Proyecto Cementacion de Srr x1 Actualizado Sabado 14 de Junio

MODULO II: PERFORACION Y TERMINACION DE POZOS

INDICE

1

INTRODUCCION. INTRODUCCI ON. ...................................................... ........................... ....................................................... ....................................................... ...................................................... .......................................... ............... 3

2

OBJETIVOS. OBJETIV OS. ........................................................ ............................ ....................................................... ...................................................... ....................................................... .................................................... ........................ 3

3

2.1

OBJETIVO GENERAL. ..................................................... .......................... ...................................................... ....................................................... .................................................... ........................ 3

2.2

OBJETIVOS OBJETIVO S ESPECIFICOS. ESPECIFIC OS. ..................................................... ......................... ....................................................... ...................................................... .......................................... ............... 4

GENERALIDADES. GENERALIDADE S. ........................................................ ........................... ........................................................ ....................................................... ....................................................... ..................................... .......... 4 3.1

CEMENTACION CEMENTACIO N DE POZOS PETROLEROS. PETROL EROS. .................................................... ........................ ....................................................... ..................................... .......... 4

3.1.1

PROCESOS DE UNA CEMENTACION. CEMENTACIO N. .................................................... ......................... ....................................................... ...................................... .......... 5

3.1.1.1 3.2

FUNCIONES DEL PROCESO DE CEMENTACION DE POZOS. ....................................... ........................ ............... 5

CEMENTACION CEMENTACIO N PRIMARIA. ...................................................... ........................... ...................................................... ....................................................... ...................................... .......... 5

3.2.1

OBJETIVO. OBJETIVO . ........................................................ ............................ ........................................................ ....................................................... ....................................................... ................................. ..... 5

3.2.2

PROCEDIMIENTOS PROCEDIMIE NTOS BASICOS DE CEMENTACION. CEMENTACIO N. ...................................................... ........................... ..................................... .......... 6

3.2.2.1

CORRIENDO TUBERIA DE REVESTIMIENTO........................... REVESTIMIENTO. ..................................................... .......................................... ............... 6

3.2.2.2 CIRCULACION DEL LODO MEDIANTE LA BOMBA DEL EQUIPO DE PERFORACION. ..................................................................................................................................................... 7 3.2.2.3

PRUEBA DE PRESION. ....................................................... ............................ ...................................................... ....................................................... ................................. ..... 7

3.2.2.4

LANZAMIENTO DEL TAPON INFERIOR. ....................................................... .......................... .................................................... ....................... 8

3.2.2.5

BOMBEO DE LAVADOR Y ESPACIADOR. ....................................................... .......................... .................................................... ....................... 8

3.2.2.6

MEZCLA DE LA LECHADA. ....................................................... ........................... ....................................................... ................................................... ........................ 9

3.2.2.7

BOMBEO DE LA LECHADA INICIAL. ...................................................... ........................... ....................................................... ................................. ..... 9

3.2.2.8

BOMBEO DE LA LECHADA COLA. ...................................................... ........................... ....................................................... ...................................... .......... 9

3.2.2.9

LANZAMIENTO DEL TAPON SUPERIOR. ..................................................... .......................... ................................................ ..................... 10

3.2.2.10

DESPLAZAMIENTO DESPLAZAMIENTO DE LECHADAS Y TAPONES CON FLUIDOS. ................ ...................... ...... 10

3.2.2.11

REVISION DE LOS FLUJOS DE RETORNO. ....................................................... ............................ ....................................... ............ 11

3.2.3

3.3

TECNICAS DE CEMENTACION. CEMENTAC ION. ....................................................... ............................ ....................................................... ............................................ ................ 12

3.2.3.1

CEMENTACION CEMENTACIO N DE UNA ETAPA.................................. ETAPA....... ....................................................... ........................................................ ................................ 12

3.2.3.2

CEMENTACION CEMENTACIO N EN MULTIPLES MULTIPLE S ETAPAS. ........................................................ ............................ ............................................ ................ 13

3.2.3.3

CEMENTACION CEMENTACIO N DE LINER....................................................... ............................ ....................................................... ................................................. ..................... 14

CEMENTACION CEMENTACIO N SECUNDARIA O FORZADA. ..................................................... .......................... ....................................................... ................................ 14

CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

Página 0


3.3.1 3.4

TAPONES DE CEMENTACION. CEMENTACIO N. ..................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ................................ 15

3.4.1

OBJETIVOS. OBJETIVO S. ...................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... ........................................................ ................................ 15

3.4.1.1

DESVIACION Y PERFORACION PERFORAC ION DIRECCIONAL. DIRECCIONAL . ...................................................... ........................... .................................. ....... 15

3.4.1.2

TAPONAMIENTO TAPONAMIENT O DE UNA ZONA AGOTADA. ...................................................... ........................... ....................................... ............ 16

3.4.1.3

PERDIDA DE CIRCULACION. CIRCULACIO N. ....................................................... ............................ ....................................................... ............................................ ................ 16

3.4.1.4

ABANDONO. ................................................... ........................ ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 17

3.4.2

3.5


TECNICAS DE COLOCACION COLOCAC ION DE TAPONES. ..................................................... .......................... ................................................ ..................... 17

3.4.2.1

METODO DEL TAPON EQUILIBRADO. EQUILIB RADO. ...................................................... ........................... .................................................... ......................... 18

3.4.2.2

METODO DE LA CUCHARA VERTEDORA. ........................................................ ............................ ............................................ ................ 19

CEMENTO. .................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... ............................................ ................ 20

3.5.1

TIPOS Y CARACTERISTICAS CARACTERIST ICAS DEL CEMENTO. ...................................................... .......................... ............................................ ................ 21

3.5.2

PROPIEDADES DE CEMENTACIÓN. CEMENTACIÓ N........................................................ ............................ ....................................................... ................................... ....... 21

3.5.2.1

DENSIDAD. ..................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 22

3.5.2.2

RENDIMIENTO. ...................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... ............................................ ................ 22

3.5.2.3

TIEMPO DE ESPASAMIENTO. ESPASAMIENTO ...................................................... .......................... ....................................................... ............................................ ................ 22

3.5.2.4

AGUA DE MEZCLA. ..................................................... ......................... ....................................................... ...................................................... ....................................... ............ 22

3.5.2.5

FLUIDO DE MEZCLA. .................................................... ......................... ...................................................... ....................................................... ................................... ....... 22

3.5.2.6

REOLOGÍA. REOLOGÍ A. ...................................................... ........................... ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 23

3.5.2.6.1 VISCOSIDAD PLASTICA (PV). ...................................................................................... (PV). ...................................................................................... 23 3.5.2.6.2 PUNTO DE CEDENCIA (TY). .......................................................................................... (TY). .......................................................................................... 23 3.5.2.7

