 ade/:s, estos siste/as est:n en continua evolución. =n el Módulo =J 7 encontrar: la descri$ción e instrucciones de uso de los siste/as de /ezcla ue se utilizan actual/ente =ui$os de Mezclado de %e/ento ;sección D !127"3! de nJouch<.
*0*09 Mezclador por bac'es La /ezcla $or 6aches es un siste/a si/$le $ara la /ezcla de lechadas de ce/entación. =isten varios ti$os de /ezcladores $or 6aches, con una ca$acidad ue oscila entre 15 150 66l. Ior/al/ente, estos /ezcladores est:n eui$ados con $aletas, 6o/6as centr*'u+as de circulación, l*neas $ara ue la lechada circule se /ezcle en los tanues $or 6aches durante el $roceso de /ezcla. =l $rocedi/iento /:s co/>n de /ezcla $or 6aches consiste en llenar el tanue con una lechada /ezclada al vuelo con la densidad deseada , lue+o, a9ustar la densidad /ediante la adición de 'luido de /ezcla o ce/ento. -tra tcnica /u utilizada es la de llenar el /ezclador $or 6aches con 'luido de /ezcla lue+o a4adir el ce/ento seco desde el siste/a de /aterial a +ranel directa/ente al 'luido de /ezcla hasta conse+uir la densidad deseada. Si utiliza este>lti/o /todo, a4ada el ce/ento $oco a $oco, con un caudal /ane9a6le8 co/$rue6e la densidad a intervalos re+ulares de9e ue la lechada se ho/o+enice antes de /edir la densidad.
*0*0- (an4ues de fluido Los 'luidos utilizados en el $roceso de ce/entación ;'luido de /ezcla $ara la lechada inicial la lechada de cola, lavadores es$aciadores< de6en al/acenarse $re$ararse en tanues de 'luido.
=l uso 6o/6as centr*'u+as $ara la recirculación de la lechada de6e li/itarse al /*ni/o, a ue la ener+*a de corte adicional ue se a4ade al siste/a $uede a'ectar de 'or/a ne+ativa las $ro$iedades de la lechada. Se reco/ienda ue la lechada no se recircule con una 6o/6a centr*'u+a durante /:s de 5 /inutos $or cada 10 66l de lechada. Ior/al/ente, $ara al/acenar estos 'luidos se utilizan tanues de lodo del eui$o de $er'oración8 en todo caso, la cuadrilla de ce/entación de6e ase+urarse de ue
F
Los tanues estn li/$ios no se conta/inen con otros 'luidos durante la $re$aración de los 'luidos o el $roceso de ce/entación.
F ?aa su'icientes tanues los tanues ten+an la ca$acidad su'iciente $ara al/acenar los distintos 'luidos ue se necesitan. Io olvide ue ta/6in de6e tener en cuenta el volu/en /uerto del tanue.
F =l 'luido de los tanues $ueda /ezclarse circular de 'or/a adecuada $ara F
+arantizar su ho/o+eneidad. Io haa 'u+as en los tanues.
F =l caudal de 'luido desde los tanues a la unidad de ce/entación sea el adecuado $ara $oder alcanzar los caudales de 6o/6eo /ezcla de dise4o. =n al+unos casos, los tanues $ara los 'luidos utilizados durante el $roceso de ce/entación son su/inistrados. =n locaciones costa'uera, se utilizan los tanues del eui$o de $er'oración , en al+unos casos, la unidad de ce/entación se ali/enta directa/ente con a+ua salada. =n este >lti/o caso, es necesario ase+urarse de ue el a+ua salada se utilice en las $rue6as de la6oratorio de ue la to/a de su/inistro de a+ua salada no se encuentre cerca del 'ondo del /ar. Para al+unos 'luidos es necesario utilizar a+ua dulce disel o $etróleo8 antes de realizar nin+>n tra6a9o, co/$rue6e con el re$resentante de la =/$resa si el eui$o de $er'oración dis$one de estos 'luidos en cantidad su'iciente.
*0*02 &istema de aditivos l84uidos Los siste/as de al/acena/iento /edición de aditivos l*uidos sirven $ara al/acenar /edir los aditivos l*uidos durante las o$eraciones de ce/entación. nicial/ente, estos siste/as se dise4aron $ara utilizarse en es$acios con'inados en eui$os de $er'oración costa'uera8 sin e/6ar+o, $or su e'iciencia econo/*a, ahora son un ele/ento i/$rescindi6le $ara cualuier tra6a9o de ce/entación en el ue se utilicen aditivos l*uidos.
=isten diversos ti$os de siste/as de aditivos l*uidos ;L&S<
&istema de control manual$ cuatro tanues cerrados ;1.000 +alS, 750 +alS dos de 300 +alS< al/acenan los distintos aditivos l*uidos. %uatro 6o/6as de dia'ra+/a de acciona/iento neu/:tico env*an los aditivos directa/ente a los tanues de al/acena/iento $or enci/a del tanue de des$laza/iento de la unidad de ce/entación. & continuación, los
F&istema de control autom7tico$ el siste/a inclue un /todo $ara controlar de 'or/a auto/:tica las cantidades de aditivos. =l siste/a est: eui$ado con cuatro 6o/6as de des$laza/iento $ositivo unos sensores /a+nticos cuentan las carreras de la 6o/6a. =sto se utiliza $ara /edir de 'or/a auto/:tica el volu/en eacto de los aditivos ue se vierte en el tanue de des$laza/iento.
F&istema de aditivos l84uidos computerizado$ este siste/a est: 'or/ado $or un /ódulo de control de /edición, un caudal*/etro electro/a+ntico con v:lvulas de control, un ter/inal re/oto ue $er/ite /edir los vol>/enes de aditivos $ro+ra/ados ue se vierten en el tanue de des$laza/iento.
Figura 2-11. *istema de Aditivos L,uidos Comuteri"ado
=n el tanue de des$laza/iento se utilizan /ezcladores de ali+era/iento ;li+htenin+ /iers< $ara audar a /ezclar los aditivos el a+ua de /ezcla.
*0*05 #abezas de cementación =n el Módulo =J " se descri6en con detalle las ca6ezas de ce/entación %a6ezas de %e/entación &dita/entos $ara Ju6er*a de )evesti/iento ;sección D !127"32 de nJouch<.
*0*0; E4uipos auxiliares para cementación =n los tra6a9os de ce/entación $ri/aria se utilizan distintos ti$os de adita/entos accesorios $ara tu6er*as de revesti/iento, entre los ue se $ueden incluir za$atas +u*a, collares de 'lotación, collares de />lti$les eta$as, centralizadores, canastas de ce/entación col+adores de liner. La utilidad el 'unciona/iento de estos eui$os se descri6en en el Módulo =J " %a6ezas de %e/entación &dita/entos $ara Ju6er*a de )evesti/iento.
*01#ementación primaria$ Procedimiento en una etapa Los tra6a9os de ce/entación $ri/aria en una eta$a incluen la ce/entación de tu6o conductor, tu6er*a de revesti/iento de su$er'icie, tu6er*a de revesti/iento inter/edia, tu6er*a de revesti/iento de $roducción, liner coneión de liner a su$er'icie.
*010, #ementación del tubo conductor =l conductor suele ser la tu6er*a de revesti/iento, ue ta/6in es la /:s corta ;@i+ura 2H12<. =l conductor sirve $ara evitar ue los 'luidos de $er'oración conta/inen las arenas $oco $ro'undas, as* co/o $ara evitar los derru/6es, ue $ueden $roducirse ':cil/ente cerca de las su$er'icies donde ha ca$as su$er'iciales o lechos de +rava no consolidados o sueltos.
H
Figura 2-12. #ubo Conductor
=l tu6o conductor suele tener uno de estos tres ta/a4os $ro'undidades
F F F
30 a 20 $ul+adas, soldado 20 a 1# $ul+adas, roscado 30 a 300 $ies ;Q100 $ies es lo /:s co/>n<
=n /uchos casos, el tu6o conductor no necesita ce/entación , en su lu+ar, se asienta con la auda de un /artinete. Ior/al/ente, es el $ri/er tra/o de la tu6er*a de revesti/iento ue se corre suele estar a colocado cuando el eui$o de $er'oración lle+a a la locación. &unue sea necesario ce/entar el tu6o conductor, no se suelen utilizar ta$ones li/$iadores de ce/entación. Por lo +eneral, la ce/entación se realiza /ediante la inserción de una tu6er*a o tu6er*a de $er'oración en el tu6o conductor. =ste siste/a auda a evitar la conta/inación de la lechada de ce/entación dentro de la tu6er*a de revesti/iento, reduce de 'or/a si+ni'icativa los vol>/enes de des$laza/iento, $er/ite detener la /ezcla de ce/ento cuando se detecta retorno en su$er'icie. Si las 'or/aciones situadas en la su$er'icie o cerca de ella est:n /u $oco consolidadas, $ueden $roducirse +randes derru/6es8 $or ello, es nor/al a$licar ecesos de ce/ento del 100F al 200F. Para ce/entar este ti$o de tu6er*as de revesti/iento se utilizan lechadas de ce/entación aceleradas. Las tu6er*as de revesti/iento de +ran di:/etro est:n so/etidas a una 'uerza de 'lotación ascendente enor/e de6ida a la $resión ue act>a en la su$er'icie de la ca6eza de ce/entación. Si esta :rea es su'iciente/ente +rande, $uede eceder el $eso su/er+ido de la tu6er*a de revesti/iento e$ulsar la tu6er*a 'uera del a+u9ero.
