CEMENTACIÓN PRIMARIA La importancia de cementaciones primarias exitosas es universalmente conocida. Un buen proyecto, y planificación y ejecución impecable de cada trabajo, son las claves para obtener la calidad de trabajo vital a la integridad del cemento. Aquí un apoyo técnico especializado puede tener un gran impacto – los conocimientos de un Especialista de Cementación podrán agregar años a la vida de un pozo, o hasta salvar un pozo que de otra forma se podría haber perdido.
PROBLEMAS OPERATIVOS
CASOS
PROBLEMAS OPERATIVOS
SOLUCIONES
Se recomienda el bombeo de un v olumen de lavador quím ico para dispersar el el lodo, seguido seguido de un espaciador espaciador densif densif icado y f inalmente inalmente un v olumen de lavador químico, para dilatar el lodo. lodo. El v olumen ha sido calculado para obtener una óptima remoción del lodo y prev enir posibles pérdidas de circulación. Def iciente remocion y desplazamiento desplazamiento del lodo del Limpieza del pozo espacio anular
Se debe bajar al menor valor posible las propiedades reológicas del lodo, de tal manera de tener tener un Yield Point y una Viscosidad Viscosidad Plástica, Plástica, que nos permita remover con may or f acilidad el el lodo de las las superf icies del casing y f ormación.
• Aditiv os incorporados incorporados para obtener propiedad propiedades es específ icas. Perdida de circulacion, baja o alta densidad de
• Volúmenes Volúmenes de lechada y tiempo de espesamiento.
Aditiv os cemento
• Caudal de bombeo y densidades densidades equivalentes de circulación. • Hist orial de perf perf oración, oración, pérdidas de circulación o surgencias.
Agua de m ezcla cont aminada de m ateriales
Mantener limpio tanques almacenadores de agua y /o utilizar agua de
Agua de m ezcla organicos e inorganicos
mezcla indicada La ubicación de los tapones debe respetarse de acuerdo al programa
Tapones
Tapones de gom a m al ubic ados preestablecido Cada equipo de cementación debe tener obligatoriamente una bomba operativ operativ a y una bomba bomba de repuesto repuesto para para estos tipos de casos y f allas. Ejemplo y Modelo de bombas: Bomba operativ a: HT- 400 (para (para una presión presión máxima de 1800 1800 psi), Bomba Bomba repuesto: repuesto:
Equi Equipo pos s de super superficie ficie
Fall Falla a de de equ equip ipos os de de supe superfic rficie ie (mez (mezcla cla y bombeo bombeo))
OPI con piston 4” 4”
Antes de com enzar la cement ación, superv isar las bombas, mantenimient o continúo de las mismas, que se encuentren en óptimas óptimas c ondiciones ondiciones y en buen estado para la operaciones En los laboratorios de premezclado premezclado se tiene que utilizar utilizar las cantidades exactas de aditiv aditiv os. Al mom ento de colocar los elem entos de f lotación en los primeros c asing, el supervisor de la Compañía de Servicio con el Company Man, Man, v erificarán
Tapones
Tapones no no s alen de la c abeza de c em ent ac ion
la compatibilidad de los tapones con el Collar Flotador. Desplazar tapón con f luido de desplazamiento desplazamiento ejm: agua trat ada, hasta que la presión se incremente bruscamente. Utilizacion de centralizadores para el correcto acomodo del casing en el
C ent ralizac io ion del c as in ing
Mala c en ent ra ralizac ion del c as as in ing pozo pozo (v erticales y dirigidos) dirigidos) Tanques de almacenamient o y mezclado de cemento deben mantenerse
Cont Contam amin inac acio ion n del del cem cemen ento to
Geli Gelifica ficacio cion n del del cemen cemento to por por conta contami mina naci cion on limpios
Equipo de m onit or oreo
F alla de equipos de m onit oreo
Mant en eniem ient o periodic o de de t od odos los equipos de m onit oreo En el c as as o de c as as in ing de produc ci ción, t om om ar ar regis tr tro C BL BL – V DL DL p ar ara c on ono ce ce r t op op e d e c em em en en to to y c al al id id ad ad d e c em em en en ta tac ió ió n. n. O bs bs er erv a r re to tor no nos
Mala calidad de cement acion y desc onocimient o del Registro de cementacion tope de cemento
tanto en el interior del casing como en el espacio anular. Esperar fragüe de cemento.
