cementacion de revestidores

1. 1
CEMENTACIÓN DE TUBERÍAS DE
REVESTIMIENTO

2. 2
INTRODUCCIÓN
• La producción de un pozo se verá muy afectada
por una deficiente calidad en la aislación de sus
capas
• Nuevos reservorios pueden ser abandonados o
mal evaluados por haberse alterado, durante las
operaciones de cementación, la capacidad de flujo
de sus formaciones permeables
• Corregir una cementación primaria defectuosa es
una operación costosa, ardua y riesgosa

3. 3
INTRODUCCIÓN
• Algunos de estos costos y riesgos involucrados en las
cementaciones correctivas son:
– Tiempo adicional del equipo de completación y
pruebas iniciales.
– Costo de punzamientos extras
– Costo de cemento y aditivos adicionales
– Costo de herramientas y operadores

4. 4
INTRODUCCIÓN
– Riesgos por bajada de herramienta adicional
– Costos extras por unidades de cementación
– Pérdidas de producción (lucro cesante)
– Riesgos de dañar la zona productiva
• Es fácil comprender entonces la importancia de una
aislación primaria y de los esfuerzos realizados para
aumentar la calidad de la misma

5. 5
OBJETIVO DE LA CEMENTACIÓN
•Aislar las formaciones puestas en comunicación
durante la perforación, en especial las zonas
hidrocarburíferas de las capas superiores e
inferiores, mediante un anillo de cemento fraguado,
que vincula la pared de la cañería de entubación con
las paredes del pozo

6. 6
OBJETIVOS SECUNDARIOS
• Además el cemento tiene múltiples aplicaciones,
tanto en la perforación como en la reparación de un
pozo, tales como:
– Taponamientos de grietas o de formaciones
muy permeables que provocaron pérdidas de
circulación de la inyección
– Tapones puentes y de fondo
– Aislamientos de zonas acuíferas
– Cementaciones a presión

7. 7
•Deben destacarse:
– Geometría del pozo
– Naturaleza de las paredes del pozo y de la superficie de
la tubería
– Inyección, sus características y efectos sobre las
paredes del pozo
– Lechada de cemento, composición y características
– Profundidad y temperatura donde se formará el anillo de
cemento
– Tiempo disponible para la colocación de la lechada
ANÁLISIS PARA UNA OPERACIÓN EFICIENTE DE CEMENTACIÓN

8. – Forma, en que se coloque el cemento en el
espacio anular
– Equipo disponible de cementación
• Esta simple causas de los problemas que involucra la
operación de cementación de un pozo pone en
evidencia a un proceso sumamente complejo.
• Por ser una operación irreversible, solamente una
perfecta planificación de las condiciones en que se
realizará, permitirá alcanzar un resultado eficiente
ANÁLISIS PARA UNA OPERACIÓN EFICIENTE DE CEMENTACIÓN

9. 9
• Para que la lechada de cemento al fraguar adquiera
las propiedades vistas anteriormente, debe seguirse
una técnica general, que en síntesis tiene por objeto
limpiar la superficie del casing y las paredes del pozo,
de manera que la lechada de cemento al ingresar en el
espacio anular contacte íntimamente sobre las
paredes del pozo y casing
• Se determinó en laboratorios que para eliminar por
completo el revoque y la inyección era imprescindible
efectuar el desplazamiento de la lechada en régimen
turbulento
OPERATIVA GENERAL DE LA CEMENTACIÓN PRIMARIA

10. 10
•La condición anterior no siempre es posible, dado que
para llegar a los caudales críticos se necesitan grandes
caudales de desplazamiento, lo que se tradujo en las
siguientes limitaciones:
– Fracturación de formaciones productivas
– Utilización de varios equipos de cementación,
encareciendo las operaciones
• Se desarrollaron, entonces, reductores de fricción que
permitieron entrar en turbulencia a la lechada con bajos
caudales
OPERATIVA GENERAL DE LA CEMENTACIÓN PRIMARIA