*010,0,
#ementación a travs de tuber8as de perforación
La ce/entación de revesti/ientos +randes ;con di:/etros su$eriores a 13H3C" $ul+adas< $uede realizarse a travs de una tu6er*a de $er'oración. =n la $arte su$erior de la za$ata +u*a o za$ata de 'lotación ;@i+ura 2H13< se instala un adita/ento de coneión ;sta6Hin<. =sta za$ata o collar act>a co/o rece$t:culo del a+ui9ón ;stin+er< ue se conecta a la $arte in'erior de la tu6er*a de $er'oración. La +u*a se $re$ara con sellos o e/$aues ue act>an co/o un sello contra el di:/etro interno ;D< de la za$ata o collar de coneión. ?echo esto, el ce/ento $uede 6o/6earse des$lazarse a travs de la tu6er*a de $er'oración hasta el anular.
Figura 2-13. Cementación a #ravs de #ubera de 4er%oración
=l ce/ento se /ezcla 6o/6ea a travs de la tu6er*a de $er'oración $asa al anular hasta lle+ar a la su$er'icie ;si este es el o69etivo<. %uando se o6serve ue el retorno es ce/ento de 6uena calidad ;no conta/inado<, $uede detenerse la /ezcla $rocederse al des$laza/iento del volu/en de la tu6er*a de $er'oración. Por otra $arte, si antes de ue el ce/ento lle+ue a la su$er'icie se o6serva una $rdida de circulación, la /ezcla $uede interru/$irse
des$lazarse el ce/ento, con lo cual se evita el 6o/6eo de +randes cantidades de ce/ento a las zonas de $rdida.
*010,0* #ementación por encima Si el o69etivo es ce/entar hasta la su$er'icie no se consi+ue, 6ien sea $or $rdidas o $or 6o/6eo de un volu/en de ce/ento insu'iciente, ser: necesario llevar a ca6o una ce/entación $or enci/aN, con el 'in de ue el ce/ento alcance la su$er'icie. Para esta o$eración se utiliza un tu6o de di:/etro eterno $eue4o ;tu6er*a /acarrón< ;@i+ura 2H1!<. =n el anular se $ueden introducir de dos a cuatro de estas tu6er*as8 de este /odo, la lechada de ce/entación se $uede 6o/6ear llenar el es$acio anular. Los tra6a9os de ce/entación $or enci/a se realizan en $ro'undidades ue suelen oscilar entre los 250 300 $ies.
Figura 2-1!. #uberas acarrón
*010*
#ementación de tuber8as de revestimiento de superficie
=l se+undo revesti/iento Kue ta/6in act>a co/o aisla/iento $ara las 'or/aciones no consolidadas o zonas de a+ua $resentes a $oca $ro'undidad ;@i+ura 2H15< se deno/ina revesti/iento de su$er'icie. =n al+unos $a*ses, la le+islación i/$one ciertos reuisitos /*ni/os so6re las $ro$iedades de la tu6er*a de revesti/iento del ce/ento 'ra+uado.
Figura 2-1&. #ubera de 5evestimiento de *uer%icie
=l di:/etro eterno de estas tu6er*as suele oscilar entre (H5C" $ul+adas 20 $ul+adas $ara $ro'undidades de entre 100 5.000 $ies. La tu6er*a de revesti/iento de su$er'icie tiene tres o69etivos $ri/ordiales
F
Llevar el ce/ento hasta la su$er'icie
F %e/entar la za$ata la zona circundante $ara desarrollar resistencia a la co/$resión r:$ida/ente /ini/izar as* el tie/$o de $er'oración
F
%rear un recorrido de za$ata e'icaz ue $er/ita llevar a ca6o la $rue6a de inte+ridad de $resiónCl*/ite sin necesidad de realizar tra6a9os de ce/entación de re$aración ;ce/entaciones 'orzadas de la za$ata<
Para co/$ensar la di'icultad ue i/$lica deter/inar el di:/etro eacto del a+u9ero a6ierto, se utilizan ecesos de lechada de entre el 50F el 100F. La ce/entación a travs de tu6er*a de $er'oración es la tcnica /:s utilizada. =l tie/$o de $er'oración se reduce ;los tra6a9os $ueden realizarse con /aor ra$idez<, se ahorra ce/ento ;el ce/ento se /ezcla 6o/6ea hasta ue a$arece en la su$er'icie< se consi+uen tra6a9os de /e9or calidad ;/enos ries+o de canalización conta/inación<.
*0101
#ementación de tuber8a de revestimiento intermedia
& veces, con'or/e va a au/entando la $ro'undidad de $er'oración, $ara /antener la inte+ridad del $ozo es necesario utilizar una tu6er*a de revesti/iento inter/edia ;@i+ura 2H1#<. Las tu6er*as de revesti/iento inter/edias se utilizan $ara se$arar el $ozo en secciones e$lota6les, aislar zonas de $rdida de circulación, secciones salinas, zonas de so6re$resión, secciones con lutitas otras condiciones en el 'ondo o la su$er'icie del $ozo ue $uedan di'icultar o hacer ue sea $eli+roso continuar la $er'oración.
Figura 2-1(. #ubera de 5evestimiento $ntermedia
=l ta/a4o la lon+itud de las tu6er*as de revesti/iento inter/edias var*an /ucho de un o$erador a otro de un ca/$o a otro, e incluso dentro de un /is/o ca/$o. Los ta/a4os /:s utilizados son 13H3C" $ul+adas, 10H3C! $ul+adas (H5C" $ul+adas. La lon+itud $uede oscilar entre 1.000 $ies 15.000 $ies ;305 / a !.570 /<. Las tu6er*as de revesti/iento inter/edias $ueden ce/entarse hasta la su$er'icie o hasta la za$ata de la tu6er*a de revesti/iento anterior, en 'unción de las necesidades del cliente, la $resión de 'ractura de la 'or/ación, etc. Si el tra/o ue ha ue ce/entar es /u lar+o ha 'or/aciones con una $resión de 'ractura 6a9a, la tu6er*a de revesti/iento $uede ce/entarse en dos eta$as ;ue se cu6ren en la si+uiente sección de este docu/ento<. Los ti$os de lechada de ce/entación utilizados de$enden de las necesidades del cliente de las condiciones del a+u9ero en esta sección del $ozo. Las /:s utilizadas son la lechada inicial etendida la lechada de cola con ce/ento $uro.
F Las lechadas iniciales llevan un a+ente etensor Co un aditivo li+ero , /uchas veces, ta/6in un retardador un aditivo $ara la $rdida de 'luido.
F
Las lechadas de cola $ueden estar dise4adas con un retardador , /uchas veces, ta/6in con un dis$ersante un aditivo $ara la $rdida de 'luido. =n al+uno casos, cuando el ce/ento se va a utilizar $ara controlar ciertas zonas $ro6le/:ticas ;$or e9e/$lo, zonas salinas zonas de /i+ración de +as< se utilizan aditivos es$eciales.
F &islar la zona $roductiva de otras 'or/aciones de los 'luidos $resentes en ellas
F &ctuar co/o cu6ierta de $rotección de los eui$os de ter/inación, tales co/o
H =ui$o de 6o/6eo arti'icial su6terr:neo H =ui$o de ter/inación en zonas />lti$les H Mallas de control de arena
F
)ecu6rir tu6er*as des+astadas
de
revesti/iento
inter/edias
da4adas
o
Figura 2-1). #ubera de 5evestimiento de 4roducción
La lon+itud ta/a4o de la tu6er*a de revesti/iento de $roducción var*a /ucho, $ero las /:s usuales son !H1C2 $ul+adas, 5 $ul+adas, 7 $ul+adas (H5C" $ul+adas. Las tu6er*as de revesti/iento de $roducción $ueden introducirse co/o una sarta co/$leta desde el 'ondo del $ozo ;$ro'undidad total< hasta la su$er'icie o desde el 'ondo del $ozo ;Pro'undidad total< hasta 100 o 200 $ies dentro de la tu6er*a de revesti/iento anterior. =ste >lti/o ti$o de tu6er*a reci6e el no/6re de liner.Los ti$os de lechada de ce/entación utilizados de$enden de las necesidades del cliente de las condiciones del a+u9ero en esta sección del $ozo. Se suele utilizar una sola lechada de ce/entación o lechada inicial etendida lechada de cola $ura
F Las lechadas iniciales llevan un a+ente etensor Co un aditivo li+ero , /uchas veces, ta/6in un retardador un aditivo $ara la $rdida de 'luido. F Las lechadas de cola $ueden llevar un retardador , /uchas veces, ta/6in un dis$ersante un aditivo $ara la $rdida de 'luido. %uando el ce/ento se va a utilizar $ara controlar ciertas zonas $ro6le/:ticas ;$or e9e/$lo, zonas salinas zonas de /i+ración de +as< se utilizan aditivos es$eciales. =l dise4o de los tra6a9os de ce/entación es esencial $ara ue los tra6a9os sean e'ectivos. Se de6e $restar una es$ecial atención al dise4o de las lechadas de ce/entación a la colocación del ce/ento.
