Herramientas de perforación

I. Barrenas
II. Motor de fondo
III. Tuberías de revestimiento
IV. Cementos
V. Obturantes de pérdidas de circulación
Tema 4Tema 4
Herramientas y materiales de perforación
Objetivo: El Alumno identificará las herramientas y materiales
de consumo utilizados en la perforación

 Su correcta selección y las condiciones optimas de
operación son las dos premisas esenciales para
lograr éxito en el proceso de perforación.
 Herramienta de corte localizada en el extremo
inferior de la sarta de perforación que se utiliza para
cortar o triturar la formación durante el proceso de
perforación rotatoria
DEFINICIÓNDEFINICIÓN

INFORMACIÓN REQUERIDAINFORMACIÓN REQUERIDA
PARA SELECCIONAR UN DISEÑOPARA SELECCIONAR UN DISEÑO
 Evaluación del desgaste de las barrenas previamente
empleadas.
 Los rendimientos obtenidos en pozos vecinos.
 Los registros geofísicos de pozos vecinos y del mismo pozo
 Los datos sísmicos del área.
 Las propiedades de los fluidos de perforación.
 Las tablas e información geológica
 Los catálogos de barrenas.
 Los boletines sobre las características de las barrenas
 Las clasificaciones de las barrenas (IADC.-Internacional
association of drilling contractors)

PRINCIPIOSPRINCIPIOS
La forma de ataque dependerá del tipo y característica de la roca que se desea
cortar, principalmente en función de su dureza.
Para realizar la perforación, las barrenas funcionan con base
en dos principios esenciales:
 Fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte
 Fallar la roca venciendo esfuerzos compresión.
• De DientesDe Dientes
• De ArrastreDe Arrastre
Se distinguen dos tipos fundamentales de barrenas:

PRINCIPIOS.
-
Por el cizallamiento generado por los cortadores
de la barrena y que vencen la resistencia de la
roca.
El principio de ataque de la barrena se realiza
mediante la incrustación de sus dientes en la
formación y posteriormente en el corte de la roca
al desplazarse dentro de ella

Tipos de Barrenas
Tienen tres conos cortadores que giran
sobre su propio eje. Varían de acuerdo
con su estructura de corte, y pueden
tener dientes de acero fresado o de
insertos de carburo de tungsteno,
tienen un jet llamado tobera y consiste
en un agujero que envía el fluido de
perforación a alta velocidad contra el
fondo del pozo para remover y levantar
las partículas a medida que la barrena
afloja el terreno. La estructura de corte,
está montada sobre cojinetes (baleros)
Barrenas tricónicas.-

Tipos de Barrenas
El sistema depende de la economía de aplicación,
y en función del lugar donde deberán ser
empleados.
Sistemas de Rodamiento
Existen tres diseños principales:
Estándar con rodillos y balinesEstándar con rodillos y balines
Auto lubricados con rodillos y balines.Auto lubricados con rodillos y balines.
De fricción auto lubricadosDe fricción auto lubricados

 Se clasifican de acuerdo con el tipo (dientes de acero o
de insertos), la clase de formación para la cual fueron
diseñadas (en términos de serie y tipo), las características
mecánicas, y en función del fabricante.
CODIGO IADCCODIGO IADC
(ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE(ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE
CONTRATISTAS DE PERFORACIÓN)CONTRATISTAS DE PERFORACIÓN)
 Esta asociación ha clasificado, seleccionado y
estandarizado el uso de las mismas de acuerdo a un
código llamado de TRES DIGITOS.

DIGITOS DEL CODIGO IADC.-DIGITOS DEL CODIGO IADC.-
 Primer digito.-Identifica el tipo de estructura de cortePrimer digito.-Identifica el tipo de estructura de corte
y también el diseño de la estructura de corte cony también el diseño de la estructura de corte con
respecto al tipo de formación, como se relaciona arespecto al tipo de formación, como se relaciona a
continuación:continuación:
1. Dientes fresados para formaciones blandas.
2. Dientes fresados para formación media.
3. Dientes fresados para formación dura.
4. Dientes de inserto de tungsteno para formación muy blanda.
5. Dientes de inserto de tungsteno para formación blanda.
6. Dientes de inserto de tungsteno para formación media.
7. Dientes de inserto de tungsteno para formación dura.
8. Dientes de inserto de tungsteno para formaciòn extra dura.