11. 11
• Es el primer fluido que se inyecta al espacio anular
para preparar la colocación de la lechada de
cemento
• Debe eliminar del espacio anular la inyección,
desmoronamientos y cuttings y debilitar la tensión
de adhesión del revoque a las paredes, eliminando
gran parte del mismo
• Es una solución acuosa dispersante y humectante
compuesta por polifosfatos y/o ácidos adicionados
de tensioactivos
COLCHÓN LAVADOR

12. 12
• Es importante te que el humectante, al mismo
tiempo de coadyuvar en efectuar una limpieza
drástica del espacio anular, forme una película de
agua fuertemente adherida a la superficie metálica
de la cañería, para asegurar que el cemento fragüe
sobre el caño, adhiriéndose íntimamente a las
rugosidades e irregularidades del mismo
• Las características físicas del colchón lavador
deben ser tales que permitan un régimen
turbulento aún a bajos caudales de desplazamiento
y no perder su capacidad específica de limpieza
COLCHÓN LAVADOR

13. 13
•Es el segundo fluido que se inyecta al espacio
anular para preparar el ingreso de la lechada de
cemento
• Tiene por objeto remover el revoque que aún
queda después del paso del colchón lavador
• No necesariamente su composición es igual a la
de la lechada de cemento, en general es de
densidad más liviana y pueden agregarse
reductores de fricción
LECHADA REMOVEDORA

14. 14
LECHADA CEMENTADORA
• Ingresa a continuación de la lechada removedora
• Al fraguar asegurará una perfecta aislación entre las capas
• Si por experiencia la lechada removedora no limpia por
completo el espacio anular se deberá bombearla a régimen
turbulento y agregarle reductores de fricción
• Cuando las capas son de alta permeabilidad se
adicionarán reductores de filtrado y materiales obturantes
• Si las capas a cementar son fácilmente fracturables o el
anillo de cemento debe ser de una altura tal que la presión
de fondo resulta mayor que la de fracturación, es
imprescindible utilizar una lechada de baja densidad

15. 15
PROCEDIMIENTO DE CORRIDA Y CEMENTACIÓN DE CASING
Cuando la tubería, accesorios , equipo de corrida de casing(llave
de potencia, elevadores, protectores de tuberías, cuñas) y
cuadrilla de corrida de casing están listos entonces se puede
seguir el siguiente procedimiento general:
1. Subir el primer tubo en el cual se encuentra enroscado el
zapato guia.
2. Subir y enroscar un segundo tubo que contiene el collar
flotador .
3. Continuar bajando la tubería y ubicando los centralizadore de
acuerdo al diseño realizado.
4. Llenar la tubería con lodo cada 10 tubos.
5. Una vez corrida toda la tubería, armar la cabeza de
cementación.
6. Armar líneas de superficie de tal manera que se pueda
reciprocar unos 40 pies( usar chicksan)

16. 16
PROCEDIMIENTO DE CORRIDA Y CEMENTACIÓN DE CASING
7. Circular para acondicionar el hueco(retornos limpios).
8. Realizar reunión operativo y de seguridad.
9. Probar líneas en superficie con 4000 psi.
10. Bombear los colchones de lavado y espaciador.
11. Soltar tapón de fondo.
12. Mezclar y bombear cemento
13. cargar y soltar tapón de tope.
14. Desplazar el cemento con lodo de perforación.
15. Chequear asentamiento del tapón y condición de no flujo
cuando libere la presión.
16. Esperar fraguado de cemento.

17. 17
La tabla 1, presenta la composición de una lechada de cemento, se
elabora de la siguiente manera:
1. Determinar los componentes y pesos necesarios que se van a
utilizar en la elaboración de la lechada de cemento..
Composición de la Lechada de Cemento
Componente
Gravedad
Especfica
Peso, lb/sk
Volumen
absoluto,gal/lb
Concentración
Cemento 3,2 94 0,0384 0,0382 3,5908 gal/sk
Antiespumante 1 0,166 0,0120 0,1207 0,02 gal/sk
Perdida de fluido 1,316 37,975 0,0158 0,0158 0,600 %BWOC
Extendedor A 2,64894 40,881 0,0318 0,0318 1,300 %BWOC
Dispersante 1,24117 0,805 0,0149 0,0149 0,012 gal/sk
Retardador 1,0829 1,597 0,0130 0,0130 0,038 gal/sk
Extendedor B 1,382 1,205 0,0166 0,0166 0,02 gal/sk
Agua 8,33*X 0,12 X gal/sk
Total 97,77+8,33*X
3,680+X
gal/sk
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE AGUA Y DENSIDAD DE LA
LECHADA DE CEMENTO
TABLA 1