*0109 #ementación de liner Los liner son tu6er*as de ce/entación ue no lle+an hasta la su$er'icie sino ue son col+adas del interior de la tu6er*a anterior ;@i+ura 2H1"<. La su$er$osición de$ende del o69etivo del liner $uede oscilar entre 50 500 $ies.
:iner
&istemas de Mezcla 6 Bombeo de #emento
:odo de Perforación
Figura 2-1+. Liner
=l uso de liner ;co/o tu6er*as de revesti/iento de $roducción< $er/ite utilizar /enos tu6er*a de revesti/iento , $or tanto, reducir el costo del $ozo. Las tolerancias anulares suelen ser $eue4as8 de6ido a esto, en los tra6a9os de ce/entación $uede ser necesario utilizar 'luidos tcnicas de colocación es$eciales $ara reducir el ries+o de su'rir $rdidas.
Las lechadas utilizadas en la ce/entación de los liner est:n dise4adas $ara $resentar unas $ro$iedades de 'luidez de 'ra+uado ue +aranticen una 6uena sustentación aisla/iento. Si el volu/en lo $er/ite, la lechada se /ezclar: $or 6aches. Los liner $ueden ser liner de $roducción, liner de $er'oración o coneiones de liner a su$er'icie ;tieH6acON<. =l liner de producción corre desde la >lti/a tu6er*a de revesti/iento hasta el 'ondo del $ozo ;$ro'undidad total< sustitue a la tu6er*a de revesti/iento de $roducción. =ste liner est: en contacto directo con los tra/os de $roducción, de /odo ue la ce/entación en este $unto es cr*tica. Los liner de perforación se utilizan en las o$eraciones de $er'oración $ara $oder au/entar la $ro'undidad del $ozo8 su 'unción es aislar las zonas de $rdida de circulación otras zonas $ro6le/:ticas. na conexión de liner a superficie asciende desde el to$e de un liner a eistente hasta un $unto su$erior en el interior de otra tu6er*a de revesti/iento. Se utiliza $ara re$arar tu6er*as de revesti/iento da4adas, des+astadas o corro*das situadas so6re otro liner a eistente.
*010-
#ementación de conexiones de liner a superficie
Las coneiones de liner a su$er'icie ;co/$le/entos de liner< ;@i+ura 2H1(< salen desde su$eriores to$e de un liner a eistente ascienden hasta un $unto deter/inado o hasta la su$er'icie. Se utilizan $ara re$arar tu6er*as de revesti/iento da4adas, des+astadas o corro*das $ara re'orzar la $rotección contra la $resión la corrosión.
Figura 2-1/. Cementación de Cone6iones de Liner a *uer%icie
Para instalar una coneión de liner a su$er'icie, el liner ori+inal de6e tener instalado un conector. Ior/al/ente, se trata de un rece$t:culo de di:/etro interno $ulido ue va unido a la $arte su$erior del col+ador del liner. =n el etre/o de la coneión de liner a su$er'icie se coloca un a+ui9ón ;stin+er< con sellos o un ni$le de sello. =n al+unos casos, ta/6in se utiliza un e/$acador cu4as de ancla9e. & veces, se $uede hacer la ce/entación a travs de la coneión de liner a su$er'icie, en el anular entre el tieH6acO el tu6er*a de revesti/iento anterior.
*03 #ementación primaria$ Procedimientos con múltiples etapas Los tra6a9os de ce/entación con />lti$les eta$as se utilizan $ara se$arar aislar zonas. =n $ri/er lu+ar, la lechada de ce/entación se asienta alrededor de la sección in'erior de una sarta de revesti/iento con el ce/ento colocado hasta una $ro'undidad deter/inada. & continuación, a travs de los $uertos del collar o collares de eta$a colocados en la sarta de revesti/iento, se ce/entan de 'or/a sucesiva las eta$as su$eriores. n collar de eta$a es 6:sica/ente una 9unta de revesti/iento con $uertos ue se a6ren cierran o sellan /ediante ca/isas de acciona/iento a $resión. La ce/entación de eta$as />lti$les se utiliza con los si+uientes 'ines
F )educir la $resión hidrost:tica en las 'or/aciones ue no $ueden so$ortar la $resión hidrost:tica e9ercida $or una colu/na lar+a de ce/ento
F &islar dos zonas con $ro6le/as en una /is/a sección del a+u9ero del $ozo, $or e9e/$lo, una zona de alta $resión una zona con una $resión de 'ractura 6a9a
F &horrar ce/ento en auellos $ozos en los ue sólo es necesario ce/entar la $arte in'erior una $orción su$erior de la tu6er*a de revesti/iento Las tres tcnicas de ce/entación de />lti$les eta$as /:s utilizadas son
F %e/entación re+ular en dos eta$as8 la ce/entación de cada una de las eta$as es una o$eración inde$endiente distinta
F %e/entación continua en dos eta$as8 a/6as eta$as se ce/entan en una sola o$eración continua
F %e/entación en tres eta$as8 la ce/entación de cada una de las eta$as es
una o$eración inde$endiente distinta. %on la introducción a$licación de la 'a/ilia Lite%)=J=R de siste/as de ce/ento, se ha reducido en los >lti/os tie/$os, el uso de ce/entaciones con />lti$les eta$as. La 6a9a densidad las /e9ores $ro$iedades /ec:nicas de estos
siste/as $er/iten ce/entar las sartas de revesti/iento sin necesidad de utilizar collares de eta$a. Para realizar una ce/entación en dos eta$as se si+uen estos $asos
P"&= +, %irculación acondiciona/iento del lodo. P"&G +* Prue6as de $resión de las l*neas P"&G +1 o/6eo del lavador Co es$aciador. P"&G +3
o/6eo de la lechada de ce/entación inicial Co de cola ;ce/entación de la $ri/era eta$a<.
P"&= +9 Lanza/iento del ta$ón de la $ri/era eta$a. P"&= +- Des$laza/iento de la lechada de ce/entación de la $ri/era eta$a hasta la za$ata ;$ro'undidad total<.
P"&= +2o/6eo del ta$ón de la $ri/era eta$a $ara veri'icar ue ha lle+ado al collar de 'lotación.
P"&= +5 Pur+a co/$ro6ación de los retornos. P"&= +; Lanza/iento de la 6o/6a de a$ertura del collar de eta$a ;hasta ue cai+a en el collar de eta$a<.
P"&= ,+ Presurización de la 6o/6a de a$ertura instalada en el collar de eta$a8 a$ertura de los $uertos en el collar de eta$a.
P"&= ,, %irculación a travs de los Puertos del collar de eta$a. P"&G ,* o/6eo del lavador o es$aciador antes de la inección de la lechada de ce/entación de la se+unda eta$a.
P"&G ,1 o/6eo de la lechada de ce/entación inicial Co de cola ;ce/entación de la se+unda eta$a<.
P"&= ,3
Lanza/iento del ta$ón de cierre.
P"&= ,9 Des$laza/iento del ta$ón de cierre hasta el collar de eta$a. P"&= ,- Presurización del ta$ón de cierre $ara cerrar los $uertos del collar de eta$a.
P"&= ,2 Li6eración co/$ro6ación de los retornos. 10+
Propiedades de #ementación
10, Densidad
La densidad es el $eso $or unidad de volu/en suele e$resarse en l6/C+alS o O+C/3. Las lechadas utilizadas en la ce/entación de $ozos de $etróleo +as tienen una densidad entre 11,5 l6/C+alS 1(,0 l6/C+alS 1.3"0 O+C/ 3 2.2"0 O+C/ 3T.
10* Rendimiento =s el volu/en de lechada o6tenido al /ezclar un saco de ce/ento con la cantidad deseada de a+ua otros aditivos. Se suele e$resar en / 3CO+ o $ies c>6icosCsaco.
101 (iempo de espesamiento Las $rue6as del tie/$o de es$esa/iento sirven $ara calcular el tie/$o ue una lechada est: en estado l*uido en las condiciones de $resión te/$eratura si/uladas del $ozo. =stas condiciones se si/ulan /ediante un consistó/etro $resurizado, ue /ide la consistencia de la lechada de $rue6a contenida en una co$a rotativa. Los resultados de la $rue6a se e$resan en unidades earden de consistencia ;c<.
103
"/ua de mezcla
=l a+ua de /ezcla es la cantidad de a+ua, e$resada en +alones $or saco de /ezcla de ce/ento seco, antes de la adición de los aditivos l*uidos. Ior/al/ente se e$resa en +alones $or saco $uede ser tanto a+ua dulce co/o a+ua salada.
109 !luido de mezcla =l 'luido de /ezcla es la cantidad total de aditivos l*uidos /:s el a+ua de /ezcla, e$resada en +alones $or saco de ce/ento seco. Ior/al/ente se e$resa en +alones $or saco.
