TECNICAS DE CEMENTACION.docx

1. Que es es la Ceme Cementa ntació ción n Primar Primaria ia

Se realiza una vez terminada la fase de perforación con la tubería de revestimiento ya en el pozo y consiste en bombear cemento hacia el espacio anular. La cementación primaria tiene como principales funciones:   





Evita el flujo de los fluidos entre las formaciones. Fija la tubería de revestimiento con la formación.  Ayuda a evitar evitar surencias descontroladas descontroladas de alta presión presión detr!s del revestimiento.  Aísla la zapata zapata de revestimiento. revestimiento.  Aísla las zonas productoras productoras previniendo previniendo el flujo cruzado entre los intervalos a diferentes presiones.

La técnica de cementación primaria utilizada consiste en lo siguiente: a) Circ Circul ulac ació ión n de lodo. odo.-- para acondicionar el pozo: Antes de bombear la

lechada en el pozo" se lleva a cabo otro proceso# utilizando la bomba del e$uipo de perforación se circular lodo de perforación %tambi&n conocido como fluido de perforación' en el pozo" con el fin de acondicionar el lodo y lavar el pozo. Si no se lleva a cabo el acondicionamiento" el paso de fluido %la %la lechad lechada a de cemen cemento to'' por por el anula anularr puede puede vers verse e dificu dificulta ltado do por por la presencia de sectores con lodo de corte elificado.

b) Lanzami Lanzamient ento o del tapón tapón inferi inferior: or: En los trabajos de cementación primaria"

antes y despu&s de la inyección de la lechada de cementación" se lanzan tapones limpiadores. Estos elementos sirven para separar la lechada de los fluido fluidos s de perf perfora oració ción" n" limpia limpiarr las las pare parede des s inter interior iores es de la tuberí tubería a de

revestimiento y obtener una indicación positiva %presión' de $ue el cemento ya est! en posición fuera de la tubería de revestimiento. c) Bombeo de laador ! espaciador: Antes de bombear la lechada de cementación" por lo eneral" se bombea un lavador $uímico o un espaciador densificado" o ambos" para $ue act(en como buffer entre el fluido de perforación y el cemento. Los lavadores $uímicos son fluidos base aua $ue pueden utilizarse en espacios anulares pe$ue)os con eometría del aujero reular. Estos fluidos pueden utilizarse cuando se puede lorar  turbulencia en todas las secciones del espacio anular. Los espaciadores son fluidos densificados $ue se bombean en flujos turbulentos o laminares. Estos productos sirven para eliminar completamente los fluidos de perforación del anular antes de inyectar la lechada de cementación.

d) Bombeo de la lec"ada inicial o de relleno:  Esta lechad es de menor

densidad" est! dise)ada para proteer la parte superior del anular del revestimiento.

e) Bombeo de la lec"ada de cola: La lechada de cola es una lechada de

mayor densidad" dise)ada para cubrir la sección inferior del anular desde el fondo del aujero. *ormalmente" la lechada de cola presenta unas propiedades superiores a las de la lechada inicial. Es esencial $ue la lechada de cementación tena la densidad correcta para $ue sus propiedades sean las deseadas.

f) Lanzamiento del tapón superior: El seundo tapón limpiador de

cementación se denomina tapón superior. Se bombea al final de los trabajos de cementación con el fin de separar la lechada del fluido de desplazamiento $ue se bombea en la siuiente etapa del proceso" y evitar  así $ue sea contaminada por dicho fluido. +na vez $ue la lechada ya se ha

bombeado en la tubería de revestimiento" el tapón superior se lanza desde la cabeza de cementación. g) #esplazamiento de las

lec"adas

!

tapones

con

fluido

para

desplazamiento: A continuación" las lechadas de cementación y los

tapones limpiadores se bombean %son desplazados' hacia el fondo del pozo mediante

el

fluido

de

perforación

u

otro

fluido.