18. 18
2. Obtener el valor del volumen absoluto del componente
mediante tablas o con la siguiente ecuación:
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒂𝒃𝒔𝒐𝒍𝒖𝒕𝒐 =
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎
83,3
3. Determinar la concentración de los componentes mediante
la siguiente ecuación:
𝑪𝒐𝒏𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 ∗ 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
4. Elaborar la tabla con los datos obtenidos.
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE AGUA Y DENSIDAD DE LA
LECHADA DE CEMENTO

19. 19
1. La densidad seleccionada para esta lechada es de 13,5 lb/gal, este dato
es referencial de los pozos del mismo campo. La cantidad de agua que
necesita esta lechada se calcula de la siguiente manera:
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂 =
Peso de los componentes
Volumen de los componentes
13,5 lb/gal = (97,77+8,33*X)gal/sx / (3,6808+x)lb/sx
2. Se despeja el valor “x”, resultado que se obtiene es el porcentaje de
agua necesario para esta lechada: 9,299 gal/sk
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE AGUA Y DENSIDAD DE LA
LECHADA DE CEMENTO

20. 20
3. Si se conoce la cantidad de agua que se necesita y se desea saber el
valor de la densidad de la lechada, se calcula con la ecuación.
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂 =
175,159 lb/sxl
12,9708 gal/sx
= 13,5 lb/gal
Para la elaboración de la tabla 2 se realizan los mismos pasos
desarrollados para la tabla 1, pero con otros componentes
Composición de la Lechada de Cemento
Componente
Gravedad
Especfica
Peso, lb/sk
Volumen
absoluto,gal/lb
Concentración
Cemento 3,2 94 0,0384 0,0382 3,5908 gal/sk
Antiespumante 1 0,166 0,0120 0,1207 0,02 gal/sk
Perdida de fluido 1,316 37,975 0,0158 0,0158 0,600 %BWOC
Extendedor A 2,64894 40,881 0,0318 0,0318 1,300 %BWOC
Dispersante 1,24117 0,805 0,0149 0,0149 0,012 gal/sk
Retardador 1,0829 1,597 0,0130 0,0130 0,038 gal/sk
Extendedor B 1,382 1,205 0,0166 0,0166 0,02 gal/sk
Agua 77,461 0,12 9,299 gal/sk
Total 175,234 12,9798 gal/sk
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE AGUA Y DENSIDAD DE LA
LECHADA DE CEMENTO

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La densidad seleccionada para esta lechada es de 16,8 lb/gal, este dato
es referencial de los pozos del mismo campo. La cantidad de agua que
necesita esta lechada se calcula utilizando la ecuación
16,8 lb/gal = (105,852+8,33*X)gal/sx / (4,78+x)lb/sx
Despejando el valor “x”, se tiene como resultado, El porcentaje de agua
necesario para esta lechada es 2,97 gal/sk
Si se conoce la cantidad de agua que se necesita y se desea saber el
valor de la densidad de la lechada, se calcula con la ecuación.
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂 =
130.592 lb/sxl
7,750 gal/sx
= 16,8 lb/gal
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE AGUA Y DENSIDAD DE LA
LECHADA DE CEMENTO