10- Reolo/8a La reolo+*a de'ine las $ro$iedades de 'lu9o de la lechada. =stas caracter*sticas se controlan con el 'in de 'acilitar la /ezcla 6o/6ea6ilidad o6tener las
caracter*sticas deseadas del caudal del 'luido. Las $ro$iedades del 'luido ue de'inen la reolo+*a son
F iscosidad $l:stica ;PE< e$resada en cP ;centi$oise< $endiente de la l*nea de es'uerzo de corteCvelocidad de corte $or enci/a del $unto de cedencia
F Punto de cedencia ;J< e$resado en li6ras de 'uerzaC100 $ies cuadrados /ide la resistencia del 'luido a 'luir.
%uantos /:s sólidos conten+a una lechada, /aor ser: la viscosidad $l:stica. %uanto /e9or sea la dis$ersión entre las $art*culas hidratadas de ce/ento, /enor ser: el $unto de cedencia.
102 Resistencia a la compresión La resistencia a la co/$resión del ce/ento 'ra+uado indica la ca$acidad del ce/ento $ara no 'allar en co/$resión. =l ce/ento de6e ser lo su'iciente/ente resistente $ara sostener la tu6er*a de revesti/iento en el a+u9ero, so$ortar los choues +enerados $or las o$eraciones de $er'oración dis$aro, resistir una $resión hidr:ulica alta sin 'racturarse. La $rue6ade resistencia a la co/$resión sirve $ara deter/inar la resistencia del ce/ento 'ra+uado en las condiciones del $ozo. =sta $ro$iedad se e$resa en li6ras $or $ul+ada cuadrada ;$si<.
105 #ontrol de prdida de fluido Las $rue6as de $rdida de 'luido sirven $ara /edir la deshidratación ue su're la lechada durante los tra6a9os de ce/entación e in/ediata/ente des$us de ter/inarlos. La $rue6a consiste en so/eter la lechada a las condiciones si/uladas del $ozo en un consistó/etro. Lue+o, la lechada se coloca en una $rensaH'iltro caliente. Si la lechada se deshidrata $or co/$leto en /enos de 30/inutos, se anota el tie/$o de deshidratación , /ediante un 'actor de conversión, se deter/ina el valor de la $rdida de 'luido. Los resultados se e$resan en /L de 'luido $ara 30 /inutos.
10; "/ua libre Las $rue6as de a+ua li6re sirven $ara /edir la tendencia del a+ua a se$arase de la lechada de ce/entación. =sta tendencia se /ide en /LC250 /L. =n $ri/er
lu+ar, se $re$ara una lechada de ce/entación, se la so/ete a las condiciones del $ozo se la de9a re$osar en una $ro6eta ;vertical o con una inclinación de !5U< durante dos horas $asado este tie/$o, se /ide en el cilindro la cantidad de a+ua li6re ue ha en la su$er'icie de la lechada.
30+ Re4uisitos de diseIo 6 preparación$ =sta sección contiene los $rocedi/ientos de dise4o de los tra6a9os, incluido el dise4o de la lechada de ce/entación las $rue6as de la6oratorio, la co/$ro6ación de los /ateriales, el /anteni/iento de los eui$os, la $re$aración del $ersonal, la evaluación de ries+os.
Re4uisitos de e
Re4uisitos de evaluación$ =sta sección trata so6re los re$ortes de tra6a9o la reco+ida de datos, la o$inión del cliente so6re la calidad del servicio o'recido. &de/:s, esta6lece las $rinci$ales res$onsa6ilidades del $ersonal de la cuadrilla de ce/entación. %ada uno de los /ie/6ros de la cuadrilla de ce/entación de6e conocer sus res$onsa6ilidades durante el tra6a9o. Para o6tener /:s in'or/ación, consulte el docu/ento de )eueri/ientos %laves de %alidad de Servicio de %e/entación, sección D 3200513 de nJouch. %uando con la ce/entación $ri/aria no se consi+uen los o69etivos deseados o cuando el ce/ento o la tu6er*a de revesti/iento $resentan 'allas de6ido al $aso del tie/$o, es necesario corre+ir el $ro6le/a. =stos $rocesos de re$aración reci6en el no/6re de ce/entaciones de re$aración. La tcnica de re$aración /:s co/>n es la ce/entación 'orzada, un $rocedi/iento en el ue se 'uerza a la lechada a $asar a travs de a+u9eros o ra9aduras de la tu6er*a de revesti/iento, con el 'in de re$arar un tra6a9o de ce/entación $ri/aria o un $ro6le/a en un $ozo.
90, =b
90,0,
Reparación de un aislamiento zonal defectuoso
=l o69etivo $rinci$al de un tra6a9o de ce/entación $ri/aria es ce/entar e'icaz/ente el anular, so6re todo en las zonas de $roducción o zonas $ro6le/:ticas. Io o6stante, este o69etivo $uede no lo+rarse, $or e9e/$lo, si el
ce/ento no ha des$lazado 6ien el lodo en el anular han uedado 6ur6u9as canales de lodo o de ce/ento conta/inado. -tras razones ue e$lican la $osi6le 'alla de los tra6a9os son las $ro$ias condiciones del $ozo8 $or e9e/$lo, la $rdida de circulación la /i+ración de +as, o incluso los $ro6le/as de calidad del servicio, 6ien sea en la e9ecución Co en el dise4o.
Figura &-1. 5earación de un Aislamiento Zonal 7e%ectuoso
=n estos casos, el :rea de la tu6er*a de revesti/iento ue de6e re$ararse se $er'ora se inecta ;se 'uerza< lechada de ce/entación a $resión a travs de los ori'icios. La $arte su$erior del ce/ento ta/6in $uede estar /:s 6a9a de lo deseado de6ido a $rdidas ocurridas durante la ce/entación $ri/aria, c:lculos erróneos del volu/en del a+u9ero o un des$laza/iento inco/$leto. La solución es 'orzar la lechada de ce/entación a travs de las $er'oraciones 9usto $or enci/a de la $arte su$erior del ce/ento $ara etender la lon+itud de la colu/na en el anular ;@i+ura 5H2<.
Figura &-2. *ubida de la 4arte *uerior del Cemento
90,0* Eliminación de entrada de a/ua
La entrada no deseada de a+ua o +as $rocedentes de :reas situadas $or enci/a o $or de6a9o de la zona de $roducción ta/6in se $uede eli/inar /ediante la
ce/entación 'orzada se hacen $er'oraciones en estas :reas se inecta lechada de ce/entación a travs de los ori'icios .
90,01 Reparación de fu/as en la tuber8a de revestimiento Las tu6er*as de revesti/iento $ueden $resentar 'allas $or corrosión o la $resencia de +rietaso 'allas en las uniones. Para re$ararlas, se corre un e/$acador, ue se coloca enci/a de la tu6er*a de revesti/iento da4ada. & continuación, se hace circular lechada de ce/entación hasta el :rea da4ada, se 'i9a el e/$acador, se 'uerza la lechada a 6a9a $resión hacia el interior en torno a los ori'icios de la tu6er*a. ;@i+ura 5H!<.
Figura &-!. 5earación de #uberas de 5evestimiento Corrodas
90*(cnicas de cementación forzada de reparación La ce/entación 'orzada $uede clasi'icarse se+>n la tcnica de colocación ;$resión de inección 6a9a o alta<, el /todo de 6o/6eo ;continuo o $or 'orza/iento inter/itente< el /todo de a$licación ;/ediante herra/ientas de ce/entación 'orzada o /todos de colocación convencionales<. @i+ura 5H5.
(cnicas de #ementación
#olocación
Presión ba
!orzada
Bombeo
Presión alta
Bombeo continuo
"plicación
Bombeo
#abeza del
>erramientas de
intermitente
revestimiento
cementación forzada
Figura &-&. #cnicas de Cementación For"ada
90*0,0 90* 0,0,, #oloca #olocació ción n con ba/enes $eue4os de lechada, a ue sta no se inecta en la 'or/ación. =s necesario to/ar $recauciones es$eciales $ara evitar ue la 'or/ación se 'ractu 'racture. re. La colu/n colu/na a /:i/a /:i/a de lecha lechada da ue ue $uede $uede ad/it ad/itir ir la 'or/ac 'or/ación ión se calcula /ediante la si+uiente 'ór/ula % A @G ? K 500T K 0,052 ? rcT 0,052 rs K rcT E/: A Et % donde % A altur altura a /:i/a /:i/a de la colu/ colu/na na de de ce/ent ce/ento o ? A$ro'und A$ro'undidad idad de la $er'o $er'oraci ración ón ;$ies< ;$ies< rc A densidad de del 'l'luido de te ter/inación ;l$+< rs A densidad de la lechada de ce/entación ;l$+< E/: E/: A volu volu/e /en n /: /:i/ i/o o de de lec lecha hada da ;$ie ;$ies s c>6icos< Et A volu/en de la tu6er*a $or unidad de lon+itud ;$ies c>6icosC$ie<
90*0 90*0,, #olo #oloca caci ción ón
La lechada de ce/entación $uede colocarse detr:s de la tu6er*a de revesti/iento con $resión de inección alta o 6a9a.