Este fluido

de

desplazamiento empuja el tapón superior y la lechada hacia abajo por la tubería de revestimiento. ,uando el tapón limpiador inferior llea al collar de flotación" la membrana situada en su parte superior se rompe y la lechada es bombeada" saliendo de la parte inferior de la tubería de revestimiento y subiendo por el anular. ,uando el tapón superior llea al tapón inferior" hay un aumento de presión. Las lechadas de cementación se encuentran en el espacio anular y en el recorrido de zapata. El proceso habr! finalizado cuando se indi$ue un aumento de presión en la superficie y el proceso de desplazamiento haya terminado. Lueo" retornar!n de dos a cinco barriles y parar! el flujo. Si este flujo de retorno contin(a" sinifica $ue hay fuas en el collar de flotación.

") Comprobación de retorno de fluido:  El collar de flotación est! e$uipado

con una v!lvula de retención $ue evita $ue los fluidos reresen por la tubería de revestimiento.

Si la v!lvula est! defectuosa" la lechada puede empujar los tapones y el fluido por la tubería de revestimiento" debido al efecto de retorno de los tubos en +. Al final de un trabajo de cementación" es necesario comprobar  $ue el collar de flotación o la zapata de flotación no presenten fuas. -ara realizar esta comprobación se espera a $ue el fluido retorne a los tan$ues de desplazamiento de la unidad de cementación. Si el collar de flotación o la zapata de flotación funcionan correctamente" dejar!n $ue vuelvan de dos a cinco barriles y lueo se interrumpir! el flujo. Si este flujo de retorno contin(a" sinifica $ue el collar de flotación tiene al(n defecto.

i) Perforación del siguiente tramo si corresponde

$. Cementación en una etapa B%sicamente

Es la m!s sencilla de todas" la lechada de cemento es ubicada en su totalidad en el espacio anular desde el fondo hasta la profundidad deseada" para esto se re$uerir! de presiones de bombeo altas lo $ue implica $ue las formaciones m!s profundas deban tener presiones de formación y fractura altas y no permitir $ue se produzcan perdidas de circulación por las mismas.  +sualmente esta t&cnica es usada en pozos poco profundos o para cementar el casin superficial" y el e$uipo de fondo ser! el b!sico para la cementación" zapato uía" collar flotador" centralizadores" raspadores" tapones de fondo y tope &. Cementación en m'ltiples etapas

Los trabajos de cementación con m(ltiples etapas se utilizan para separar y aislar  zonas.  En primer luar" la lechada de cementación se asienta alrededor de la sección inferior de una sarta de revestimiento con el cemento colocado hasta una profundidad determinada. A continuación" a trav&s de los puertos del collar o collares de etapa colocados en la sarta de revestimiento" se cementan de forma sucesiva las etapas superiores. +n collar de etapa es b!sicamente una junta de

revestimiento con puertos $ue se abren y cierran o sellan mediante camisas de accionamiento a presión. La cementación de etapas m(ltiples se utiliza con los siuientes fines: 

/educir la presión hidrost!tica en las Formaciones $ue no pueden soportarla presión hidrost!tica ejercida por una columna lara de



cemento Aislar dos zonas con problemas en una misma sección del aujero del pozo" por ejemplo" una zona de alta presión y una zona con una



presión de fractura baja Ahorrar cemento en a$uellos pozos en los $ue sólo es necesario cementar la parte inferior y una porción superior de la tubería de revestimiento Las tres t&cnicas de cementación de m(ltiples etapas



m!s utilizadas son: ,ementación reular en dos etapas# la ,ementación de cada una de las etapas es una operación independiente y distinta  ,ementación continua en dos etapas# ambas etapas se cementan en una sola



operación continua ,ementación en tres etapas# la cementación de cada una de las etapas es una operación independiente y distinta.

Las tres técnicas de cementación de m'ltiples etapas m%s utilizadas son:



,ementación reular en dos etapas# la ,ementación de cada una de



las etapas es una operación independiente y distinta ,ementación contin(a en dos etapas# ambas etapas se cementan en



una sola operación continua ,ementación en tres etapas# la cementación de cada una de las etapas es una operación independiente y distinta.