RESISTENCIA A LA COMPRESION.......................... COMPRESION. .................................................... ....................................................... ................................... ....... 23

3.5.2.8

AGUA LIBRE. ....................................................... ............................ ...................................................... ....................................................... ................................................. ..................... 24

3.5.3

ADITIVOS. ........................................................ ............................ ........................................................ ....................................................... ....................................................... ................................ 24

3.5.4

EQUIPOS QUE SE UTILIZAN PARA UNA CEMENTACIÓN CEMENT ACIÓN .............................................. .......................... .................... 25

3.5.4.1

REVESTIDOR. REVESTIDOR . ..................................................... .......................... ...................................................... ....................................................... ................................................. ..................... 25

3.5.4.2

ZAPATA GUÍA. .................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ................................................ ..................... 25

3.5.4.3

ZAPATA DIFERENCIAL. DIFERENCIAL . ......................................................... ............................ ........................................................ .................................................... ......................... 26

3.5.4.4

COLLAR FLOTADOR. ..................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... .................................. ....... 26

3.5.4.5

COLGADOR DE LINER (LINER HANGER).................................. HANGER)...... ........................................................ ........................................ ............ 26

3.5.4.6

DARDO DE DESPLAZAMIENTO. DESPLAZAMIE NTO. ..................................................... .......................... ...................................................... ....................................... ............ 27


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3.3.1 3.4

TAPONES DE CEMENTACION. CEMENTACIO N. ..................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ................................ 15

3.4.1


3.4.1.1

DESVIACION Y PERFORACION PERFORAC ION DIRECCIONAL. DIRECCIONAL . ...................................................... ........................... .................................. ....... 15

3.4.1.2

TAPONAMIENTO TAPONAMIENT O DE UNA ZONA AGOTADA. ...................................................... ........................... ....................................... ............ 16

3.4.1.3

PERDIDA DE CIRCULACION. CIRCULACIO N. ....................................................... ............................ ....................................................... ............................................ ................ 16

3.4.1.4

ABANDONO. ................................................... ........................ ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 17

3.4.2

3.5


TECNICAS DE COLOCACION COLOCAC ION DE TAPONES. ..................................................... .......................... ................................................ ..................... 17

3.4.2.1

METODO DEL TAPON EQUILIBRADO. EQUILIB RADO. ...................................................... ........................... .................................................... ......................... 18

3.4.2.2

METODO DE LA CUCHARA VERTEDORA. ........................................................ ............................ ............................................ ................ 19

CEMENTO. .................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... ............................................ ................ 20

3.5.1

TIPOS Y CARACTERISTICAS CARACTERIST ICAS DEL CEMENTO. ...................................................... .......................... ............................................ ................ 21

3.5.2

PROPIEDADES DE CEMENTACIÓN. CEMENTACIÓ N........................................................ ............................ ....................................................... ................................... ....... 21

3.5.2.1

DENSIDAD. ..................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 22

3.5.2.2

RENDIMIENTO. ...................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... ............................................ ................ 22

3.5.2.3

TIEMPO DE ESPASAMIENTO. ESPASAMIENTO ...................................................... .......................... ....................................................... ............................................ ................ 22

3.5.2.4

AGUA DE MEZCLA. ..................................................... ......................... ....................................................... ...................................................... ....................................... ............ 22

3.5.2.5

FLUIDO DE MEZCLA. .................................................... ......................... ...................................................... ....................................................... ................................... ....... 22

3.5.2.6

REOLOGÍA. REOLOGÍ A. ...................................................... ........................... ....................................................... ....................................................... ..................................................... .......................... 23

3.5.2.6.1 VISCOSIDAD PLASTICA (PV). ...................................................................................... (PV). ...................................................................................... 23 3.5.2.6.2 PUNTO DE CEDENCIA (TY). .......................................................................................... (TY). .......................................................................................... 23 3.5.2.7

RESISTENCIA A LA COMPRESION.......................... COMPRESION. .................................................... ....................................................... ................................... ....... 23

3.5.2.8

AGUA LIBRE. ....................................................... ............................ ...................................................... ....................................................... ................................................. ..................... 24

3.5.3

ADITIVOS. ........................................................ ............................ ........................................................ ....................................................... ....................................................... ................................ 24

3.5.4

EQUIPOS QUE SE UTILIZAN PARA UNA CEMENTACIÓN CEMENT ACIÓN .............................................. .......................... .................... 25

3.5.4.1

REVESTIDOR. REVESTIDOR . ..................................................... .......................... ...................................................... ....................................................... ................................................. ..................... 25

3.5.4.2

ZAPATA GUÍA. .................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ................................................ ..................... 25

3.5.4.3

ZAPATA DIFERENCIAL. DIFERENCIAL . ......................................................... ............................ ........................................................ .................................................... ......................... 26

3.5.4.4

COLLAR FLOTADOR. ..................................................... .......................... ....................................................... ....................................................... .................................. ....... 26

3.5.4.5

COLGADOR DE LINER (LINER HANGER).................................. HANGER)...... ........................................................ ........................................ ............ 26

3.5.4.6

DARDO DE DESPLAZAMIENTO. DESPLAZAMIE NTO. ..................................................... .......................... ...................................................... ....................................... ............ 27


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3.5.4.7

TAPÓN DE DESPLAZAMIENTO DESPLAZAMIE NTO DE LINER..................................... LINER.......... ....................................................... ................................... ....... 28

3.5.4.8

CENTRALIZADORES. CENTRALIZAD ORES. .................................................... ......................... ...................................................... ....................................................... ................................... ....... 28

3.5.4.9

RASPADORES. .................................................... ......................... ....................................................... ....................................................... ................................................ ..................... 29

3.5.4.10 4

CABEZAL DE CEMENTACIÓN. .................................................... ......................... ...................................................... ....................................... ............ 30

DESARROLLO DEL CASO POZO SRR-X1. ................................................... ........................ ....................................................... ................................................. ..................... 31 4.1

ANTECEDENTES. ANTECEDENT ES. .................................................... ........................ ....................................................... ...................................................... ........................................................ ................................. 31

4.1.1

UBICACION DEL POZO SARARENDA-X1 ....................................................... ............................ .................................................... ......................... 31

4.1.2

DESCRIPCION LITOLOGICA................ LITOLO GICA............................................ ....................................................... ....................................................... ................................... ....... 33

4.1.3

FORMACIONES ATRAVESADAS. .................................................... ......................... ....................................................... ............................................ ................ 35

4.1.4

EMPRESA QUE OPERO EL POZO SARARENDA X1. .................................................... ......................... .................................. ....... 35

4.2

4.1.4.1

PROGRAMA COMPLETO COMPLET O PERFORACION PERFORACI ON SARARENDA X1. ...................................... .......................... ............ 36

4.1.4.2

DISEÑO DE LAS CAÑERIAS PERFORADAS PERFORADA S Y CEMENTADAS............................ CEMENTADAS. .................................. ....... 37

RESOLUCION RESOLUCIO N DEL CASO. ....................................................... ........................... ....................................................... ...................................................... ....................................... ............ 38

5

CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES.......... RECOMENDACIO NES..................................... ....................................................... ........................................................ ........................................ ............ 48

6

BIBLIOGRAFIAS. BIBLIOGRAF IAS. ...................................................... ........................... ....................................................... ....................................................... ...................................................... ....................................... ............ 49


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1

INTRODUCCION.