90*0,0*
#olocación con alta presión
La tcnica de ce/entación 'orzada de alta $resión se utiliza cuando no es $osi6le in inecta ectarr la lec lechada hada a una $res $resió ión n in'e in'eri rior or a la de 'rac 'ractu tura ra.. =sto =sto ocur ocurre re $rinci$al/ente en canales aislados detr:s de las tu6er*as de revesti/iento, en /icroanu /icroanulare lares s en $er'orac $er'oracione iones s o6strui o6struidas. das. =l ce/ento se coloca 'racturando la 'or/ació 'or/ación n e inectan inectando do la lechada lechada de ce/enta ce/entación ción en la zona. Se suele utilizar un volu/ volu/en en relat relativa iva/en /ente te alto alto de lecha lechada da,, a ue ue las 'ract 'ractura uras s cread creadas as las las $er'o $er'orac racion iones es tiene tienen n ue ue relle rellena nars rse e con con ella. ella. %o/o %o/o /edid /edida a de $rec $recauc aución ión es$ecial, antes de inectar la lechada, de6e 6o/6earse un lavador o un :cido d6il, con el 'in de /ini/izar el caudal de 6o/6eo necesario $ara iniciar las 'ractu 'racturas ras.. n caud caudal al de 6o/6e 6o/6eo o alto alto $uede $uede +ene +enerar rar 'ractu 'ractura ras s +rand +randes, es, con con orientaciones i/$redeci6les ue no $uedan controlarse.
90*0 90*0** Bomb Bombeo eo =isten dos /todos /todos $ara 6o/6ear 6o/6ear 'orzar la lechada lechada detr:s de la tu6er*a de revesti/iento 6o/6eo continuo o 6o/6eo secuencial.
90*0 90 *0*0 *0,, Bomb Bombeo eo conti continu nuo o =l 6o/6eo continuo ;@i+ura ;@i+ura 5H#< consiste en 6o/6ear de 'or/a ininterru/$ida un volu/en deter/inado de lechada hasta alcanzar la $resión de inección 'inal. %uan %uando do la $resi $resión ón de inecc inección ión 'inal 'inal se /antie /antiene ne cons constan tante, te, el tra6a9 tra6a9o o ha ter/inado8 en caso contrario, se de6e re$etir hasta alcanzar una $resión uni'or/e. =sta tcnica $uede utilizarse tanto con $resiones altas co/o 6a9as, aunue ha ue tener en cuenta ue el volu/en de lechada 6o/6eado suele ser alto en esta situación.
Figura &-(. Bombeo Continuo
90*0*0 90* 0*0** Bombeo Bombeo interm intermite itente nte La tcnica de 6o/6eo inter/itente consiste en a$licar de 'or/a inter/itente $resión a un caudal entre 0,25 66lC/in 0,50 66lC/in durante un intervalo de entre 10 20 /inutos hasta alcanzar la $resión 'inal de la ce/entación 'orzada.
La $rdida de 'iltrado inicial suele ser /u alta, $ero dis/inue a /edida ue se 'or/a el revoue de lodo. =n co/$aración con la tcnica de 6o/6eo continuo, en el 6o/6eo secuencial se utilizan vol>/enes de lechada relativa/ente 6a9os. La duración de cada secuencia de$ende del ti$o de 'or/ación $uede oscilar entre 5 /inutos, en 'or/aciones duras, 30 /inutos, en 'or/aciones 6landas. =sta duración de6e tenerse en cuenta a la hora de deter/inar el tie/$o de es$esa/iento de la lechada. =n la @i+ura 5H7 se /uestra la variación de la $resión con res$ecto al tie/$o en un $roceso de ce/entación 'orzada /ediante 6o/6eo inter/itente. &. =l a+ua de /ezcla de la lechada se 'iltra durante el 6o/6eo secuencial. . Io ha /:s 'iltrado8 'iltrado8 la lechada se ha deshidratado. deshidratado. %. La $resión $resión se li6era. li6era. D. La $resión $resión de inección inección 'inal se vuelve vuelve a a$licar a$licar escalonada/e escalonada/ente. nte.
Presión Cpsi
(iempo
Figura &-). 8ariación de la 4resión con 5esecto al #iemo 7urante una Cementación For"ada -ediante Bombeo $ntermitente
90*01 90* 01 "plicac "plicación ión
Para colocar la lechada de ce/entación a$licar la $resión necesaria, se utilizan dos tcnicas di'erentes. La di'erencia entre a/6as estri6a en el uso ;o no< de unas herra/ientas de aisla/iento lla/adas e/$acadores de ce/entación 'orzada.
90*010, #ementación forzada a travs de la cabeza del revestimiento CJBraden'ead s4ueezeK =n la tcnica de ce/entación 'orzada a travs de la ca6eza del revesti/iento, ta/6in conocida co/o ce/entación 'orzada $o6reN, no se utiliza una herra/ienta de aisla/iento del 'ondo de $ozo. =sto si+ni'ica ue toda la tu6er*a de revesti/iento el ca6ezal de $ozo est:n e$uestos a la $resión de inección 'inal. Io se reco/ienda el uso de esta tcnica en tu6er*as de revesti/iento vie9as. %uando ha $er'oraciones a6iertas $or de6a9o de la zona, a veces es necesario introducir un ta$ón /ec:nico ;@i+ura 5H"< $ara aislarlas de la zona de trata/iento. La tcnica de la ca6eza del revesti/iento se a$lica a $ro'undidades $eue4as con a6erturas lar+as en la tu6er*a de revesti/iento. n $rocedi/iento nor/al de tra6a9o inclue los si+uientes $asos
P"&= +, %orra en el a+u9ero, hasta el 'ondo de la zona, la tu6er*a o tu6er*a de $er'oración sin nada en el etre/o in'erior.
P"&G +* %ierre las co/$uertas del $reventor de reventones ;-P<. P"&= +1 Lleve a ca6o la $rue6a de inección. P"&G +3 &6ra las co/$uertas del -P. P"&= +9 o/6ee a+ua en $ri/er lu+ar lue+o la lechada de ce/entación a+ua.
P"&G +- Levante la tu6er*a $or enci/a de la lechada $ara euili6rar el ta$ón. P"&G +2 %ierre las co/$uertas del -P. P&S- 0" necte la lechada en la zona. P"&G +; &$liue la $resión de ce/entación 'orzada. P"&G ,+ &6ra las co/$uertas del -P. P"&= ,, )everse el eceso de lechada. P"&= ,* =s$ere a ue el ce/ente 'ra+Ve.
Figura &-+. #aón ec9nico
5.2.3.2 >erramientas de cementación forzada =sta tcnica i/$lica el uso de herra/ientas de 'ondo de $ozo recu$era6les o $er'ora6les. =stas herra/ientas se utilizan $ara aislar la $arte su$erior del revesti/iento el ca6ezal de $ozo del ce/ento de la $resión de ce/entación, as* co/o $ara /e9orar el control la inección de 'luidos durante los tra6a9os de ce/entación 'orzada. Los e/$acadores recu$era6les ;@i+ura 5H(< $ueden asentarse lue+o recu$erarse $ara su reutilización. Se $ueden utilizar $ara /uchas o$eraciones, co/o las $rue6as selectivas la ce/entación de />lti$les zonas.
Figura &-/. Emacadores 5ecuerables
=ntre las herra/ientas recu$era6les se $ueden citar co/o e9e/$lo el e/$acador DLJ, el e/$acaHdor PosiJrieveR, el e/$acador ?urricaneR, la herHra/ienta de ce/entación 'orzada corta, el ta$ón /ec:nico recu$era6le. =stas herra/ientas $ueden recu$erarse una vez ter/inado el $roceso, re$aHrarse volverse a utilizar en otros tra6a9os. Para o6tener in'or/ación /:s detallada so6re los e/$acadores, ta$ones /ec:nicos reteneHdores de ce/entación 'orzada, consulte el =J 32, ?erra/ientas $ara Ju6er*as @lei6les, secHción D !221770 de nJouch.
Empacadores recuperables CD:( 6 Posi(rieve Se trata de un ti$o de e/$acadores ue se corren recu$eran con una sarta de tu6er*a o de $roducción, a di'erencia de los e/$acadores $er/anentes, ue se 'i9an en la tu6er*a de revesti/iento o liner antes de insertar la sarta de $roducción. Los e/$acadores se asientan $or rotación en la su$er'icie lue+o se a$lica $eso $ara e$andir los ele/entos de sello. =s $osi6le hacer circulación del 'luido sin li6erar el e/$acador /ediante la a$ertura cierre de un 6$ass ue lleva incor$orado o corriendo una herra/ienta de 6$ass 9usto enci/a de l. Ior/al/ente, $or de6a9o del e/$acador se introduce un tu6o de 'ondo con el 'in de 'acilitar una /e9or colocación de la lechada en la zona. =l dise4o de una ce/entación 'orzada se de6e hacer evitando ue el ce/ento uede alrededor del e/$acador, a ue esto $odr*a hacer ue 'allara el tra6a9o8 la utilización del tu6o de 'ondo hace ue el e/$acador est 6ien se$arado de la lechada evitando ue esto ocurra.