(. Cementación del linner   . Problemas en la cementación primaria

+no de los problemas $ue se presenta durante la cementación en los yacimientos es la p&rdida de circulación" esta" es la invasión de un fluido hacia la formación. En la mayoría de las veces no se puede evitar debido a la misma naturaleza de la

formación. 0!sicamente la p&rdida de circulación se presenta de dos maneras diferentes: invasión y fracturación. .1. *nasión

Es la p&rdida de la lechada de cemento hacia las formaciones $ue presentan cavernas" fisuras" fracturadas o no consolidadas y las causas principales son las siuientes.   Las formaciones de rano rueso no consolidadas" pueden llear a tener una permeabilidad suficiente para $ue la lechada invada la matriz de la formación" esto es frecuente principalmente en arenas y lechos someros. ,abe mencionar $ue el lodo de perforación tambi&n enfrenta este tipo de problema por lo $ue en la etapa de perforación se debe evitar la p&rdida en estos intervalos pocos profundos" ya $ue esto" puede provocar el socavamiento de las formaciones no consolidadas causando inestabilidad" favoreciendo un derrumbe bajo la acción de una sobrecara.   Las formaciones aotadas" la e1cesiva producción de la zonas productoras $ue est!n ubicadas en el mismo campo o cercanas" pueden causar una presión de poro menor $ue la normal" en tal caso las densidades re$ueridas de las lechadas de cemento tienden a ser altos para controlar la presiones de poro de las otras formaciones e1puestas" pero al llear a la zona depletada la lechada la invade por  su baja presión de poro.  Las zonas cavernosas o fisuradas est!n estrechamente liadas con las formaciones de carbonatos" es decir" de calizas y dolomía naturalmente fracturados" en las formaciones de caliza las fisuras se deben principalmente a $ue el aua disuelve parte de la matriz de la roca. En el momento de la cementación" la columna puede invadir libremente la zona vacía" el volumen perdido depende del rado de intercone1ión entre las fisuras. En alunas ocasiones" la p&rdida de circulación se puede dar en los límites no sellados de las fallas.  .$. +racturación

Es debido a la fracturación hidr!ulica producida por las presiones e1cesivas inducidas" por la columna hidrost!tica $ue ejerce la lechada debido a su densidad. +na vez $ue se ha hecho la fractura es muy difícil repararla y es muy poco probable $ue se restablezca la interidad del aujero

a. Arenas no consolidadas y rava de alta permeabilidad b. 2onas cavernosas o fisuradas en carbonatos %caliza o dolomía' c. Fracturas naturales" fallas y zonas de transición en carbonatos o lutitas duras d. Fracturas inducidas por el e1ceso de presión

+na vez $ue ocurre la p&rdida de circulación la roca afectada reduce su permeabilidad cuando hay una disminución del espacio poroso" esto se debe principalmente a la invasión de pe$ue)as partículas $ue

pueden

$uedarse

atrapadas

en

las

intercone1iones" la mayoría de estas partículas son provistas por el lodo de perforación o la lechada de cemento los aditivos $uímicos" baches lavadores y espaciadores. Esto conlleva a otro problema $ue e1iste en las operaciones de cementación: el da)o a la formación $ue se define como cual$uier cambio de la permeabilidad a zonas aleda)as al pozo" enerando un decremento substancial de la producción y reduciendo la vida (til del pozo. Si bien" el da)o a la formación no se puede evitar" se puede disminuir" especialmente en la zona de inter&s %productoras'" al evitar  $ue se filtren partículas dentro de la formación. Las formaciones d&biles o con bajas presiones de poro y fractura" deben cementarse con sumo cuidado para aseurar su aislamiento zonal y sin fracturarlas. Anteriormente los trabajos de cementación se realizaban con

cementos convencionales" &stos ocasionaban demasiados problemas tales como mal aislamiento hidr!ulico" p&rdida parcial o total de la lechada de cemento hacia la formación" etc. y no daban resultados satisfactorios" por lo $ue hoy en día" se disponen de nuevas lechadas de cemento cuya densidad son comparables a la del aua" $ue evitan el fracturamiento de la formación y las p&rdidas de circulación durante las operaciones aseurando la interidad del pozo. 3uiz! el mayor  desafío $ue se presenta en las operaciones de cementación es controlar las p&rdidas de circulación incluso los fluidos de perforación m!s livianos y las lechadas de cemento m!s lieras pueden perderse en zonas d&biles o fracturadas.