La completación de un pozo representa la concreción de muchos estudios que, aunque realizados por separado, convergen en un mismo objetivo: la obtención de hidrocarburos. La Ingeniería Petrofísica, Ingeniería de Yacimientos y de las ciencias de producción y construcción de pozos; han venido realizando, en los últimos años, un trabajo en equipo permitiendo una interacción de las ramas que conforman la ingeniería de petróleo. Parte de este proceso de completación es la cementación, que es un proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua, para formar una lechada que es bombeada al pozo a través de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diámetro externo del revestidor. Durante la construcción de un pozo de petróleo el proceso de cementación es de suma importancia para el mismo, primeramente porque influye directamente en la vida del pozo, ya que los trabajos de una buena completación dependen de una buena cementación y en efecto una deficiente operación de cementación traería drásticas consecuencias; tales como incremento de los costos, riesgo de pérdida del pozo, riesgos hacia el ambiente y a la seguridad. De igual forma, la selección apropiada de las tuberías de revestimiento es un factor importante en la programación, planificación y operaciones de un pozo petrolero que se deben considerar al momento de llevar a cabo las cementaciones de los distintos pozos.

2

OBJETIVOS. 2.1

OBJETIVO GENERAL.

Aplicar los conocimientos básicos sobre cementación petrolera, para resolver el caso que presenta el pozo Sararenda X1 (SRR-X1).


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2.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS. Determinar características características del pozo SRR-X1. Conocer la secuencia estratigráfica. Calcular el volumen de lechada principal y de la lechada de relleno para la cementación de la cañería intermedia del pozo SRR-X1. Determinar el número de sacos necesarios para la preparación p reparación de la lechada principal y de relleno. Calcular los Kg. De aditivos que se necesita para preparar ambas lechadas. Calcular la cantidad de agua requerida para la mezcla en la preparación de las lechadas. Calcular el volumen del fluido desplazante. Realizar la secuencia de bombeo de las lechadas.

3

GENERALIDADES. 3.1

CEMENTACION DE POZOS PETROLEROS.

En la industria petrolera la cementación de un pozo es el proceso mediante el cual se coloca una lechada de cemento en el espacio anular formando entre las formaciones que se han perforado y la tubería de revestimiento. Es el procedimiento que consiste en mezclar cemento, aditivos y agua, por medio de equipos especiales de mezclado, y bombearlo a través del casing o del sondeo. El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas críticas (alrededor del fondo de la zapata, espacio anular, formación permeable, hoyo desnudo, etc.). Luego se deja fraguar y endurecer, formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detrás del revestidor.


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3.1.1 PROCESOS DE UNA CEMENTACION. La cementación es un proceso que influye: Diseño y ensayo de la lechada de cemento. Mezclado y transporte de cemento y aditivos. Mezclado y bombeo en el pozo. 3.1.1.1 FUNCIONES DEL PROCESO DE CEMENTACION DE POZOS. La principal función de una cementación es de aislar las zonas expuestas en el borde del pozo que contienen los fluidos y separarlas efectivamente, formando un sello hidráulico (anillo de cemento), que se forma entre las formaciones y el revestidor, con el fin de evitar la migración de los fluidos entre sí, entre otras funciones podemos mencionar: Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo. Sellar zonas de perdida de circulación. Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo. Proteger el revestidor de la corrosión producida por aguas subterráneas. Prevenir el movimiento de fluidos entre zonas. 3.2

CEMENTACION PRIMARIA.

La cementación primaria consiste en la colocación de cemento en el espacio anular, entre la tubería de revestimiento y la formación expuesta del agujero, asegurando un sello completo y permanente. 3.2.1 OBJETIVO. El objetivo de la cementación primaria es asegurar la integridad del agujero, lo cual implica las siguientes funciones: Evita el flujo de los fluidos entre las formaciones. Fija la tubería de revestimiento con la formación. CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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Ayuda a evitar surgencias descontroladas de alta presión detrás del revestimiento. Aísla la zapata de revestimiento. Aísla las zonas productoras previniendo el flujo cruzado entre los intervalos a diferentes presiones. 3.2.2 PROCEDIMIENTOS BASICOS DE CEMENTACION. En las siguientes secciones, se describe el procedimiento básico de una cementación primaria. El proceso incluye los siguientes pasos: Corrida de tubería de revestimiento. Circulación de lodo mediante la bomba del equipo de perforación. Prueba de presión. Lanzamiento del tapón inferior. Bombeo de lavador y espaciador. Mezcla de lechada. Bombeo de la lechada inicial. Bombeo de lechada cola. Lanzamiento de tapón superior. Desplazamiento de las lechadas y tapones con fluido. Comprobación de retorno de fluidos. 3.2.2.1 CORRIENDO TUBERIA DE REVESTIMIENTO. La tubería de revestimiento se corre en el pozo tramo por tramo; las conexiones (roscadas) se realizan mediante llaves de potencia. Una vez corrida, la tubería de revestimiento se asienta sobre el fondo o justo encima del fondo. El primer tramo de la tubería de revestimiento tiene una zapata de flotación o zapata guía en el extremo. Esta zapata sirve para proteger el extremo de la tubería de revestimiento y ayuda a guiarla en su paso hacia el fondo del pozo. Después del primer o segundo tramo, se instala un collar de flotación. El espacio situado entre el collar de flotación y la zapata se denomina recorrido de zapata.


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Normalmente el recorrido de zapata se deja lleno de cemento al final del trabajo de cementación. 3.2.2.2 CIRCULACION DEL LODO MEDIANTE LA BOMBA DEL EQUIPO DE PERFORACION.

Antes de bombear la lechada en el pozo, se lleva a cabo otro proceso: utilizando la bomba del equipo de perforación se hace circular lodo 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 lechada de cemento) por el anular puede verse dificultado por la presencia de sectores con lodo de corte gelificado

Fig. 1 Circulación de lodo para acondicionar el pozo antes de cementar

3.2.2.3 PRUEBA DE PRESION. Antes de iniciar la cementación, se debe hacer una prueba de presión a las líneas de tratamiento de alta presión que van desde la unidad de cementación hasta el pozo. Se debe


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reparar cualquier fuga que se detecte y repetir la prueba de presión hasta conseguir el resultado adecuado. 3.2.2.4 LANZAMIENTO DEL TAPON INFERIOR.