 Segundo Digito.- Identifica el grado de dureza de laSegundo Digito.- Identifica el grado de dureza de la
formación en la cual se usara la barrena. Varia de suave aformación en la cual se usara la barrena. Varia de suave a
dura:dura:
1.1. Para formación SuavePara formación Suave
2.2. Para formación media suave.Para formación media suave.
3.3. Para formación media dura.Para formación media dura.
4.4. Para formación dura.Para formación dura.

 Tercer Digito.- Identifica el sistema de rodamientoTercer Digito.- Identifica el sistema de rodamiento
y lubricación de la barrena en ocho clasificaciones:y lubricación de la barrena en ocho clasificaciones:
1.1. Con toberas para lodo y balero estándar.Con toberas para lodo y balero estándar.
2.2. De toberas para aire y/o lodo con dientes diseño enDe toberas para aire y/o lodo con dientes diseño en
“T” y balero estándar.“T” y balero estándar.
3.3. Balero estándar con protección en el calibre.Balero estándar con protección en el calibre.
4.4. Balero sellado autolubricableBalero sellado autolubricable
5.5. Balero sellado y protección al calibre.Balero sellado y protección al calibre.
6.6. Chumacera sellada.Chumacera sellada.
7.7. Chumacera sellada y protección al calibre.Chumacera sellada y protección al calibre.
8.8. Para perforación direccionalPara perforación direccional

A diferencia de las tricónicas,
carecen de partes móvilescarecen de partes móviles. el cuerpo
fijo de la barrena puede ser de acero
o de carburo de tungsteno. SonSon
fabricadas con diamante natural ofabricadas con diamante natural o
sintético.sintético. La dureza extrema y la alta
conductividad térmica del diamante
lo hacen un material con alta
resistencia para perforar enpara perforar en
formaciones duras a semiduras.formaciones duras a semiduras.
BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-
De ArrastreDe Arrastre

Las barrenas de diamantes, a
excepción de las barrenas (PDC.-
diamante policristalino), no usanno usan
toberas de lodotoberas de lodo. Están diseñadas
de tal manera que el fluido de
perforación pueda pasar a través
del centro de la misma, alrededor
de la cara de la barrena y entre los
diamantes por unos canales
llamados vías de agua o de
circulación.
•De ArrastreDe Arrastre

Esta barrenas cortan la roca porcortan la roca por
fricción y compresión.fricción y compresión.
Por lo general entre más dura y másentre más dura y más
abrasiva sea la formación, másabrasiva sea la formación, más
pequeño será el diamantepequeño será el diamante que se
debe usar en la barrena.
•De ArrastreDe Arrastre

 1.- Tipo de cortadores1.- Tipo de cortadores
 2.- Material del cuerpo de la barrena2.- Material del cuerpo de la barrena
 3.- Perfil de la barrena3.- Perfil de la barrena
 4.- Diseño Hidráulico para el fluido4.- Diseño Hidráulico para el fluido
 5.- Distribución del flujo5.- Distribución del flujo
 6.- Tamaño de los cortadores.6.- Tamaño de los cortadores.
 7.- Densidad de los cortadores.7.- Densidad de los cortadores.
 CODIGO IADC Para barrenas de cortadores fijos.-CODIGO IADC Para barrenas de cortadores fijos.-
Incluyen los tipos:Incluyen los tipos:
Diamante natural, Compactos de diamante Policristalino (PDC)Diamante natural, Compactos de diamante Policristalino (PDC)
o de Diamante Térmicamente estable (TSP). Este códigoo de Diamante Térmicamente estable (TSP). Este código
consiste en cuatro caracteres.-una letra y tres números queconsiste en cuatro caracteres.-una letra y tres números que
describen siete características básicas:describen siete características básicas:

 Barrenas de Diamante Natural.-Barrenas de Diamante Natural.- El uso es limitado en laEl uso es limitado en la
actualidad salvo en casos especiales para perforar formacionesactualidad salvo en casos especiales para perforar formaciones
muy duras, y cortar núcleos de formación con coronas demuy duras, y cortar núcleos de formación con coronas de
diamante natural. Otro uso practico es la aplicación dediamante natural. Otro uso practico es la aplicación de
barrenas desviadoras (side track), para desviar pozos enbarrenas desviadoras (side track), para desviar pozos en
formaciones muy duras y abrasivas, los diamantes utilizadosformaciones muy duras y abrasivas, los diamantes utilizados
para este tipo de barrenas son redondos, pero de formapara este tipo de barrenas son redondos, pero de forma
irregular.irregular.
 Barrenas de Diamante Térmicamente estable (TSP)Barrenas de Diamante Térmicamente estable (TSP) SonSon
usadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto yusadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto y
arenas finas duras. Son un poco más usadas para laarenas finas duras. Son un poco más usadas para la
perforación convencional que las de diamante natural. Sinperforación convencional que las de diamante natural. Sin
embargo su uso es restringido debido a la dificultad queembargo su uso es restringido debido a la dificultad que
presentan en la hidráulica, además se generan altas torsiones.presentan en la hidráulica, además se generan altas torsiones.
Se usan como estructura de corte,diamante sintético en formaSe usan como estructura de corte,diamante sintético en forma
de triángulos pequeños no redondos.de triángulos pequeños no redondos.
Tipos de BarrenasTipos de Barrenas • De ArrastreDe Arrastre

 Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).-Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).- Su
diseño de cortadores está hecho con diamante sintético en forma
de pastillas, montadas en el cuerpo de los cortadores de la
barrena, pero a diferencia de las barrenas de diamante natural y
las TSP, su diseño hidráulico se realiza con un sistema de
toberas para lodo, al igual que las barrenas tricónicas, es la más
usada actualmente. Estas barrenas pueden ser rotadas a altas
velocidades, utilizadas con turbinas o motores de fondo, con
diferentes pesos sobre barrena. Una desventaja de este tipo de
barrena son los problemas de acuñamiento en formaciones
deleznables y en pozos en donde se debe repasar el agujero por
constantes derrumbes de la formación.
• De ArrastreDe ArrastreTipos de BarrenasTipos de Barrenas

BARRENAS ESPECIALES.BARRENAS ESPECIALES.
• Barrenas para perforar con aire
• Barrenas Ampliadoras
• Barrenas para corte de T.R.
• Barrenas especiales para perforar Diámetros
Grandes
• Barrenas especiales para perforar Diámetros
Pequeños.
• De ArrastreDe ArrastreTipos de BarrenasTipos de Barrenas

TUBERIAS DETUBERIAS DE
REVESTIMIENTOREVESTIMIENTO

EXISTEN CUATRO TIPOS DEEXISTEN CUATRO TIPOS DE
TUBERIASTUBERIAS
Tr = Tubería de Revestimiento
Tp = Tubería de Producción
Tp = Tubería de Perforación
Tl = Tubería de Líneas o Descarga

 Evitar derrumbes
 Previene contaminación de los acuíferos
 Confina la producción del intervalo seleccionado.
 Da un soporte para la instalación del equipo de
control superficial.
 Facilita la instalación del equipo de terminación, así
como los sistemas artificiales de producción.
Tuberías de Revestimiento
Sus Funciones Principales son:Sus Funciones Principales son:

Clasificación De TR’s Por FunciónClasificación De TR’s Por Función
TR ConductoraTR Conductora
Es la primera TR que puede serEs la primera TR que puede ser
hincada o cementada; sirve parahincada o cementada; sirve para
sentar el primer cabezal en el cualsentar el primer cabezal en el cual
se instalan las conexionesse instalan las conexiones
superficiales de control y lassuperficiales de control y las
conexiones de circulación del lodoconexiones de circulación del lodo
de perforación. Es la de mayorde perforación. Es la de mayor
diámetro que se utiliza en el pozo.diámetro que se utiliza en el pozo.
11

Es la tubería que sirve para aislar losEs la tubería que sirve para aislar los
acuíferos subsuperficiales oacuíferos subsuperficiales o
someros, así como manifestacionessomeros, así como manifestaciones
de gas someros. debe ser diseñadade gas someros. debe ser diseñada
para prevenir derrumbes, por lopara prevenir derrumbes, por lo
general se cementa hasta lageneral se cementa hasta la
superficie.superficie.
TR SuperficialTR Superficial
22

Es la tubería que aísla zonasEs la tubería que aísla zonas
inestables del agujero, zonas deinestables del agujero, zonas de
perdida de circulación de bajaperdida de circulación de baja
presión y zonas de producción.presión y zonas de producción.
Se utiliza en la zona deSe utiliza en la zona de
transición de presión normal atransición de presión normal a
presión anormal. Algunos pozospresión anormal. Algunos pozos
requieren de múltiples sartasrequieren de múltiples sartas
intermedias.intermedias.
TR IntermediaTR Intermedia
33