Empacadores perforables =l retenedor de ce/ento aOer /odelo WH1 ;@i+ura 5H10< el ta$ón /ec:nico son e9e/$los de herra/ientas de 'ondo $er'ora6les. =stas herra/ientas sólo se $ueden correr una vez lue+o /olerlos des$us ue el ce/ento 'ra+Ve. Ior/al/ente, se corren /ediante una tu6er*a, una tu6er*a de $er'oración o un ca6le. Por lo +eneral, est:n 'a6ricados de hierro 'undido $resentan un ta/a4o co/$acto $ara /ini/izar el tie/$o de $er'oración. Llevan incor$orada una v:lvula de ca/isa deslizante o una v:lvula de resorte $ara controlar la inección de la lechada +arantizar las condiciones de ce/entación 'inales. Las v:lvulas de ca/isa deslizante se accionan su6iendo 6a9ando la tu6er*a evitan el 'lu9o en cualuier dirección. Para conectar el retenedor de ce/ento a la herra/ienta de asenta/iento de ca6le se utiliza un ada$tador. =l retenedor de ce/ento se 6a9a hasta la $osición correcta se asienta /ediante el encendido elctrico de una car+a de co/6ustión lenta en la herra/ienta de asenta/iento. %uando el retenedor de ce/ento est: co/$leta/ente e/$acado, la herra/ienta de asenta/iento es li6erada se recu$era con el ca6le. Por >lti/o, el a+ui9ón se corre con tu6er*a se inserta en el a+u9ero del retenedor $ara llevar a ca6o la ce/entación 'orzada. %uando el retenedor se corre utilizando una tu6er*a, el retenedor se conecta a una herra/ienta $ara asenta/iento con tu6er*a. & /edida ue 6a9a el retenedor de ce/ento, la v:lvula se a6re $ara $er/itir ue la tu6er*a se llene. &l +irar la tu6er*a hacia la derecha, las cu4as su$eriores se li6eran se inicia el e/$aue ;en al+unos /odelos<. & continuación, la tu6er*a se tira $ara arri6a $ara ter/inar el e/$aueta/iento. %uando se alcanza la tensión de asenta/iento adecuada, la herra/ienta de asenta/iento se li6era.
#uIa &uperior
"nillo de Respaldo
Elementos
#uIa .nferior
Puertos V7lvula
Figura &-1. Emacador 4er%orable de Cementación For"ada: 5etenedor de Cemento
(apones mec7nicos Los ta$ones /ec:nicos se utilizan 'unda/ental/ente $ara aislar la tu6er*a de revesti/iento situada $or de9ado de la zona ue se va a tratar. na vez asentados, los ta$ones /ec:nicos act>an co/o una 6arrera sólida ue $rote+e contra el 'lu9o la $resión $rocedentes tanto de la $arte in'erior co/o su$erior. Los ta$ones $ueden ser recu$era6les o $er'ora6les, con asenta/iento /ediante tu6er*a o ca6le.
(apones mec7nicos recuperables Los ta$ones /ec:nicos recu$era6les se utilizan en a$licaciones $ara />lti$les zonas $ueden ser de ti$o co$a o e/$acador. Los ta$ones /ec:nicos de ti$o co$a ;@i+ura 5H11< $or lo +eneral se utilizan en a$licaciones en zonas con $oca $ro'undidad una $resión /oderada. Son /:s si/$les /:s econó/icos ue los /odelos de ti$o e/$acador. Io o6stante, las co$as est:n en contacto continuo con la tu6er*a de revesti/iento cuando se insertan, lo ue $rovoca un des+aste au/enta los e'ectos de sua6eo $istoneo.
Extremo para pesca
#onducto para #irculación #abeza de Recuperación
#uIas =puestas de (ipo Balanc8n
#opa
Resortes de (racción
Figura &-11. #aón ec9nico ;#io Coa<
Los ta$ones con co$a se $ueden correr en una tu6er*a o en una l*nea de arena se li6eran recu$eran /ediante una ca/isa de recu$eración. =n el caso de las l*neas de arena, es necesario utilizar una ca/isa de recu$eración $rocedi/ientos es$eciales. na vez li6erados, se asientan auto/:tica/ente /ediante la a$licación de $resión desde arri6a o desde a6a9o. =l ta$ón /ec:nico ti$o e/$acador ;@i+ura 5H12< $resenta el dise4o de un e/$acador, lo ue hace ue sea /:s duradero e ideal $ara a$licaciones $ro'undas a alta $resión. =stos ta$ones tienen un di:/etro eterno /:s $eue4o, lo ue 'acilita una inserción /:s r:$ida reduce los e'ectos de sua6eo $istoneo.
Figura &-12. #aón ec9nico ;#io Emacador<
=l ta$ón /ec:nico recu$era6le de utiliza un 9ue+o de cu4as de co/$resión $ara anclar el ta$ón $rote+erlo de la $resión in'erior su$erior. na vez asentado el ta$ón, los ele/entos se e$anden contraen la tu6er*a de revesti/iento as*, se $er/ite ue el 'luido $ase $or la herra/ienta se lo+ra un 'lu9o suave tanto hacia dentro co/o hacia 'uera del $ozo. La herra/ienta se asienta li6era /ediante rotación derecha. Puede utilizarse inde$endiente/ente o con otros e/$acadores recu$era6les.
90*0101
#ementación forzada con empacador con tubo de fondo
La ce/entación 'orzada con e/$acador con tu6o de 'ondo ;@i+ura 5H13< i/$lica el uso de un e/$acador recu$era6le ;DLJ o PosiJrieve< $ara aislar la $arte su$erior de la tu6er*a de revesti/iento el ca6ezal de $ozo de la $resión de ce/entación 'orzada.
Figura &-13. Cementación For"ada con Emacador con #ubo de Fondo
=ste /todo se utiliza cuando eisten dudas so6re la inte+ridad de la tu6er*a de revesti/iento ;en $ozos vie9os< cuando es necesario colocar la lechada en un intervalo lar+o, en una tu6er*a de revesti/iento $artida o en un liner con $er'oraciones a6iertas $or de6a9o de la zona de trata/iento. =l tu6o de 'ondo se utiliza $ara +arantizar una 6uena colocación de la lechada en la zona8 ade/:s, $er/ite asentar un ta$ón /ec:nico en un liner $ara ce/entar ;ce/entación 'orzada< el col+ador del liner o $er'oraciones o 'u+as en la tu6er*a de revesti/iento anterior. & continuación se indica el $rocedi/iento t*$ico a se+uir en una o$eración de ce/entación 'orzada con e/$acador con tu6o de 'ondo
P"&= +, &*sle cualuier $er'oración a6ierta $or de6a9o de la zona de trata/iento. P"&= +* %orra el e/$acador recu$era6le en el $ozo. =l etre/o del tu6o de6e lle+ar hasta la $arte in'erior de la zona.
P"&= +1 &siente el e/$acador lleve a ca6o la $rue6a de inección. P"&= +3 Li6ere el e/$acador. P"&= +9 %oloue un ta$ón de ce/ento 6alanceado a travs de la zona. P"&= +- Levante el e/$acador hasta ue el etre/o del tu6o de 'ondo uede situado enci/a del to$e del ta$ón de ce/ento.
P"&= +2 &siente el e/$acador. P"&= +5 necte la lechada en la zona hasta alcanzar la $resión de ce/entación 'orzada 'inal8 de9e 1 66l de lechada en la tu6er*a de revesti/iento $or enci/a de la $arte su$erior de la zona.
P"&= +; Li6ere el e/$acador. P"&= ,+ )everse el eceso de lechada. P"&= ,, Euelva a asentar el e/$acador vuelva a a$licar la $resión de ce/entación 'orzada.
P"&= ,*
=s$ere a ue el ce/ente 'ra+Ve.
90*0103
#ementación forzada con empacador sin tubo de fondo
=n la ce/entación 'orzada sin tu6o de 'ondo, ta/6in lla/ada ce/entación 'orzada suicida, la lechada se 6o/6ea e inecta de 'or/a continua en la zona. =n este $roceso, se utiliza un e/$acador recu$era6le ;sin tu6o de 'ondo< $ara aislar la tu6er*a de revesti/iento el ca6ezal de $ozo. =sta tcnica $resenta las /is/as venta9as ue la utilización de un e/$acador con un tu6o de 'ondo8 no o6stante, la $rinci$al desventa9a es ue se $uede lle+ar a ce/entar el e/$acador de6ido al e'ecto de retorno de los tu6os en a un $osi6le 'ra+uado r:$ido de la lechada. =ste /todo se utiliza $rinci$al/ente $ara llevar a ca6o la ce/entación 'orzada de tra/os cortos 'u+as en la tu6er*a de revesti/iento de6ido a la $osi6le co/unicación entre las zonas los canales, no se reco/ienda su uso $ara ce/entar canales detr:s de la tu6er*a de revesti/iento. =n la ce/entación con un e/$acador sin tu6o de 'ondo, se reco/ienda utilizar el 6o/6eo continuo. & continuación se indica el $rocedi/iento t*$ico a se+uir en una o$eración de ce/entación 'orzada con e/$acador sin tu6o de 'ondo
P"&= +, &*sle cualuier $er'oración a6ierta $or de6a9o de la zona de trata/iento. P"&= +* %orra el e/$acador en el $ozo hasta la $ro'undidad de asenta/iento.
P"&= +1
&siente el e/$acador.
P"&= +3
Lleve a ca6o la $rue6a de inección.
P"&= +9
&6ra el 6$ass del e/$acador.