En los trabajos de cementación primaria antes y después del bombeo de una lechada se desplazan tapones (caucho y aluminio) y sirven para separar la lechada del lodo, limpiar el interior de la tubería de revestimiento y obtener indicación positiva de presión avisando que el cemento ya está en posición fuera de la cañería. El tapón inferior se lanza desde la cabeza de cementación antes de bombear la lechada de cemento y su misión es mantener separada la lechada del lodo y limpiar el interior de la cañería. 3.2.2.5 BOMBEO DE LAVADOR Y ESPACIADOR. Antes de bombear la lechada de cemento, generalmente se bombea un lavador químico o un espaciador densificado, o ambos, con el objeto de separar el cemento del lodo. Los lavadores químicos son fluidos base agua fáciles de provocar flujo turbulento cuyo objetivo principal es remover el revoque del lodo formado durante la perforación. Los espaciadores son los encargados de levantar y limpiar el revoque desecho por el lavador, en el anular antes de bombear la lechada.

Fig. 2 Bombeo del lavador y espaciador.


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3.2.2.6 MEZCLA DE LA LECHADA. La lechada de cementación se forma combinando cemento seco, agua y los aditivos necesarios en un mezclador. Este proceso puede realizarse en continuo o por baches. El fluido de mezcla (agua más los aditivos de cemento) puede prepararse antes o al vuelo mediante un sistema de aditivos líquidos. 3.2.2.7 BOMBEO DE LA LECHADA INICIAL. La lechada inicial es un tipo de lechada de baja densidad y alto rendimiento diseñada para llenar y cubrir la sección superior anular. Este material se bombea después del lavador y el espaciador y antes de la lechada cola.

Fig. 3 Bombeo de la lechada inicial. 3.2.2.8 BOMBEO DE LA LECHADA COLA. Es una lechada de mayor densidad, diseñada para cubrir la sección inferior del espacio anular desde el fondo del agujero. Normalmente, la lechada de cola presenta unas propiedades superiores a las de la lechada inicial. Es esencial que la lechada de cementación tenga la densidad correcta para que sus propiedades sean las deseadas. CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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Fig. 4 Bombeo de la lechada cola

3.2.2.9 LANZAMIENTO DEL TAPON SUPERIOR. El segundo 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 que se bombea en la siguiente etapa del proceso, y evitar así que sea contaminada por dicho fluido. Una vez que la lechada ya se ha bombeado en la tubería de revestimiento, el tapón superior se lanza desde la cabeza de cementación.

3.2.2.10 DESPLAZAMIENTO DE LECHADAS Y TAPONES CON FLUIDOS. Todos los mencionados son desplazados hacia el fondo mediante el fluido de perforación u otro fluido, el mismo empuja hacia abajo por la tubería de revestimiento y al llegar al fondo o collar de flotación, la membrana del tapón inferior se rompe y empieza a subir por el espacio anular. Cuando el tapón superior llega al tapón inferior se tiene que observar un incremento de presión de bombeo, entonces, se puede asegurar que la lechada de cemento se encuentra en el


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espacio anular; se libera presión. Por lo general devuelve de dos a cinco barriles y debe parar, si el flujo continúa significa que hay fuga en el collar de flotación.

Fig. 5 Desplazamiento de lechadas. 3.2.2.11 REVISION DE LOS FLUJOS DE RETORNO. El collar de flotación está compuesto de una válvula de retención que evita que los fluidos regresen por la tubería de revestimiento. Si la válvula está defectuosa, la lechada puede empujar los tapones y el fluido por la tubería de revestimiento, debido al efecto de retorno de los tubos en U. Al final de un trabajo de cementación, es necesario comprobar que el collar de flotación o la zapata de flotación no presenten fugas. Para realizar esta comprobación se espera a que el fluido retorne a los tanques de desplazamiento de la unidad de cementación. Si el collar de flotación o la zapata de flotación funcionan correctamente, dejarán que vuelvan de dos a cinco barriles y luego se interrumpirá el flujo. Si este flujo de retorno continúa, significa que el collar de flotación tiene algún defecto.


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Fig. 6 Revisión de retorno de fluido.

3.2.3 TECNICAS DE CEMENTACION. En la actualidad existen varias técnicas de cementación primaria, y la selección de cuál es la más acertada a usar depende de varios factores, a continuación se presentan las técnicas de cementación más comunes y cuando se las utiliza: Cementación de una etapa. Cementación en dos etapas. Cementación Liner. 3.2.3.1 CEMENTACION DE UNA ETAPA. Básicamente es la más 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 requerirá de presiones de bombeo altas lo que implica que las formaciones más profundas deban tener presiones de formación y fractura altas y no permitir que se produzcan pérdidas de circulación por las mismas.


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Usualmente esta técnica es usada en pozos poco profundos o para cementar la Tubería de Revestimiento superficial, y el equipo de fondo será el básico para la cementación, zapato guía, collar flotador, centralizadores, raspadores, tapones de fondo y tope.

3.2.3.2 CEMENTACION EN MULTIPLES ETAPAS. Los trabajos de cementación con múltiples etapas se utilizan para separar y aislar zonas. En primer lugar, 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 través de los puertos del collar o collares de etapa colocados en la sarta de revestimiento, se cementan de forma sucesiva las etapas superiores. Un collar de etapa es básicamente una junta de revestimiento con puertos que se abren y cierran o sellan mediante camisas de accionamiento a presión. La cementación de etapas múltiples se utiliza con los siguientes fines: Reducir la presión hidrostática en las formaciones que no pueden soportar la presión hidrostática ejercida por una columna larga de cemento. Aislar dos zonas con problemas en una misma sección del agujero del pozo, por ejemplo, una zona de alta presión y una zona con una presión de fractura baja. Ahorrar cemento en aquellos pozos en los que solo es necesario cementar la parte inferior y una porción superior de la tubería de revestimiento. Las tres técnicas de cementación de múltiples etapas más utilizadas son: Cementación regular en dos etapas; la cementación de cada una de las etapas es una operación independiente y distinta. Cementación continua en dos etapas; ambas etapas se cementan en una sola operación continua. Cementación en tres etapas; la cementación de cada una de las etapas es una operación independiente y distinta.


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3.2.3.3 CEMENTACION DE LINER Una sarta de liner usualmente incluye una zapata y un collar flotador, junto con una tubería de revestimiento más larga y un colgador de liner, colocado hidráulica o mecánicamente, para asegurar la parte superior, todo el ensamblaje es corrido con tubería de p erforación y luego se coloca el colgador a unos 300 – 500 pies dentro de la tubería de revestimiento anterior. 3.3

CEMENTACION SECUNDARIA O FORZADA.