TR De ExplotaciónTR De Explotación
Es la TR que aísla zonas deEs la TR que aísla zonas de
producción y debe soportar laproducción y debe soportar la
máxima presión de fondo de lamáxima presión de fondo de la
formación productora. Así comoformación productora. Así como
Tener resistencia a: Corrosión,Tener resistencia a: Corrosión,
Presiones que se manejarán enPresiones que se manejarán en
caso de que el pozo se fracture concaso de que el pozo se fracture con
el fin de aumentar su productividad.el fin de aumentar su productividad.
bombeo mecánico, Inyección debombeo mecánico, Inyección de
inhibidores de aceite etc.inhibidores de aceite etc.
44
El trabajo de cementación primaria es crítico para esta sarta.El trabajo de cementación primaria es crítico para esta sarta.
Pozo TerminadoPozo Terminado

Es una TR que no se extiende a laEs una TR que no se extiende a la
cabeza del pozo,cabeza del pozo,
Se sostiene por otra sarta.Se sostiene por otra sarta.
Reduce costos, mejora la hidráulicaReduce costos, mejora la hidráulica
durante la perforación profunda.durante la perforación profunda.
Se cementa a lo largo de toda suSe cementa a lo largo de toda su
longitud.longitud.
TR Corta (liner)TR Corta (liner)
4.14.1 Pozo TerminadoPozo Terminado

Proporciona la integridad delProporciona la integridad del
pozo desde la TR corta hastapozo desde la TR corta hasta
la superficie ,es un refuerzola superficie ,es un refuerzo
para las TR de explotación.para las TR de explotación.
Se puede cementarSe puede cementar
parcialmente.parcialmente.
55
TR Complemento (TIE BACK)TR Complemento (TIE BACK)
Pozo TerminadoPozo Terminado

Esta TR se extiende hasta laEsta TR se extiende hasta la
superficie y se utiliza comosuperficie y se utiliza como
tubería de producción.tubería de producción.
Se ahorra mucho dinero.Se ahorra mucho dinero.
Sin tubería de producciónSin tubería de producción
(TUBINGLESS).-(TUBINGLESS).-
TLTL Pozo TerminadoPozo Terminado

 Al ser colocada dentro de un pozo la tubería esta sujeta a
tres fuerzas: Presión ExternaPresión Externa, Presión InternaPresión Interna, Carga Axial yCarga Axial y
Longitudinal ( Tensión y Compresión).Longitudinal ( Tensión y Compresión).

 Las Tuberías de Revestimiento representan alrededor del
18 % del costo total del pozo.
 La selección de los diferentes grados y pesos de las
diferentes secciones se deberá apegar a los requerimientos
de las cargas resultantes de los cálculos efectuados con los
parámetros del pozo y hacer un diseño de esta tubería
sección por sección.

Cabezales de tubería deCabezales de tubería de
Revestimiento.Revestimiento.
 Son partes de la instalación que sirve para
soportar las tuberías de revestimiento y
proporcionar un sello entre las mismas.
 Pueden ser cabezal inferior y cabezal
intermedio.

Colgador de tubería deColgador de tubería de
revestimientorevestimiento
 Es una herramienta que se asienta en el nido de un
cabezal de T.R. inferior o intermedio para soportar la
tubería y proporcionar un sello entres ésta y el nido.
 El tamaño de un colgador se determina por el diámetro
nominal de la brida superior del cabezal, y su
diámetro interior, es el exterior nominal de la T.R.

Cabezal de tubería deCabezal de tubería de
Producción.Producción.
 Es una pieza tipo carrete que se
instala en la brida superior del
cabezal de la última T.R.
 Sirve para soportar la T.P. y
proporcionar un sello entre ésta y
la T.R.
 Esta constituido por una brida
inferior, una o dos salidas laterales
y una brida superior con una
concavidad o nido.
Yugos Opresores
Salidas Laterales
Sellos Secundarios

Colgador de tubería deColgador de tubería de
producciónproducción
 Se usa para proporcionar un
sello entre la T.P. y el
cabezal de la T.P.
 Se coloca alrededor de la
tubería de producción , se
introduce en el nido y
puede asegurarse por medio
del candado colgador.
Colgador de Tubería
Yugos Opresores
Niple Colgador
Medio Árbol de Válvulas

Árbol de VálvulasÁrbol de Válvulas
Definición:
 Es el equipo que permite
controlar la producción de
los pozos, se instala en la
parte superior de las TR’s,
proporcionande sello entre
las sartas.
 Esta conformado por un
conjunto de conexiones,
válvulas y otros accesorios
que controlan cada área de
flujo del pozo.

