Objetivo: Prevenir el colapso del agujero mientras se perfora. Aislar hidráulicamente los fluidos del agujero de las formaciones. Junto con los BOP’s permite un medio de control de las presiones de formacion.
Centralización: Para alcanzar una buena adherencia entre el cemento y la formación. Cementada a suficiente altura para proporcionar el aislamiento requerido. Debe ser cementado con propiedades del fluido que optimicen la remoción de lodo. Balancear (con fluidos) dentro y fuera durante la cementación para prevenir colapso y estallamiento. Probada con presión después de la cementación para asegurar la integridad y estabilidad de la TR.
Un buen trabajo de cementación dependerá de: Suficiente filtrado de lodo y remoción de lodo. Diseño correcto de las densidades bombeadas dentro del pozo. Uso correcto de los tapones de cementación. Desplazamiento correcto (No sobredesplazamiento) Suficiente tiempo de espera para que el cemento frague (WOC-wait on cement time) Correctas pruebas de presión después de la cementación.
La introducción de un material cementante en el espacio anular entre revestidor y el agujero, se realiza con el objetivo de: Aislar zonas Soportar las cargas axiales de los revestidores a ser corridos posteriormente Proveer soporte y protección al revestidor Proteger el hoyo C:\Users\Pilirundis\Desktop\Ingenieria de pozos\cementing movies\02 - Cementación Primaria en una etapa - SingleStage.exe
Aislar totalmente las zonas (Adherencia hidraulica) Soportar las cargas axiales (adherencia al esfuerzo axial) Proteger al revestidor
Conductor Superficie Intermedio TR de producción Liners
Consideraciones: Se consideran grandes excesos Comúnmente se hace por medio de la cementación Stab-In Lechadas de cemento puro con aceleradores. C:\Users\Pilirundis\Desktop\Ingenieria de pozos\cementing movies\01 - Cementación con sarta concéntrica - Stinger.exe
Por que? Menor contaminación del cemento. Menor canalización Menor desplazamiento Bombear cemento hasta que llegue a la superficie Tiempo de trabajo menor (por lo tanto, menor tiempo de equipo de perforación) Menor cantidad de cemento requerido para la cementación.
Funciones: Llevar el cemento a la superficie. Se usan tubos de diámetro muy pequeño (macarroni) y no API Se observan presiones muy altas debido a la fricción.
Consideraciones: Se utilizan dos lechadas (ligera y de cola) Se usan grandes excesos (50 – 150 %) esto dependiendo de la porosidad, integridad del agujero, resultados del Caliper
Problemas: Zonas de sobre- presión, perdidas, formaciones salinas, lutitas deleznables Rangos de presión de poro y de fractura muy cercanos. Consideraciones de la cementación: Uso de cementaciones en dos etapas Se requieren topes de cemento hasta la superficie o por arriba de la zapata anterior Comúnmente se usan lechadas de barrido seguidas por lechadas de cola con alta resistencia a la compresión. Uso de sistemas de lechadas especiales (ligeras, pesadas, sistemas salinos, etc)
Consideraciones: Aislamiento de zonas (sobre todo cuando existen formaciones con baja integridad). Reducción de la presión hidrostática. C:\Users\Pilirundis\Desktop\Ingenieria de pozos\cementing movies\03 - Cementación Primaria en dos etapas - TwoStage.exe
Consideraciones de diseño: Se utilizan en pozos profundos El espacio anular es mas pequeño C:\Users\Pilirundis\Desktop\Ingenieria de pozos\cementing movies\04 - Cementación de Liner.exe
Calculan los volúmenes de fluidos Lechada, lavador, espaciador, vol. De desplazamiento)
Basados en: Capacidad el agujero Capacidad de la tubería de revestimiento. Determinación de la altura del cemento en el espacio anular.
Bajo costo Costo de acuerdo a la tecnología y necesidades.
Verificar que el pozo este bajo control: Simular el proceso de cementación Calcular las presiones estáticas y dinámicas y compararlas con: - Presión de Poro de la Formación – Presión de Fractura de la Formación – Presión de Estallido de los tubulares – Presión de Colapso de los tubulares
• Verificar la temperatura y el tiempo de fragüe (espesamiento)
Ejemplo de simulación de presiones durante una cementación de una TR 7”
Diseñar una eficiente remoción de lodos para evitar canalizaciones y garantizar un buen aislamiento de la zona. Optimizar las propiedades de los fluidos Optimizar la rata de bombeo Optimizar la centralización del revestidor Remover el enjarre Optimizar el volumen de los pre-flujos y rata de bombeo
Antes de cementar hay que seguir los siguientes pasos: Limpieza del agujero: Dependerá de las propiedades del lodo controladas y optimizadas. Viajes de limpieza >95% del volumen total del agujero debe estar en circulación.
Acondicionamiento del lodo: Romper geles Bajar el PC y la PV Contenido de sólidos < 6% Rata o taza mínima de bombeo para alcanzar flujo total alrededor de la TR
Desplazar el lodo del anular: Optimización de la colocación de la lechada (con ayuda de simuladores) Centralización del revestidor (STO> 67% API) Movimiento de la sarta de revestimiento (siempre que sea posible)
Para que exista una remoción de lodos efectiva, debe de usarse equipo auxiliar tales como raspadores, tapones de limpieza, lavadores y espaciadores. También debe de seleccionarse el régimen de flujo que proporcionara la limpieza del agujero
Alcanzar mínimo Stand off de 67% de acuerdo al API. Pero se deben de verificar los estándares para cada compañía.
Dp V>
Do
v
V
v siempre
Remoción del lodo. Flujo turbulento
Minima Remoción del lodo. Flujo laminar
Ejemplo de simulacion
Tension en la pared de la tuberia (lbf) T = 0.0408 * TVD * ((DENSIDAD)id2 - DENSIDADeD2 ) + cos ø * w * S Fuerza de flotación ajustada (WF)b = w + 0.0408 (DENSIDADid2 - DENSIDADeD2 ) Espaciamiento de los centralizadores
CS =
F 0.0175 * T * DLS + (WF)b * sin ø
Fuerza en cada centrador F = 2T sin (DLS *
CS 2 + (WF)b * CS * sin ø)
T = Tension en la pared de la tuberia; lbf (WF)b = fuerza ajustada de flotacion CS = espaciamiento de los centralizadores; ft F = fuerza en cada centralizador si es espaciado CS (ft); lbf w = Peso por pie de tuberia (solo acero); lbf/ft Fb = Factor de flotacion; adimensional ø = angulo de inclinacion promedio cerca de los centradores; Grados DLS = Severidad de pata de perro; grados/100 ft e.g. DLS = 0.03 TVD = Produndidad vertical cerdadera en la zapata de la TR; ft d,D = ID y OD de la TR; in S = distancia desde la zapata al centralizadores; ft = mud weights inside and outside the casing; ppg
Cuantos centralizadores para una TR 7” deben ser usados para asegurar un Standoff del 67% para 1500 ft de liner en un agujero con una inclinación de 30 Grados Datos: el liner tiene un peso de 29 lb/ft, MW dentro de la TR es 12ppg. La densidad del cemento fuera es de 15.8ppg. La fuerza de los centralizadores es 1200 lbf nominal.
Cual es el espaciamiento requerido desde 6122 ft (36deg) hasta 6302 ft(44 deg)? Datos: MD 9989 ft/ TVD = 4111 ft MW dentro =12ppg, MW fuera = 15ppg. TR 9 5/8” ID=8.535 in DLS = 4.79deg