P"&= +- o/6ee a+ua en $ri/er lu+ar lue+o la lechada de ce/entación a+ua.
P"&= +2 Des$lace la lechada hasta ue uede a 1 66l del etre/o del 'inal de la tu6er*a.
P"&= +5
%ierre el 6$ass del e/$acador.
P"&= +; necte la lechada en la zona, si es necesario inter/itente/ente ;si la $resión no au/enta<, hasta alcanzar la $resión 'inal de ce/entación 'orzada. P"&= ,+ &6ra el 6$ass del e/$acador.
P"&= ,, ?a+a circulación inversa $ara li/$iar la tu6er*a el e/$acador ;A1,5 veces el volu/en de la tu6er*a<.
Euelva a a$licar la $resión de ce/entación 'orzada es$ere a ue el ce/ento 'ra+Ve.
90*0109
#ementación forzada con retenedor de cemento
La ce/entación 'orzada con retenedor de ce/ento es si/ilar al /todo de ce/entación 'orzada sin tu6o de 'ondo. La di'erencia estri6a en ue, en lu+ar de utilizar un e/$acador recu$era6le, se e/$lea una herra/ienta de aisla/iento $er'ora6le ;el retenedor de ce/ento<. =sta tcnica se utiliza $rinci$al/ente cuando es di'*cil o $oco se+uro /antener la $resión 'inal de ce/entación 'orzada , en es$ecial, en los casos en los ue se re+istran $rdidas de circulación cuando una $resión di'erencial alta $uede alterar la costra de lodo.Ja/6in se usa cuando se co/unican distintas zonas. =l retenedor de ce/ento $uede asentarse /u cerca de la zona con ca6le o /ec:nica/ente, con lo cual se /ini/iza el ries+o de conta/inación del ce/ento. La $resión de ce/entación ueda atra$ada 6a9o la herra/ienta +racias a una v:lvula de control situada en el retenedor de ce/ento. De esta /anera, la tu6er*a, el revesti/iento el ca6ezal de $ozo uedan $rote+idos de la $resión de la ce/entación 'orzada. & continuación se indica el $rocedi/iento t*$ico a se+uir en una o$eración de ce/entación 'orzada con retenedor de ce/ento
P"&= +, &*sle cualuier $er'oración a6ierta $or de6a9o de la zona de trata/iento. .
P"&= +* %orra el retenedor de ce/ento en el $ozo hasta la $ro'undidad de asenta/iento.
P"&= +1 &siente el retenedor de ce/ento. P"&= +3 ntroduzca el a+ui9ón en el retenedor lleve a ca6o la $rue6a de inección.
P"&= +9 =trai+a el a+ui9ón del retenedor. P"&= +- o/6ee a+ua en $ri/er lu+ar lue+o la lechada de ce/entación a+ua.
P"&= +2 Des$lace la lechada hasta ue uede a un 1 66l del etre/o del a+ui9ón.
P"&= +5 ntroduzca el a+ui9ón en el retenedor. P"&= +; necte la lechada en la zona, si es necesario inter/itente/ente ;si la $resión no au/enta<, hasta alcanzar la $resión 'inal de ce/entación 'orzada.
P"&= ,+ =trai+a el a+ui9ón del retenedor. P"&= ,, ?a+a circulación inversa $ara li/$iar la tu6er*a el a+ui9ón ;A1,5 veces el volu/en de la tu6er*a<.
P"&= ,* =s$ere a ue el ce/ente 'ra+Ve. 90*010-
#ementación forzada con tuber8a flexible
La tcnica de ce/entación 'orzada con tu6er*a 'lei6le se utiliza $ara ce/entar zonas a+otadas o zonas de a+uaC+as en un $ozo $roductivo sin e/$lear un eui$o de $er'oración o herra/ientas recu$era6les. =ste siste/a consiste en inectar la lechada de ce/entación en la zona /ediante una tu6er*a'lei6le8 lue+o, sta se levanta hasta uedar $or enci/a de la $arte su$erior del ce/ento se a$lica la $resión de ce/entación 'orzada. La lechada ue ha uedado en el a+u9ero se conta/ina se reversa antes de es$erar a ue el ce/ento 'ra+Ve. =l dise4o de la lechada es esencial $ara ue este tra6a9o sea e'ectivo, a ue el $roceso $uede reuerir /ucho tie/$o ;esto +enera una velocidad de corte alta , $or consi+uiente, una reducción del tie/$o de es$esa/iento<. & continuación se indica el $rocedi/iento t*$ico a se+uir en una o$eración nor/al de ce/entación 'orzada con tu6er*a 'lei6le
P"&= +, %orra la tu6er*a 'lei6le en el $ozo $or de6a9o de la zona de trata/iento. P"&= +* %oloue una $*ldora viscosa de +elatina o lodo $esado de6a9o de la zona.
P"&= +1 %oloue la lechada de ce/entación /ientras se levanta des$acio la tu6er*a 'lei6le.
P"&= +3 %ierre las co/$uertas a$liue la $resión de ce/entación 'orzada. P"&= +9 Li6ere la $resión a6ra las co/$uertas. P"&= +- Para diluir la lechada, ha+a circular un conta/inante ;6óra o un es$aciador MDPS?RR< hasta el 'ondo de la zona.
P"&= +2 %on circulación inversa etrai+a toda la lechada conta/inada la $*ldora.
P"&= +5 ='ect>e circulación de la tu6er*a el a+u9ero hasta ue estn li/$ios. P"&= +;
=s$ere a ue el ce/ente 'ra+Ve.
90*03 #7lculos de cementación forzada nde$endiente/ente del ti$o de siste/a de ce/entación 'orzada ue se utilice, sie/$re se si+uen los /is/os $asos 6:sicos $ara realizar los c:lculos. =n los tra6a9os de ce/entación 'orzada de 6a9a $resión, es i/$ortante controlar la $resión su$er'icial /:i/a, ue de6e calcularse de 'or/a individual $ara las distintas eta$as del tra6a9o. &de/:s de esto, de6e calcularse el volu/en de des$laza/iento el volu/en de lechada, con el 'in de evitar el so6re des$laza/iento de la lechada en las $er'oraciones. &si/is/o, de6e calcularse la $resión de e$losión de cola$so $ara evitar da4ar la tu6er*a de revesti/iento o la tu6er*a.
901>erramientas 6 e4uipos de superficie en la cementación forzada Los eui$os utilizados en su$er'icie $ara la ce/entación 'orzada var*an en 'unción del /todo a$licado. =n +eneral, se utilizan eui$os de /ezcla 6o/6eo de ce/ento est:ndar ;unidad de 6o/6eo de ce/ento, eui$o de /aterial a +ranel, un co/$resor de aire l*neas de trata/iento<. a ue las cantidades ue se usan de lechada son nor/al/ente $eue4as, en la /aor*a de los casos se e/$lea un /ezclador $or 6aches. =s $re'eri6le a$licar un /ezclado $or 6aches, $ara conse+uir una lechada ho/o+nea con $ro$iedades consistentes. =n al+unas a$licaciones, ta/6in se utilizan herra/ientas de aisla/iento del 'ondo del $ozo. =n la su$er'icie se utiliza un /ani'old de ce/entación 'orzada ;@i+ura 5H1!< $ara controlar la dirección del 'lu9o durante el tra6a9o.
!i/ura 9@,30 Manifold de #ementación !orzada
-0+ (apones de #ementación =n al+>n /o/ento de la vida de un $ozo de $etróleo, +as o a+ua, $uede lle+ar a ser necesario un ta$ón de ce/entación. n ta$ón es un volu/en relativa/ente $eue4o de lechada de ce/entación ue se coloca en el a+u9ero con diversos 'ines, entre ellos
F Desviar el a+u9ero del $ozo $or enci/a de un $escado ;$or e9e/$lo una herra/ienta $erdida en el a+u9ero< o realizar una $er'oración direccional ;ta$ón desviador<
F Ja$onar una zona o un $ozo a+otados ;a6andono< F )esolver un $ro6le/a de $rdida de circulación durante la 'ase de $er'oración F Pro6ar el ancla9e
-0, Desviación 6 perforación direccional =n los tra6a9os de $er'oración direccional en 'or/aciones 6landas, $uede resultar di'*cil conse+uir el :n+ulo la dirección correcta. na $r:ctica /u co/>n $ara conse+uir la dirección el :n+ulo deseado es colocar un ta$ón desviador en la zona. &si/is/o, durante los tra6a9os de $er'oración, cuando se han $erdido herra/ientas, sartas de $er'oración u otras $iezas en el a+u9ero, a veces la >nica solución es desviar el a+u9ero $ara rodear esta $ieza irrecu$era6le ;@i+ura #H1<.
Figura (-1. 7esviación
-0* (aponamiento de una zona a/otada & veces, es necesario aislar las zonas a+otadas con el 'in de evitar una $osi6le /i+ración de 'luido o +as desde los tra/os $roductivos. =ste aisla/iento ta/6in $uede ser necesario $ara $rote+er una zona de 6a9a $resión en un a+u9ero a6ierto, antes de la ter/inación de un tra/o su$erior ;@i+ura #H2<.