 Existen diferentes
diseños, todos tienen la
particularidad que se
unen al cabezal de la
T.P.
 Generalmente son
válvulas de compuerta o
de tápón.

 La válvula maestra es la
que controla todo el
sistema.
 Soporta las presiones
máximas del pozo.
 Permite el paso de
diferentes herramientas
(empacadores, pistolas,
etc)
Sello

EmpacadoresEmpacadores
 Sirven para aislar el exterior de la TP
y el interior de la última TR de los fluidos
de la formación.
 Se instala para:
– Eliminar presiones en la TR
– Aislar la TR de fluidos corrosivos
– Producir dos o más intervalos
– Aislar horizontes (zonas) no deseadas
– Mantener presión hidrostática en el
espacio anular

Se Seleccionan en Función de:Se Seleccionan en Función de:
 Presión esperada de la zona productoraPresión esperada de la zona productora
 Tipo de fluido de la formaciónTipo de fluido de la formación
 TemperaturaTemperatura
 Esfuerzos de trabajo durante su operaciónEsfuerzos de trabajo durante su operación
 Tratamientos futurosTratamientos futuros
 Tipo de mecanismo de anclajeTipo de mecanismo de anclaje
 Diámetros disponiblesDiámetros disponibles

Tipos:
– Empacadores Permanentes Perforables
– Empacadores Semi Permanentes
– Empacadores Recuperables

Empacadores PermanentesEmpacadores Permanentes
 Se anclan y quedan fijos a la pared de la tubería,
por medio de cuñas, permaneciendo anclados
independiente al peso o tensión a que actué sobre él.
 Una vez anclados no pueden ser recuperados, por lo
que todas sus partes son perforables.
 Son muy confiables ya que resisten altas
presiones y temperaturas( 10,000 psi y 400°F), así
como esfuerzos de tensión y compresión.

Empacadores Semi-PermanentesEmpacadores Semi-Permanentes
 También se fijan a la TR por medio de
cuñas.
 No están hechos de material perforable
ya que pueden recuperarse con TP sin ser
destruidos.
 Empleado en condiciones de presión y
temperatura “medias” (8000 psi, 350°F).
C o n e c t o r - S e lla d o r -
S o lt a d o r M o d . L - 1 0
E m p a c a d o r
S e m ip e r m a n e n t e
L O c k - S e t
C a m is a D e s l iz a b le

Empacadores RecuperablesEmpacadores Recuperables
 Este empacador puede introducirse
con la misma TP que producirá
el pozo.
 Su anclaje y desanclaje se realiza
con la misma TP, mediante rotaciones
y esfuerzos axiales.
 Estos empacadores se pueden
recuperar, reparar y volver a emplear.
 Tienen limitaciones en cuanto a
presión y temperatura.
E m p a c a d o r
R e c u p e r a b le M o d .
" R - 3 " ( D e p e s o )
T u b e r ía d e C o la
( O p c io n a l )
G u ía d e E n t r a d a
C a m is a D e s liz a b le
N ip le d e A s ie n t o

Válvulas de Seguridad
 Están diseñadas para cerrar el pozo en caso de una emergencia,Están diseñadas para cerrar el pozo en caso de una emergencia,
se clasifican en:se clasifican en:
– Autocontroladas.- Se accionan cuando se tienen cambios enAutocontroladas.- Se accionan cuando se tienen cambios en
la presión, temperatura o velocidad en el sistema de flujo.la presión, temperatura o velocidad en el sistema de flujo.
– Controladas desde superficie.- Conocidas como válvulasControladas desde superficie.- Conocidas como válvulas
de tormenta, empleadas usualmente en pozos marinos y ende tormenta, empleadas usualmente en pozos marinos y en
zonas donde hay mal tiempo (climatológico). Se accionanzonas donde hay mal tiempo (climatológico). Se accionan
por seguridad.por seguridad.

Estrangulador de Fondo
 Sus funciones son:
– Estabilizar la relación gas-aceite producida,
bajo ciertas condiciones.
– Controlar ritmos de producción.
– Liberar más gas de solución, en el fondo del
pozo, aligerando la columna de aceite con
el fin de incrementar la velocidad de flujo.