Cuando con la cementación primaria no se consiguen los objetivos deseados o cuando el cemento o la tubería de revestimiento presentan fallas debido al paso del tiempo, es necesario corregir el problema. Estos procesos de reparación reciben el nombre de cementaciones de reparación. La técnica de reparación más común es la cementación forzada, un procedimiento en el que se fuerza a la lechada a pasar a través de agujeros o rajaduras de la tubería de revestimiento, con el fin de reparar un trabajo de cementación primaria o un problema en un pozo.

3.3.1 OBJETIVOS. La Cementación Secundaria tiene varias aplicaciones entre las más comunes se tiene: Reparar un trabajo de cementación primaria fallida debido a canalización de lodo o una altura de cemento insuficiente en el espacio anular. Eliminar la intrusión de agua proveniente de arriba, debajo o dentro de la zona productora de hidrocarburos. Reparar tuberías fracturadas debido a corrosión o fallas por ruptura. Abandonar una zona no productiva o depletada. Sellar zonas de pérdida de circulación. Prevenir la migración vertical de los fluidos del reservorio dentro de las zonas productor.


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3.4

TAPONES DE CEMENTACION.

En algún momento de la vida de un pozo de petróleo, gas o agua, puede llegar a ser necesario un tapón de cementación. Un tapón es un volumen relativamente pequeño de lechada de cementación que se coloca en el agujero con diversos fines. 3.4.1 OBJETIVOS. desviar el agujero del pozo por encima de un pescado (por ejemplo una herramienta perdida en el agujero) o realizar una perforación direccional (tapón desviador). taponar una zona o un pozo agotados (abandono). resolver un problema de pérdida de circulación durante la fase de perforación. probar el anclaje. 3.4.1.1 DESVIACION Y PERFORACION DIRECCIONAL. En los trabajos de perforación direccional en formaciones blandas, puede resultar difícil conseguir el ángulo y la dirección correcta. Una práctica muy común para conseguir la dirección y el ángulo deseado es colocar un tapón desviador en la zona. Asimismo, durante los trabajos de perforación, cuando se han perdido herramientas, sartas de perforación u otras piezas en el agujero, a veces la única solución es desviar el agujero para rodear esta pieza irrecuperable.

Fig. 7 Desviación.


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3.4.1.2 TAPONAMIENTO DE UNA ZONA AGOTADA. A veces, es necesario aislar las zonas agotadas con el fin de evitar una posible migración de fluido o gas desde los tramos productivos. Este aislamiento también puede ser necesario para proteger una zona de baja presión en un agujero abierto, antes de la terminación de un tramo superior.

Fig. 8 Taponamiento de una zona agotada.

3.4.1.3 PERDIDA DE CIRCULACION. La colocación de una lechada bien formulada en la zona ladrona puede detener las pérdidas de lodo de perforación. Aunque la lechada de cementación puede perderse a la zona ladrona, en todo caso servirá para endurecer y consolidar esta formación débil.


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3.4.1.4 ABANDONO. La técnica más usual para abandonar un pozo seco, es inyectar tapones de cementación a diversa profundidad, con el fin de evitar la comunicación zonal o las migraciones de fluidos o gas, que podrían contaminar las fuentes de agua dulce subterráneas. Las zonas o formaciones agotadas se taponan cuando se abandonan.

Fig. 9 Tapones de abandono.

3.4.2 TECNICAS DE COLOCACION DE TAPONES. Hay dos técnicas principales para la colocación de tapones de cementación. Método del tapón balanceado. Método de la cuchara vertedora.


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3.4.2.1 METODO DEL TAPON EQUILIBRADO. La técnica para la colocación de tapones más utilizada es el método del tapón equilibrado. En primer lugar, se corre una tubería o tubería de perforación en el pozo hasta la profundidad donde se quiere colocar la parte inferior del tapón. Antes y después de la lechada se bombea un espaciador o lavador para evitar que el lodo contamine el cemento. La lechada se suele mezclar por baches para lograr una densidad uniforme y controlar la reología. El volumen de espaciador, o de lavador, debe inyectarse de manera que alcance la misma altura en el anular y en la tubería de perforación o tubería. Luego, se inyecta el fluido de desplazamiento hasta la altura donde debe llegar la parte superior del tapón dentro de la tubería.

Fig. 10 Tapón Balanceado Cuando el tapón está balanceado, la tubería se saca lentamente hasta la altura donde debe llegar la parte superior del tapón; el exceso de cemento se circula fuera el agujero.


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Fig. 11 Equilibrado/Circulación inversa

3.4.2.2 METODO DE LA CUCHARA VERTEDORA. En este método, para inyectar el cemento, se corre con cable una cuchara vertedora que contiene la cantidad exacta de lechada. La cuchara se abre, a la profundidad deseada, al tocar un tapón mecánico permanente y el cemento se vierte al subir la cuchara. El método de la cuchara vertedora se utiliza normalmente para colocar tapones a poca profundidad, pero también puede emplearse para mayores profundidades, utilizando sistemas retardados de cemento.


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Fig. 12 Método de la cuchara vertedora

La cuchara vertedora presenta las siguientes ventajas: La profundidad del tapón de cementación se puede controlar fácilmente. El proceso es relativamente barato. La cuchara vertedora presenta las siguientes desventajas: Es difícil utilizar este método para colocar tapones profundos. La cantidad de cemento está limitada a la capacidad de la cuchara vertedora.

3.5

CEMENTO.

El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento Portland, que esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcillas.