Figura (-2. #aonamiento de una Zona Agotada
-01 Prdida de circulación La colocación de una lechada 6ien 'or/ulada en la zona ladrona $uede detener las $rdidas de lodo de $er'oración. &unue la lechada de ce/entación $uede $erderse a la zona ladrona, en todo caso servir: $ara endurecer consolidar esta 'or/ación d6il o ladrona. Ja/6in se $uede inectar un ta$ón de ce/entación en la $arte su$erior de una zona con el 'in de aislarla evitar ue se 'racture $or la $resión hidrost:tica ue se +enera durante la ce/entación de una sarta de revesti/iento ;ta$ona/iento antes de una ce/entación $ri/aria<. & /enudo, a los ta$ones de ce/entación se les a4ade aditivos contra la $rdida de circulación ;$or e9e/$lo, la tecnolo+*a de 'i6ra avanzada %e/I=J $ara controlar $rdidas<, con el 'in de +arantizar la e'icacia del tra6a9o ;@i+ura #H3<.
Figura (-3. #aón ara 4rdida de Circulación
-03 "bandono La tcnica /:s usual $ara a6andonar un $ozo seco ;@i+ura #H!< es inectar ta$ones de ce/entación a diversa $ro'undidad, con el 'in de evitar la co/unicación zonal o las /i+raciones de 'luidos o +as, ue $odr*an conta/inar las 'uentes de a+ua dulce su6terr:neas. Las zonas o 'or/aciones a+otadas se ta$onan cuando se a6andonan. La /aor*a de los $a*ses o6li+a a los o$eradores de $ozos de +as $etróleo a las co/$a4*as de servicios a se+uir escru$ulosa/ente ciertos $rocedi/ientos de a6andono, esta6lecidos $or las autoridades +u6erna/entales. =n =stados nidos, casi todas las 'ases est:n re+uladas, aunue los reuisitos var*an de un estado a otro. =l $ersonal de6e conocer las nor/as +u6erna/entales so6re ce/entación del $a*s corres$ondiente.
Figura (-!. Agu=ero Abandonado
-09 "ncla
Figura (-&. Ancla=e de 4rueba en Agu=ero Abierto
-0- (cnicas de colocación de tapones ?a dos tcnicas $rinci$ales $ara la colocación de ta$ones de ce/entación
F F
Mtodo del ta$ón 6alanceado Mtodo de la cuchara vertedora.
-0-0, Mtodo del tapón e4uilibrado La tcnica $ara la colocación de ta$ones /:s utilizada es el /todo del ta$ón euili6rado. =n $ri/er lu+ar, se corre una tu6er*a o tu6er*a de $er'oración en el $ozo hasta la $ro'undidad donde se uiere colocar la $arte in'erior del ta$ón. &ntes des$us de la lechada se 6o/6ea un es$aciador o lavador $ara evitar ue el lodo conta/ine el ce/ento. La lechada se suele /ezclar $or 6aches $ara lo+rar una densidad uni'or/e controlar la reolo+*a. =l volu/en de es$aciador, o de lavador, de6e inectarse de /anera ue alcance la /is/a altura en el anular en la tu6er*a de $er'oración o tu6er*a. Lue+o, se inecta el 'luido de des$laza/iento hasta la altura donde de6e lle+ar la $arte su$erior del ta$ón dentro de la tu6er*a. =n /uchas ocasiones, el volu/en de des$laza/iento se dis/inue en 1 ó 2 66l, $ara evitar el re'lu9o de lodo en el $iso del eui$o de $er'oración al desconectar la tu6er*a des$us del des$laza/iento, as* co/o $ara $er/itir ue el ta$ón alcance el euili6rio hidrost:tico ;@i+ura #H#<.
Figura (-(. #aón Balanceado
%uando el ta$ón est: 6alanceado, la tu6er*a se saca lenta/ente hasta la altura donde de6e lle+ar la $arte su$erior del ta$ón8 el eceso de ce/ento se circula 'uera el a+u9ero ;@i+ura #H7<.
-0-0* Mtodo de la cuc'ara vertedora =n este /todo ;@i+ura #H"<, $ara inectar el ce/ento, se corre con ca6le una cuchara vertedora ue contiene la cantidad eacta de lechada. La cuchara se a6re , a la $ro'undidad deseada, al tocar un ta$ón /ec:nico $er/anente el ce/ento se vierte al su6ir la cuchara. =l /todo de la cuchara vertedora se utiliza nor/al/ente $ara colocar ta$ones a $oca $ro'undidad, $ero ta/6in $uede e/$learse $ara /aores $ro'undidades, utilizando siste/as retardados de ce/ento.
Figura (-+. todo de la Cuc'ara 8ertedora
La cuchara vertedora $resenta las si+uientes venta9as
F La $ro'undidad del ta$ón de ce/entación se $uede controlar ':cil/ente. F
=l $roceso es relativa/ente 6arato.
La cuchara vertedora $resenta las si+uientes desventa9as
F =s di'*cil utilizar este /todo $ara colocar ta$ones $ro'undos. F La cantidad de ce/ento est: li/itada a la ca$acidad de la cuchara vertedora.
%onclusión
=l $roceso de %e/entación Pri/aria involucra +ran i/$ortancia dentro de la co/$letación de un $ozo. =s $or ello ue ade/:s de considerar ue es un $roceso en donde se 6o/6ea a $resión una lechada de ce/ento $or el es$acio anular $ara 'or/ar un sello hidr:ulico entre el revestidor la 'or/ación, ha ue resaltar ue se de6e realizar un dise4o ó$ti/o ue involucre la tcnica a utilizar, la cual se deter/ina de acuerdo a las condiciones caracter*sticas ue $resente el $ozo. Jodo este $roceso involucra una serie de $asos dise4o de la lechada, caracter*sticas de los revestidores, accesorios eui$os adecuados, $rue6as de la6oratorio, tcnicas de colocación de la lechada, entre otros. Para as* $oder analizar /e9or estos as$ectos, se de6e tener la historia de $ozos vecinos, los cuales a conocer las caracter*sticas del $ozo, tales co/o te/$eratura, $resión, $ro'undidad, ti$o de 'or/ación, etc. %uando se ha6la de ce/entaciones en $ozos $ro'undos ha to/ar en cuenta la colocación de un Liner o %a/isa, ue no es /:s ue una sarta t*$ica de revesti/iento la cual no se corre hasta la su$er'icie, sino ue es col+ada $or dentro de la sarta. =s $or ello ue se de6e seleccionar una tcnica ue $er/ita o6tener el ito en la o$eración. =ntre las tcnicas /:s co/unes ue se e/$lean en una ce/entación de este ti$o se tiene re/oción de lodos, centralización de tu6er*as, ce/entación de hoos estrechos, ce/entación en $ozos con $resencia de +as, tcnica de colocación de ta$ones de ce/ento la Jcnica de 'lu9o tur6ulento. Pro$orcionar aisla/iento entre las zonas del $ozo ue contienen +as, aceite a+ua,so$ortar el $eso de la $ro$ia tu6er*a de revesti/iento. reduce el $roceso corrosivo de la tu6er*a de revesti/iento con los 'luidos del $ozo con los 'luiHdos inectados de esti/ulación, evita derru/6es de la $ared de 'or/aciones no consolidadas. =l reto $rinci$al es o6tener sellos hidr:ulicos e'ectivos en las zonas ue /ane9an 'luidos a $resión. Para lo+rarlo es indis$ensa6le /e9orar el des$laza/iento del lodo de $er'oración del tra/o de es$acio anular ue se va a ce/entar consi+uiendo as* una 6uena adherencia so6re las caras de la 'or/ación de la tu6er*a de revesti/iento, sin canalizaciones en la ca$a de ce/ento con un llenado co/$leto. =iste ta/6in la ce/entación 'orzada ue auda a /e9orar el sello hidr:ulico entre dos zonas ue /ane9an 'luidos, corre+ir la ce/entación $ri/aria en la 6oca de una tu6er*a corta, o en la za$ata de una tu6er*a ce/entada, ue /ani'ieste ausencia de ce/ento en la $rue6a de +oteo. =sta $rue6a consiste en la a$licación al a+u9ero descu6ierto, in/ediata/ente des$us de $er'orar la za$ata, de una $resión hidr:ulica euivalente a la car+a hidrost:tica, ue e9ercer: el 'luido de control con el ue se $er'orar: la si+uiente eta$a. =sto se realiza durante 15 a 30 /inutos, sin a6ati/iento de la $resión a$licada, eli/ina la
intrusión de a+ua al intervalo $roductor reduce la relación +asHaceite, sella un intervalo e$lotad $arcial/ente un intervalo ue se seleccionó incorrecta/ente corri+e una canalización en la ce/entación $ri/aria. una ano/al*a en la tu6er*a de revest*H/iento. =l $roceso de ce/entación es de +ran i/$ortancia sin un 6uen $roceso de ce/entación no se $uede o6tener una 6uena $roducción, una 6uena ce/entación evita $ro6le/as en el $ozo a corto, /edio lar+o alcance
Referencias •
&utor %arlos Gonzales, 200", $ro6le/:ticas de la ce/entación htt$CC/$$6lo+carlos+onzalez.6lo+s$ot.co/C200"C03C$ro6le/aticaHenH ce/entaceH$ozos.ht/l