Válvulas de Circulación
 Permiten, una vez anclado el
empacador, comunicar el interior de
la TP con el espacio anular de la
TR. Lo cual se hace
mecánicamente introduciendo al
pozo una herramienta.
 Se opera para:
– Desplazar el fluido de la TP por
otro que se requiera.
– Efectuar tratamientos
(inducciones).

Unidad de Sellos (Multi V)
Permiten el movimiento de la TP en el
momento que se tengan elongaciones y
contracciones.
Forma sello entre al TP y el mandril de
flujo
del empacador.

Tecnología de la Cementación de
Pozos
Conceptos Generales

Contenido
 Lechada de Cemento
 Cementación Primaria
 Cementación de Liner’s
 Cementación Forzada
 Aditivos
 Colocación de Tapones de Cemento

Lechada de CementoLechada de Cemento
Desplazar el fluido de control del espacio anular
por cemento y aislar las formaciones que se
han perforado
Soporta la tubería de revestimiento que se ha
introducido al pozo.
FunciónFunción
DefiniciónDefiniciónSon suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en agua.
El contenido de solidos en una lechada puede llegar hasta un 70 %

Lechada de CementoLechada de Cemento
FenómenoFenómeno

Cementación PrimariaCementación Primaria
 Es el proceso de colocarEs el proceso de colocar
cemento entre la tubería decemento entre la tubería de
revestimiento y las paredesrevestimiento y las paredes
del pozodel pozo
 Su principal objetivo esSu principal objetivo es
sellar el espacio anularsellar el espacio anular
aislando zonas.aislando zonas.

Cementación PrimariaCementación Primaria
– Protege a la TR de presiones externas que podrían colapsarlaProtege a la TR de presiones externas que podrían colapsarla
– Protege a la TR de posible corrosión que pueden causarProtege a la TR de posible corrosión que pueden causar
fluidos de la formaciónfluidos de la formación
– Evita migraciones de fluido de una formación a otraEvita migraciones de fluido de una formación a otra
– Previene de contaminaciones a las zonas productorasPreviene de contaminaciones a las zonas productoras
– Ayuda al control de zonas de presión alta reduciendo laAyuda al control de zonas de presión alta reduciendo la
posibilidad de descontroles.posibilidad de descontroles.
– Si tiene soporte en la TR.Si tiene soporte en la TR.
– Se pueden realizar operaciones como estimulaciones,Se pueden realizar operaciones como estimulaciones,
disparos, pruebas de producción y cualquier otradisparos, pruebas de producción y cualquier otra
intervención en el pozointervención en el pozo
Sus principales funciones son:Sus principales funciones son:

Cementación en una EtapaCementación en una Etapa
 El método consiste en inyectar el
cemento al espacio anular por el
interior de la tubería, separado por
dos tapones de desplazamiento (al
inicio y al final de la lechada de
cemento).
 Los tapones son introducidos al
pozo por medio de un contenedor
localizado en la superficie.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
diáfragmadiáfragma
Tapón deTapón de
desplazamientodesplazamiento

Cementación en una EtapaCementación en una Etapa
 Al llegar al fondo el primer tapón, se
aloja en un receptáculo de la zapata y
tiene un diafragma que a determinada
presión se rompe y permite el paso de
fluido a través.
 El segundo tapón desplaza el
cemento y lo coloca en el espacio
anular.
 Después de que el cemento solidifica,
las herramientas pueden ser
perforadas.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
Tapón deTapón de

Equipo para la CementaciónEquipo para la Cementación
 Escariadores. Sirven para
remover mecánicamente el
enjarre de la pared del pozo,
se colocan mediante
abrazaderas en la TR, y
accionan durante la
introducción de la TR y
cuando se hace rotar.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
Tapón deTapón de

 Centralizadores, su función es
colocar a la TR en el centro del pozo,
se colocan en el entorno de la TR
mediante abrazaderas y con sus
patines centran el tubo.
 Zapata guía, Se localiza al extremo
inferior de la TR, evitando que la TR
tenga obstrucciones al introducirse al
pozo, absorbe los impactos que la TR
tenga con la pared del pozo.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
Tapón deTapón de