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3.5.1 TIPOS Y CARACTERISTICAS DEL CEMENTO. Dependiendo de los componentes químicos y físicos primordiales utilizados para la fabricación del cemento portland tenemos caliza (carbonato de calcio), silice, y arcilla, molidos y calcinados, y en base al uso que se les puede dar en cuanto a rango de profundidad, presiones y temperaturas a soportar. Según el API, los cementos pueden ser clasificados en: CLASE A: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6.000 pies, cuando no se requieran propiedades especiales. La relación agua/cemento recomendada es 5,2 gal/sk. CLASE B: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6.000 pies, cuando hay condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato. La relación agua/cemento recomendada es 5,2 gal/sk. CLASE C: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6.000 pies, cuando se requieren condiciones de alto esfuerzo. La relación agua/cemento recomendada es 6,3 gal/sk. CLASE D: usado generalmente para pozos desde 6.000 hasta 10.000 pies, para condiciones moderadas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4,3 gal/sk. CLASE E: usado generalmente para pozos desde 10.000 hasta 14.000 pies, para condiciones altas de presión y temperatura. La relación agua/cemento recomendada es 4,3 gal/sk. CLASE F: usado generalmente para pozos desde 10.000 hasta 16.000 pies, para condiciones extremas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4,3 gal/sk. CLASE G y H: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 8.000 pies o puedan ser usados con aceleradores o retardadores para cubrir una amplia variedad de rangos de presión y temperatura. La relación agua/cemento recomendada es 5,0 gal/sk. 3.5.2 PROPIEDADES DE CEMENTACIÓN. Los cementos Portland están diseñados para utilizarse en la cementación de pozos, en muy diversas condiciones: distintas temperaturas y presiones, y formaciones y fluidos con CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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distintas propiedades. Para poder utilizar las lechadas en estas distintas condiciones, se emplean numerosos aditivos de cemento, diseñados en condiciones simuladas. Las propiedades de la lechada y del cemento fraguado se diseñan y evalúan en un laboratorio, donde se simula las distintas condiciones en las que van a emplearse. 3.5.2.1 DENSIDAD. La densidad es el peso por unidad de volumen y suele expresarse en lb/gal. Las lechadas utilizadas en la cementación de pozos de petróleo y gas tienen una densidad entre 11,5 lb/gal y 19 lb/gal. 3.5.2.2 RENDIMIENTO. Es el volumen de lechada obtenido al mezclar un saco de cemento con la cantidad deseada de agua y otros aditivos. Se suele expresar en (pies 3/saco). 3.5.2.3 TIEMPO DE ESPASAMIENTO. Las pruebas del tiempo de espesamiento sirven para calcular el tiempo que una lechada está en estado líquido en las condiciones de presión y temperatura simuladas del pozo. Estas condiciones se simulan mediante un consistómetro presurizado, que mide la consistencia de la lechada de prueba contenida en una copa rotativa. 3.5.2.4 AGUA DE MEZCLA. El agua de mezcla es la cantidad de agua, expresada en galones por saco de mezcla de cemento seco, antes de la adición de los aditivos líquidos. Normalmente se expresa en galones por saco (gal/sk), y puede ser tanto agua dulce como agua salada. 3.5.2.5 FLUIDO DE MEZCLA. El fluido de mezcla es la cantidad total de aditivos líquidos más el agua de mezcla, expresada en galones por saco de cemento seco. Normalmente se expresa en galones por saco (gal/sk).


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3.5.2.6 REOLOGÍA. La reologia define las propiedades de flujo de la lechada. Estas características se controlan con el fin de facilitar la mezcla y bombeabilidad y obtener las características deseadas del caudal del fluido. Las propiedades del fluido que definen la reologia son la viscosidad plástica y el punto de cedencia. 3.5.2.6.1 VISCOSIDAD PLASTICA (PV). Normalmente se la expresada en Centipoise (cp), es la pendiente de la línea de esfuerzo de corte/velocidad de corte por encima del punto de cedencia. Cuantos más sólidos contenga una lechada mayor será la viscosidad plástica. 3.5.2.6.2 PUNTO DE CEDENCIA (TY). Normalmente es expresado en libras de fuerza/100 pies cuadrados. Lo cual mide la resistencia del fluido a fluir. Cuanto mejor sea la dispersión entre las partículas hidratadas de cemento, menor será el punto de cedencia. 3.5.2.7 RESISTENCIA A LA COMPRESION. La resistencia a la compresión del cemento fraguado indica la capacidad del cemento para no fallar en compresión. El cemento debe ser lo suficientemente resistente para sostener la tubería de revestimiento en el agujero, soportar los choques generados por las operaciones de perforación y disparo, y resistir una presión hidráulica alta sin fracturarse. La prueba de resistencia a la compresión sirve para determinar la resistencia del cemento fraguado en las condiciones del pozo. Esta propiedad se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi).


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3.5.2.8 AGUA LIBRE. Las pruebas de agua libre sirven para medir la tendencia del agua a separase de la lechada de cementación. 3.5.3 ADITIVOS. Los aditivos tienen como función adaptar los diferentes cementos petroleros a las condiciones específicas de trabajo. Pueden ser sólidos y/o líquidos (solución acuosa). Entre ellos tenemos: Aceleradores: Se usan en pozos donde la profundidad y la temperatura son bajas. Para obtener tiempos de espesamiento cortos y buena resistencia a la compresión en co rto tiempo. Pueden usarse: cloruro de cálcio (CaCl2, másusado), silicato de sodio (Na2SiO3), cloruro de sodio (NaCl), ácido oxálico(H2C2O4), etc. Retardadores: Hacen que el tiempo de fraguado y el desarrollo de resistencia la compresión del cemento sea más lento. Los más usados son: lignitos,lignosulfonato de calcio, ácidos hidroxicarboxílicos, azúcares, derivados celulósicos, etc. Extendedores: Se añaden para reducir la densidad del cemento o para reducirla cantidad de cemento por unidad de volumen del material fraguado, con el fin de reducir la presión hidrostática y aumentar el rendimiento (pie3/saco) de las lechadas. Entre los más usados se tienen: bentonita, silicato de sodio (Na2SiO3), materiales pozzolánicos, etc. Densificantes: Aditivos que aumentan la densidad del cemento o que aumentan la cantidad de cemento por unidad de volumen del material fraguado, con el fin de aumentar la presión hidrostática. Los más usados: barita, hematita, ilmenita, etc. Controladores de Filtrado: Aditivos que controlan la pérdida de la fase acuosa del sistema cementante frente a una formación permeable. Previenen la deshidratación prematura de la lechada. Los más usados son: polímeros orgánicos, reductores de fricción, etc. Antiespumantes: Ayudan a reducir el entrampamiento de aire durante la preparación de la lechada. Los más usados son: éteres de poliglicoles y siliconas. CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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Dispersantes: Se agregan al cemento para mejorar las propiedades de flujo, es decir, reducen la viscosidad de la lechada de cemento. Entre ellos tenemos: polinaftaleno sulfonado, polimelamina sulfonado, lignosulfonatos, ácidos hidrocarboxilicos, polimeros celulósicos.

3.5.4 EQUIPOS QUE SE UTILIZAN PARA UNA CEMENTACIÓN 3.5.4.1 REVESTIDOR. Es una tubería de acero diseñada y clasificada en función de su peso, diámetros y longitud con la finalidad de asegurar una sección perforada en un pozo.

Fig. 13 Revestidor

3.5.4.2 ZAPATA GUÍA. Es una herramienta que se coloca en la parte inferior del primer tubo, para permitir una libre introducción de la tubería en el hoyo. Su forma esférica en la parte inferior hace que el contacto con la pared del hoyo sea lo más suave posible y permita la bajada del revestidor.