22. 22
Composición de la Lechada de Cemento
Componente
Gravedad
Especfica
Peso, lb/sk
Volumen
absoluto,gal/lb
Concentración
Cemento 3,2 94 0,0384 0,0382 3,5908gal/sk
Antiespumante 1 0,166 0,0120 0,1207 0,02gal/sk
Perdida de fluido 1,316 37,975 0,0158 0,0158 0,600%BWOC
Extendedor A 2,64894 40,881 0,0318 0,0318 1,300%BWOC
Dispersante 1,24117 0,805 0,0149 0,0149 0,012gal/sk
Retardador 1,0829 1,597 0,0130 0,0130 0,038gal/sk
Extendedor B 1,382 1,205 0,0166 0,0166 0,02gal/sk
Agua 77,386 0,12 9,29 gal/sk
Total 175,159 12,9708 gal/sk
Para el cálculo de esta propiedad se considera como dato que un saco de
cemento seco, en un recipiente con volumen de 1 ft3 ocupa un volumen de
7,48 gal.
De tal manera que el cálculo del rendimiento para cada lechada que se
utiliza para cementar el pozo se realiza de la siguiente manera:
1) Se elabora la tabla 3, con la ayuda de los valores de tabla 1 y tabla2
TABLA. 3
CÁLCULO DEL RENDIMIENTO DE LA LECHADA DE CEMENTO

23. 23
2. Se calcula el rendimiento de la lechada con la ecuación
𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂 =
Volumen de los componentes
7,48 gal/ft3
𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂 =
12,97 gal/sx
7,48
gal
ft3
= 𝟏, 𝟕 𝒇𝒕 𝟑/𝒔𝒙
CÁLCULO DEL RENDIMIENTO DE LA LECHADA DE CEMENTO

24. 24
Para el ejemplo determina que frente a las arenas productoras, ya
sean objetivos primarios y secundarios deben colocarse dos
centralizadores en cada tubería del liner, mientras que frente a las
lutitas que intercalan las areniscas debe ser colocado 1 centralizador
en cada tubo del liner. Si se presentan grandes cavernas en las
lutitas se utiliza el mismo criterio de las arenas productoras.
La ubicación exacta de los centralizadores debe estar entre 50 ft-100
ft por encima o por debajo de las arenas productoras.
UBICACIÓN DE CENTRALIZADORES

25. 25
UBICACIÓN DE CENTRALIZADORES

26. 26
TIPOS DE CEMENTO
Clase
Condiciones de
uso
Profundidad
(ft)*
Temperatura
Agua de
Mezcla
(gal/sx)
Densidad de
la Lechada
(ppg)
Composicion,
%
A
No requiere
propiedades
especiales
0 - 6000*
Superficie y
profundidades
someras
5,2 15,6
*C3S: 53
*C2S: 24
*C3A: 8
*CAAF: 8
B
Requiere
moderada/alta
resistencia al
sulfato
0 - 6000* 110 0
F 5,2 15,6
*C3S: 47
*C2S: 32
*C3A: 5
*CAAF: 12
Requiere alta
resistencia
inicial.
Uso para control
de agua
D
En presiones y
temperaturas
moderadamente
altas
6000 -
10000*
170 0
F - 230 0
F 4,3 16,4
*C3S: 26
*C3S: 54
*C3S: 2
*C3S: 12
E
En presiones y
temperaturas
altas
10.000 –
14.000 *
230 0
F - 290 0
F 4,3 16,4
*C3S:26
*C2S: 54
*C3A: 2
*CAAF: 12
F
En presiones y
temperaturas
muy altas
10.000 –
16.000*
230 0
F - 320 0
F 4,3 16,4
*C3S: 26
*C3S: 54
*C3S: 5
*C3S: 12
G
Cemento básico
utiliza
retardadores y
aceleradores
0 - 8000* 80 0
F - 200 0
F 5 15,8
*C3S: 50
*C2S: 30
*C3A: 5
*CAAF: 12
H
Mismas
condiciones que
“G” y uso en
pozos más
profundos
0 - 8000* 80 0
F - 200 0
F 4,3 16,4
*C3S: 50
*C3S: 30
*C3S: 5
*C3S: 12
* Well Cementing Edition 1. Pag 2-12
C 0 - 6000* 140 0
F 6,3 14,8
*C3S: 58
*C2S: 16
*C3A: 8
*CAAF: 8

27. 27