 Cople de flotación, contiene
una válvula que permite el
flujo de fluido del interior de la
tubería hacia fuera y no
permite flujo hacia dentro del
tubo, se emplea para prevenir
presiones altas en el interior
del tubo y para disminuir la
carga (por flotación) del peso
del tubo.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
Tapón deTapón de

Equipo para laEquipo para la
CementaciónCementación
 Tapones de desplazamiento,
su función es evitar la
contaminación del cemento
así como limpiar el interior de
la tubería, los hay con
diafragma, que rompe a ser
sometido a determinada
presión.
ZapataZapata
CopleCople
flotadorflotador
CentradorCentrador
Tapon deTapon de
Tapón deTapón de

Cementación de TR CortaCementación de TR Corta
 Causas que originan cementar
un “liner”.
Problemas en la perforación del
pozo.
Presencia de altas presiones al
perforar.
Capacidad del equipo de
perforación.
Economía.

Cementación de TR’s cortasCementación de TR’s cortas
(Liner)(Liner)
 En la terminación de pozos, frecuentemente esEn la terminación de pozos, frecuentemente es
requerido la introducción de TR’s cortas, las cualesrequerido la introducción de TR’s cortas, las cuales
deben cementarse.deben cementarse.
 Los factores que se deben cuidar para la planeación yLos factores que se deben cuidar para la planeación y
realización de la operación son:realización de la operación son:
El tamaño del agujero
Tamaño de la TR corta
Tipo de colgador de la TR corta
Centralización de la tubería
Lechada de cemento

Cementación de TR’s cortasCementación de TR’s cortas
(Liner)(Liner)
 La introducción se realiza con Tubería de Perforación
(TP) y por medio de un colgador se ancla en la TR
 El cemento se hace circular por el interior de la TP, por
el interior del liner y sale por la zapata al espacio anular.
 El cemento colocado en el espacio anular debe cubrir
todo el Liner y traslaparse un excedente en la TP.
 Antes del fraguado, se desancla la TP y se saca del pozo.
 Una vez fraguado, se perfora el excedente de cemento, si
se continuará la perforación, se introduce la sarta de
perforación en el Liner hasta el fondo y se perforan las
herramientas.

Ejemplo de CálculoEjemplo de Cálculo
 Diámetro de la barrena = 22 pg
 Diámetro Ext. de TR = 16 pg
 Diámetro Int. de TR = 15 pg
 Saco de cemento = 50 Kg.
 Rendimiento: 38.8 lt de lechada /saco
 Densidad de Lechada = 1.93 gr./cm3
 Profundidad: 656 pies
 10 m en cople de tubería.
 Cap. Embolada = 40 litro por embolada,
 Cap. Bomba = 50 emboladas por minuto
 Eficiencia de la bomba = 80%
Capacidad de las bombas:Capacidad de las bombas:
656 pies
Calcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crearCalcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crear
una lechada que nos sirva para cementar una TR (según figura), asíuna lechada que nos sirva para cementar una TR (según figura), así
como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento.como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento.
10 m
DATOS:DATOS:

Ejemplo de CálculoEjemplo de Cálculo
ienton
totalCementodeVol
CementoSc
dimRe
_..
_ =
.*.*.... EficBombaCapembCapDesplazaraPosibleVol =
Volumen de lechada requeridaVolumen de lechada requerida
(volumen del espacio anular):(volumen del espacio anular):
Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (d.(agujero)^2 -
d.(TR)
^2
)
Capacidad de (TR) = 0.5067 * (d.(TR)
^2
)
Volumen (TR) = Cap. * h
Volumen (agujero y TR) = Cap. * h
desplazaraposiblevol
LechadadetotalVol
bombeodeTiempo
...
...
.. =
1
2
Volumen total de Lechada = 1 + 2Volumen total de Lechada = 1 + 2

Cálculos para la CementaciónCálculos para la Cementación
Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (de.(agujero)^2 - d.(TR)^2)
Capacidad de (TR) = 0.5067 * (di.(TR)^2)
Volumen (TR) = Cap. * haltura
Volumen (agujero y TR) = Cap. * haltura
Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (22^2 -
16^2
)=115.5 lt/m
Capacidad de (TR) = 0.5067 * (15^2
)=114 lt/m
Volumen (agujero y TR) = 115.5 lt/m * 656 pie * 1m/3.28 pie = 23,106 lt
Volumen (TR) = 114 lt/m * 10 m = 1,140 lt
Primer paso:Primer paso:
Calcular la capacidad de la tuberías y los volúmenesCalcular la capacidad de la tuberías y los volúmenes
11
22
33
44
55 Volumen Total = + =24,246 lt33 44