PROBLEMAS TECNICOS
CASOS
PROBLEMAS TECNICOS
SOLUCIONES El programa de cementacion que parte del area de Ingenieria deberia tener en cuenta todos los parametros a utilizar para
Programa de cementacion
Mal diseño del programa de cementacion
determinar las presiones, los volumenes, densidad, el caudal a utilizar para desplazar tanto los tapones, el cemento, asi como los fluidos espaciadores, tiempo de bombeabilidad, filtrado.
Densidad de una lechada debe ser suficientemente elevada para
Densidad de Lechada
Blow out en el pozo, mala remocion del lodo, fractura de formacion
impedir un “blow out” (surgencia) en el pozo y permitir la remoción
del lodo, pero no tan pesada como para fracturar la formación y producir pérdidas de circulación, es una de las variables más importantes.
Tiempo de espesamiento
Espesamiento antes del tiempo previsto
Previamente debemos realizar un buen ensayo de laboratorio, para obtener en la operación un buen tiempo de espesamiento
El cemento requiere de una determinada resistencia a la compresión para soportar las sartas de casing, absorber los
Resitencia a la compresion
Problemas de rotura y/o colapso de casing
esfuerzos de la reperforacion; realizar operaciones de punzado,para tener durabilidad en la vida de producción del pozo. Esta aceptado en la industria petrolera petrolera una resistencia a la compresión compresión míni ma de 500 PSI.
La VISCOSIDAD ÓPTIMA de una lechada de cemento debe oscilar entre 5 y 11 Bc. Las lechadas que presentan una
Viscosidad
Mala determincacion de viscosidad optima
viscosidad inferior a los 5 Bc normalmente poseen una cantidad excesiva de agua libre (superior al 1%), por lo que se producirá una sedimentación excesiva de partículas sólidas y más pesadas en las lechadas de cemento.
Reducir la relación agua/cemento de una lechada de cemento puede alterar alterar su tiempo de espesamiento. espesamiento. El fraguado prematuro de la lechada puede aumentar o reducir la resistencia a la compresión final, dependiendo de la magnitud
Control de filtrado
de la pérdida del fluido.
La composición de una lechada de cemento, especialmente su relación agua/cemento, incide en todos los aspectos del diseño de la lechada, tales como el tiempo de espesamiento, la resistencia a la compresión y la reología de la lechada. Es de vital importancia
Los cambios que experimenta la reología de la lechada a
realizar una buena prueba de filtrado en laboratorio.
causa de la pérdida de fluido pueden afectar la capacidad que posee esta de desplazar el lodo y pueden contribuir a la generación de problemas de canalización.
Si la lechada se diseña y ensaya en el laboratorio de manera
Agua Libre
Fisuras o puntos débiles en el sello de cemento
correcta, la presencia de agua libre puede pre-determinarse y corregirse.