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3.5.4.3 ZAPATA DIFERENCIAL. Sirve de zapata guía y de flotador. Tiene un dispositivo que permite el llenado de la tubería, de esta forma ejerce una flotación y ayuda con el peso de la tubería, este dispositivo interno puede convertirse en una válvula de retención. 3.5.4.4 COLLAR FLOTADOR. El Collar flotador se coloca en el extremo superior del primer tubo o en algunas ocasiones en el segundo tubo. Se utiliza como elemento de flotación y puede transformarse por medios mecánicos en una válvula de retención, permitiendo que el fluido circule de la tubería al espacio anular, pero no anular a tubería, así la mezcla agua-cemento se queda en el anular y no regresa a la tubería. También sirve de soporte a los tapones de cementación.

Fig. 14 Collar Flotador

3.5.4.5 COLGADOR DE LINER (LINER HANGER). Esta herramienta es colocada en la parte superior de la tubería de liner y tiene como objetivo fijarlo al revestidor previo colgándolo ya sea hidráulica o mecánicamente.


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Fig. 15 Colgador de Liner. 3.5.4.6 DARDO DE DESPLAZAMIENTO. El dardo de desplazamiento es un accesorio de cementación que se utiliza para separar las fases entre los fluidos de perforación / desplazamiento, y la lechada de cemento cuando se cementa un liner.

Fig. 16 Dardo de desplazamiento.


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Este es lanzado a partir de la superficie desde la cabeza de cementación luego de haber bombeado el cemento, el dardo va viajando entre el cemento y el fluido de desplazamiento limpiando la tubería de perforación, hasta llegar al tapón de desplazamiento que se encuentra en la herramienta fijadora. 3.5.4.7 TAPÓN DE DESPLAZAMIENTO DE LINER. El Tapón de Desplazamiento de TACKER es un accesorio de cementación que se utiliza para separar las fases entre los fluidos de perforación desplazamiento, y la lechada de cemento en el interior de la cañería nueva cuando se cementa un liner.

Fig. 17 Dardo Desplazamiento Liner.

El tapón de desplazamiento está pinado en la herramienta fijadora del Hanger Liner y posee un receptáculo donde se encastrará el dardo, el cual cortará los pines y ambos viajarán juntos hasta el tapón de encastre, desplazando de esta manera el cemento del interior del liner. 3.5.4.8 CENTRALIZADORES. Se colocan en la TR para mantenerla centralizada en el hoyo y permitir que el espesor de cemento sea uniforme alrededor de toda la tubería.


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Figura 18 Centralizadores. 3.5.4.9 RASPADORES. Son herramientas que se instalan en la parte exterior de la tubería y sirven para raspar las paredes del hoyo sacando la costra de lodo y de este modo se obtiene mejor adherencia.

Fig. 19 Raspadores.


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3.5.4.10 CABEZAL DE CEMENTACIÓN. Los cabezales de cementación son usados en la mayor parte de operaciones de unión con cemento para facilitar el fluido de bombeo en la cubierta y también sostener y liberar cemento en el tiempo apropiado. Este permite la introducción de un bache de cemento delante del segundo tapón.

Fig. 20 Cabezal de Cementacion.


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4

DESARROLLO DEL CASO POZO SRR-X1.

En el pasado, la compañía extranjera Standard Oil inició los trabajos de prospección geológica en busca de hidrocarburos en 1923, lo que dio lugar al descubrimiento del campo petrolífero Camiri, en el año 1927. Siendo el pozo CAM-X1 el pozo descubridor iniciando su producción en agosto del 1927 de las arenas del primer grupo, posteriormente se descubrieron y pusieron en producción las arenas parapetí y (camiri 1) el año 1942 y 1947 respectivamente, en 1953 se descubrió y se puso en producción la arena sararenda 1 o sararenda BA (bloque alto), este reservorio es el mayor productor del campo. 4.1 ANTECEDENTES.

El pozo Sararenda-X1 ubicado al sur del campo Guairuy en el Sub Andino sur de Bolivia, el cual contiene entre sus fracturas y matrix, gas. Es una sóla fase gasífera, este yacimiento tiene el lineamiento de la serranía del Aguaragüe y se extiende desde Macueta en la Argentina hasta ingresar al territorio boliviano. La formación de Huamampampa se encuentra por encima de otras formaciones como Icla y Santa Rosa, las tres capas de mayor importancia en el sector, porque tienen similares características y son productoras de gas. La perforación del pozo Sararenda (SRR-X1) tiene el objetivo de obtener producciones de gas y condensado en volúmenes comerciales de las areniscas fracturadas de la formación Huamampampa del Devónico Inferior a una profundidad de 4.520 metros y evaluar el potencial hidrocarburífero del prospecto. El pozo alcanzará una profundidad final estimada de 4.800 metros Según estudios probabilísticos, el pozo SRR-X1 que apunta a encontrar la formación Huamampampa contiene recursos estimados de 1.2 Trillones de Pies Cúbicos de Gas (TCF por sus siglas en inglés) y 34 millones de barriles (MMbbls) de condensado.

4.1.1 UBICACION DEL POZO SARARENDA-X1

La Serranía Sararenda se encuentra al sur del Campo Guairuy, en la provincia Cordillera del departamento de Santa Cruz, aproximadamente a 39 Km de Camiri. CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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Cantón: SARARENDA Provincia: CORDILLERA Departamento: SANTA CRUZ Latitud: 20º15`57" S Longitud: 63º34`36" W IMAGEN SATELITAL POZO SRR-X1.

Fig. 21 Imagen satelital Pozo SRR-X1


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MAPA ESTRUCTURAL POZO SRR-X1.

Fig.22 MAPA ESTRUCTURAL SRR-X1

4.1.2 DESCRIPCION LITOLOGICA

El pozo Sararenda–X1, tiene la siguiente composición litológica en la formación Huamampampa (espesor 500-800), de arenisca, color gris claro, con cemento calcario, baja porosidad y muy fracturado, estas fracturas están intercomunicados en algunos casos de estrato a estrato. La característica principal de todas las secciones es que se hallan fracturadas, lo cual les confiere su característica principal como reservorio. CEMENTACION DEL POZO SRR-X1

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Arenisca: Gris claro, cuarzosa, grano fino-muy fino, dura a muy dura, sub anguloso a sub redondeado, regular selección, cemento silíceo, escaso cemento calcáreo, sin porosidad visual. Limolita: Gris medio a oscuro, muy dura, fractura irregular, localmente argilacea, micromicácea, lustre sedoso, localmente grada a arenisca muy fina. No calcárea. Lutita: Gris oscuro, dura a muy dura, localmente sub fisil, micromicácea, lustre sedoso, no calcárea, en partes algo calcárea. Arenisca: Blanquecina a crema, dura, cuarzosa, muy fina a limolitica, pobre porosidad, sin fluorescencia.

Fig. 23 Litología del Pozo SRR-X1


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4.1.3 FORMACIONES ATRAVESADAS.