Vol. cemento = Vol. total de lechada / Rendimiento =
Tiempo de bombeo = Vol. Total de lechada/vol. Posible a desplazar
Volumen posible a desplazar = (cap. Embolada + cap. Bomba) * Eficiencia =
Vol. cemento = 24,246 lt / 28.8 lt/saco = 624.9 sacos * 50 kg/1 saco * 1 ton/1000kg =31.24 ton
Volumen posible a desplazar = (40 lt/emb *50 emb/min) * .80 = 1,600 lt/min
2do paso:2do paso:
Calcular Volúmenes de Cemento, Desplazamiento yCalcular Volúmenes de Cemento, Desplazamiento y
Tiempo BombeableTiempo Bombeable
Tiempo de bombeo = 24,246 lt / 1,600 lt/min =15.15 min (se recomienda el doble)
Volumen de desplazamiento = cap. TR * h1=
Volumen de desplazamiento = 1,140 lt/m * 190 m = 216,600 lt

 Se necesitan 31.4 ton de cemento (con aditivos) y
24 246 litros de agua para crear la lechada.
 El tiempo de fraguado del cemento, deberá ser
mayor a 15.15 min (programar mínimo 30 min).
 El Volumen de desplazamiento será de 216,600 lt
Comentarios Finales:Comentarios Finales:

Factores Que Influyen En El DiseñoFactores Que Influyen En El Diseño
De La LechadaDe La Lechada
 Profundidad temperatura y tiempo de bombeo
 Viscosidad y contenido de agua en la lechada
 Tiempo de bombeo
 Resistencia del cemento que se requiere para
soportar la TR
 Calidad del agua de mezclado

Factores Que Influyen En El DiseñoFactores Que Influyen En El Diseño
De La LechadaDe La Lechada
 Tipo de fluido de perforación
 Densidad de la lechada
 Calor de hidratación
 Permeabilidad del cemento fraguado
 Control de filtrado
 Resistencia a salmueras del fondo del pozo

Cementación ForzadaCementación Forzada
 Es el proceso en donde una
lechada de cemento es
desplazada a un área
específica del pozo, detrás
de la tubería de
revestimiento o en agujero
abierto, con el fin de evitar
migración de fluidos
indeseables de la formación.

Cementación ForzadaCementación Forzada
Necesidad de Hacer una Cementación Forzada:Necesidad de Hacer una Cementación Forzada:
 Controlar la entrada de fluidos de la formación.
 Reparar fugas en las TR’s.
 Sellar zonas de pérdidas.
 Abandonar zonas o pozos indeseables.
 Bloquear con cemento una zona a producir.
 Reparar una cementación primaria defectuosa.

PERDIDA DE CIRCULACIÓN.PERDIDA DE CIRCULACIÓN.

Aditivos del CementoAditivos del Cemento
 Funciones: variar la densidad, incrementar o
disminuir la resistencia a la compresión, acelerar o
retardar el tiempo de fraguado, controlar la perdida
de agua, reducir de viscosidad.
 Adecuan las propiedades del cemento para su
correcta función.

Causas de las Perdidas deCausas de las Perdidas de
Circulación en el Pozo.Circulación en el Pozo.
 Los orificios en la formación son tres veces
mas grandes que la mayor de las partículas
existentes en el lodo.
 La presión hidrostática es mayor a la presión
de la formación.

Perdida de circulación porPerdida de circulación por
formaciones.formaciones.
 Formaciones no consolidadas o sumamente
permeables.
 Fracturas naturales.
 Zonas Cavernosas.
 Fracturas Inducidas.

Medidas preventivas .Medidas preventivas .
 Reducción de la presión Hidrostática
 Selección de asentamiento de las tuberías de
revestimiento en las formaciones fuertes.
 Control de Perdida de la circulación en la zona
productora.

Métodos para combatir las perdidasMétodos para combatir las perdidas
de circulación.de circulación.
Tapón de cemento.
Estos tipos de tapones son empleados en forma balanceada
usando obturantes para pérdidas de circulación.
Tapones de Abandono.
Estos tipos de tapones son colocados con tubería de trabajo o
con tubería flexible y son colocados cuando la vida del pozo
llego a su fin, se colocan por lo general 4.

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