OTROS PROBLEMAS COMUNES DURANTE LA CEMENTACIÓN
Condición pobre del Hoyo : Este tipo de problemas está relacionado en forma directa con lo que se conoce como Geometría del Hoyo y el mismo puede tener varias razones tales como: Pata de Perro (Dog Leg)
Estabilidad del hoyo descubierto
Cavernas del hoyo (Wash out)
Llenado del hoyo
Formación de sólidos en la parte baja del hoyo, generalmente en hoyos desviados conocido como cama de sólidos o recortes
Condición pobre del fluido de perforación: Este tipo de problemas es muy común si no se tiene condiciones reológicas del fluido que cumplan las funciones principales principales dentro del hoyo y que son claves al momento de realizar la Cementación. Dentro de ellos podemos mencionar: Altas fuerzas fuerzas de Gel Gel y punto punto de resistencia resistencia
Alta pérdida pérdida de fluido fluido o filtración filtración Revoque (cake) grueso Alto contenido contenido de sólidos
Pérdida de material de circulación
Incompatibilidad del fluido con el cemento
Centralización pobre: Muchos de los especialistas se refieren al concepto de Centralización como el segundo elemento en importancia para garantizar una Cementación exitosa, de allí la necesidad de un acertado programa de Centralizadores acorde con el diámetro del hoyo existente . Esto debido a que el cemento no se coloca detrás de la tubería de revestimiento, dejando fluido en dicho espacio.
Pérdida de Circulación : Referida durante el proceso de colocación de la lechada de cemento y que pudiese presentarse de acuerdo al manejo de altas densidades de las mismas o valores de presión de bombeo altos Estas pérdidas pueden ser consideraras como:
Parcial
Severa
Total
Presión de Formación Normal y Subnormal: Valores de Gradiente de Presiones igual al Gradiente del Agua Salada con 80 a 100 mil ppm de Salinidad y valor de Gradiente de Presión igual o menor que el Gradiente del Agua Dulce
Presión alta de bombeo: Referida a la Presión de Bombeo de la lechada de Cemento y/o a la Presión manifiesta de desplazamiento .
TRABAJOS REMEDIALES CEMENTACIÓN SECUNDARIA:
El objetivo de una cementación forzada es obtener una zona aislada o sellada en el espacio anular entre el revestidor y la formación. La cementación secundaria se puede realizar durante la ejecución de cualquiera de los siguientes procesos:
Perforación
Completación
Reacondicionamiento
Las cementaciones secundarias se definen como un proceso de bombear una lechada de cemento en el pozo, bajo presión, forzándola contra una formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente el hoyo abierto.
Cuando la lechada es forzada contra una formación permeable, las partículas sólidas pierden filtrado en la cara de la formación de tal manera que la fase acuosa que entra
en la matriz de la formación, forma una torta que ocupa los espacios porosos creando un sello impermeable.
RAZONES PARA REALIZAR UN TRABAJO DE C. S
Reparar un trabajo de cementación primaria deficiente, debido a la canalización de la lechada de cemento a través del fluido o por altura insuficiente del cemento en el anular. Eliminar intrusión de agua de las zonas adyacentes o también de la misma formación productora de hidrocarburos. Reducir la alta producción Gas/Petróleo (GP), aislando las zonas de gas adyacente a los intervalos productores de hidrocarburos. Reparar una filtración causada por corrosión o partidura del revestidor. Abandonar una zona no productora productora o agotada. agotada. Abandonar
RECOMENDACIONES PARA REALIZAR UNA BUENA CEMENTACIÓN A continuación, continuación, se listan algunos algunos pasos pasos para la Planificación Planificación en una Cementación, Cementación, esto a fin de alcanzar los objetivos generales:
Requerir y analizar los datos y/o parámetros del pozo
Definir los objetivos y requerimientos principales del trabajo a realizar
Cálculos de volúmenes en la cementación: fluidos a bombear y desplazamiento
Diseño de lechadas de cemento y preflujos
Realizar ensayos de Compatibilidad
Simulación (software) hidráulica de la cementación
Verificación del Diseño y características de las lechadas de cemento y preflujos involucrados en la cementación.
Verificación de las condiciones de equipo a utilizar (bombas, tolvas, homogenizadores, centralizadores, zapatas, cuellos, etc.)
Preparación de mezcla seca, agua de mezcla, preflujos lavadores y espaciadores, y verificación mediante ensayos de tanque en Laboratorio Empresa de Servicios de características originarias.
EN EL POZO
Mezclar, pre mezclar y bombear al pozo diseño de cementación concebido, registrando parámetros en tiempo real.
Evaluar resultados de la cementación mediante registros especiales