Fig. 24 Prognosis SRR-X1

4.1.4 EMPRESA QUE OPERO EL POZO SARARENDA X1.

La perforación del SRR X-1, encarado por YPFB en sociedad con su filial YPFB-Andina, cuyo paquete accionario está compartido entre la petrolera estatal y la española Repsol, es el primer intento en materia de exploración realizado por la estatal petrolera luego de la nacionalización. El campo es operado por la sociedad que tienen YPFB y REPSOL en YPFB-Andina. Es el primer proyecto con este modelo de participación accionaria, comercial, financiera y riesgo compartido. La petrolera nacionalizada YPFB contrato a la empresa peruana PETREX para el servicio de perforación.


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En este caso la empresa de servicio para la cementación fue HALLIBURTON. 4.1.4.1 PROGRAMA COMPLETO PERFORACION SARARENDA X1.

Fig. 25 Programa SRR-X1


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4.1.4.2 DISEÑO DE LAS CAÑERIAS PERFORADAS Y CEMENTADAS.

Fig.26 Diseño de Cañ.


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4.2

RESOLUCION DEL CASO.

La perforación del Sararenda X1 ya llegó a 5.410 metros de profundidad. Asumiendo que se desea realizar una cementación doble etapa en un pozo a esta profundidad cuyo diámetro promedio de 8,75””, la cañería a cementar es 7”, 26,5 #/’, 6,276” , C-75, cuyo zapato se

asentara a 5400m y el collar diferencial esta a 5380m y el collar diferencial espaciador está asentado a 1600m. La ultima cañería cementada fue 9 5/8”, 43,5 #/’, 8,755” , N-80. El zapato de la última cañería cementada está a 1480m. LECHADA 1ra ETAPA Bombear6Bbl de colchón químico, densidad 1gr/cc. Bombear 8Bbl de colchón espaciador, densidad 1gr/cc. LECHADA: Cemento "A" 110lbs el saco. Retardador 0,56%; GE=2,75. Reductor de Fricción 0,55%; GE=2,50. Dispersante 0,65%; GE=2,50. LECHADA 2da ETAPA Bombear 7Bbl de colchón espaciador, densidad 1gr/cc. LECHADA: Cemento "G" 50Kg el saco. Bentonita 3.22%; GE=2,16. Agua 44%.


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CALCULO PRIMERA ETAPA. ra

Fig. 27 Cem. 1 etapa

PESO (Lbs)

SG

VOL. UNITARIO

VOL. ABSOLUTO (Gal/sk)

110

3,14

0,038

4,205

Retardador

0,616

2,75

0,043

0,026

Reductor de Fricción

0,605

2,50

0,0408

0,029

Dispersante

0,715

2,7

0,044

0,031

Antiespumante

0,462

1,02

0,1177

0,054

X

1,00

0,120

0,12*X

Clase A

Agua

112,39 + X


4,345 + (0,12*X)

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CALCULO DE PESO (Lbs).  

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CALCULO DE VOLUMEN UNITARIO.  

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CALCULO DE VOL. ABSOLUTO.             


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CALCULO DE MASA DEL AGUA. 

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Peso total: (112,39 + 51,07) Lbs = 163,46 Lbs Vol. Total: 4,345 + (0,12*51,07)= 10,5 gal/sk.

CALCULO DE RENDIMIENTO.   

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VOLUMEN DE LECHADA.       

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VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO.  

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TOPE CEMENTO. (Gr=0,72 psi/pie)  

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Tope 1era Etapa: 1600 mts.

NUMERO DE SACOS DE CEMENTOS.   

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BARRILES DE AGUA REQUERIDA.     

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TOPE DEL CONCHON ESPACIADOR (EA).  

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TOPE DEL COLCHON QUIMICO.  

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         

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         












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     

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        

Página 43


          

CALCULO 2da ETAPA. (Cemento G= 50 kg.  110 lbs) Fig. 28 Cem. 2da etapa

PESO (Lbs)

SG

VOL. UNITARIO

VOL. ABSOLUTO (Gal/sk)

Clase G

110

3,14

0,038

4,205

Bentonita

3,54

2,16

0,055

0,19

Agua

48,4

1,00

0,120

5,81

161,94


10,205

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CALCULO DE PESO (Lbs).  

 

    

    

  

  

CALCULO DE VOLUMEN UNITARIO.  

 

   

  

 

 



 

    

  

 

 

CALCULO DE VOL. ABSOLUTO.                           

DENSIDAD DE LECHADA. 




 

   

Página 45


  



 

CALCULO DE RENDIMIENTO.   

 



 



 

 

 

VOLUMEN DE LECHADA.  

 

       



         

       



  

       

     

 

  

  

VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO.  

 

   

   



  

TOPE CEMENTO. (Gr=0,72 psi/pie)  

 

       

 

  

 

  

      


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



   

   

   

 

  

       

NUMERO DE SACOS DE CEMENTOS.   

  

   

     

    

BARRILES DE AGUA REQUERIDA.     

 

     

      

 

  

TOPE DEL CONCHON ESPACIADOR (EA).  

 

    



        

          

NOTA: el cemento de la segunda etapa no llega hasta la superficie.


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5

CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIÓN. Se llegó a concluir, que la cementación es un proceso elemental que se debe realizarse durante la perforación, por lo tanto tiene como propósito dar protección y asegurar las cañerías, aislar las zonas indeseables o zonas ladronas, resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías, reparar fugas en el revestidor y la más importante proteger el hoyo de un colapso. Un mal diseño de la lechada de cementación trae problemas altamente costosos que pueden ser desde pérdidas parciales hasta totales y descontrol del pozo. También se pudo observar cuán esencial resulta ser los aditivos que se utiliza en la preparación de la lechada y la influencia que tiene en su reología, con el objetivo de lograr una mejor adherencia del cemento con las paredes del pozo y la cañería. Podemos observar que en la cementación del pozo SRR-X1 se realizo la cementación de 2 etapas, en la primera etapa se cemento desde la profundidad total del pozo hasta los 1600 mts y posteriormente en la segunda etapa desde el collar diferencial hasta el tope de cemento de 626,6 mts. Lo cual no llegaría hasta superficie del pozo. La evaluación final de la calidad de la cementación es de fundamental importancia, por medio de ella se puede saber si se cumplieron los objetivos o saber dónde se necesita una cementación remedial. RECOMENDACIONES Construir modelos en los cuales estén presentes la formación, el cemento y el casing, para determinar exactamente el esfuerzo efectivo que se aplica en la superficie del cemento. Se recomienda que el asentamiento de la zapata de las cañerías se realicen en formaciones consolidadas para evitar problemas posteriores de inestabilidad de las mismas. Los cálculos realizados deben ser los más exactos posibles para tener resultados óptimos en cuanto a la cementación.


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Proyecto Cementacion de Srr x1 Actualizado Sabado 14 de Junio

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