trabajo de cementacion

1. Pedro Morán
C.I. 23.855.228
Fiorella Ferrer
C.I. 27.969.137
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Maracaibo
Ingeniería en Petróleo

2. Las formaciones son un cuerpo de roca suficientemente característico y continuo para ser
mapeado. En estratigrafía, una formación es un cuerpo de estratos de un tipo predominante o una
combinación de diversos tipos; las formaciones múltiples forman grupos, y las subdivisiones de las
formaciones son los miembros.
Las formaciones deben ser definidas en su localidad-tipo (de donde generalmente reciben su
nombre, añadiéndole la litología dominante), describiéndose sus características litológicas, su
contenido paleontológico, que permitirá encuadrarías dentro de la escala crono estratigráfica, y su
extensión y variación lateral, que permitirán correlacionarlas con otras formaciones, definidas a su
vez con todos sus caracteres.
Es la presión que ejercen los fluidos en los poros de las rocas. Llamados también, presión de poro,
de yacimiento, de roca y de fondo. Las presiones de formación se clasifican en: normales,
subnormales, y anormales, dependiendo de la densidad del lodo requerido para controlarlas. La
presión de los fluidos en los poros de un yacimiento, normalmente la presión hidrostática, o la
presión ejercida por una columna de agua desde la profundidad de la formación hasta el nivel del
mar.

3. Cualquier fluido presente en los poros de una roca. En el proceso de perforación de un pozo de
petróleo o gas, pueden encontrarse estratos que contienen fluidos diferentes, tales como diversas
saturaciones de petróleo, gas y agua. Los fluidos que se encuentran en la formación prospectiva
objetivo se denominan fluidos de yacimientos.
La perforación de un pozo o agujero es una operación compleja. Las rocas se perforan a través de
un taladro rotativo. Se trata de una estructura de metal muy resistente, equipado con dientes de
acero con demasiada fuerza o una corona de diamantes industriales. Los taladros se eligen de
acuerdo a la dureza de la roca a perforar, el diámetro del agujero que se pretende abrir y la
profundidad que se desea lograr.
El proceso de perforación se inicia cuando los investigadores de una empresa de energía
identifican un posible yacimiento de petróleo submarino o en tierra. Se obtienen los derechos de
perforación para luego proceder a prepararlo para la perforación exploratoria.

4. Se envía una plataforma móvil de perforación al sitio para obtener una muestra del núcleo, que los
geólogos analizan en busca de la información real de la formación tomada, a diferentes profundidades.
La plataforma de perforación exploratoria típicamente perfora varios pozos temporales, esto con el fin de
localizar las zonas donde se encuentra hidrocarburo, posteriormente vendrán los pozos de desarrollo
cada uno tomando un par de meses en completarse.
Una mecha de perforación está unida a una «sarta de perforación» hecha de segmentos de tubería de
perforación, cada uno de aproximadamente 30’ de largo. La mecha se sumerge – a veces a una
profundidad de varios kilómetros- hasta que se encuentra el fondo. El taladro es girado por un plato
giratorio en el piso de la plataforma.
Cuando el taladro alcanza la profundidad indicada por el geólogo, el revestimiento de producción se
baja en el pozo y cementa en su lugar. En la parte inferior, pequeñas cargas explosivas hacen pequeños
agujeros que permiten que el aceite o el gas fluya hacia el pozo, mientras que controla de la presión.

5. El fluido de perforación como una mezcla de un solvente (base) con aditivos o productos, que
cumplen funciones físico-químicas específicas, de acuerdo a las necesidades operativas de una
formación a perforar.
El agua es uno de los mejores líquidos básicos para perforar, por su abundancia y bajo costo. Sin
embargo, el agua debe ser de buena calidad ya que las sales disueltas que pueda tener, como
calcio, magnesio, cloruros, tienden a disminuir las buenas propiedades requeridas.
Para ciertos casos de perforación, terminación o reacondicionamiento de pozos se emplean fluidos
a base de petróleo o de derivados del petróleo.

6. Es la primera sarta de revestimiento que se utiliza en la perforación con el objetivo de proteger el
suelo superficial no consolidado y blando, asegurando la estabilidad de la superficie donde es
colocado el equipo de perforación y guiar la sarta de perforación y las subsecuentes tuberías de
revestimiento dentro del hoyo. La profundidad de asentamiento varía entre 90’ y 150’, con un
tamaño entre 26” y 45”.
Es un tubo guía de diámetro grande (16” a 30”) que se coloca a profundidades someras,
cementada hasta superficie o lecho marino, y es la primera tubería de revestimiento sobre la cual
se montan las VIR’s. Se utiliza para reforzar la sección superior del hoyo y evitar que la circulación
de fluidos de perforación lo lave demasiado. La profundidad de asentamiento varía entre 150’ y
250’.

7. Tiene como objetivo fundamental proteger las formaciones superficiales de las condiciones de
perforación más profundas. La profundidad de asentamiento varía entre 300’ y 3500’
dependiendo del área operacional y generalmente se cementa hasta superficie.
Es la sarta de revestimiento a través de la cual se completa, produce y controla el pozo durante
toda su vida productiva y en la cual se pueden llevar a cabo muchas reparaciones y
completaciones. Este revestidor se coloca hasta cubrir la zona productiva y proporciona un refuerzo
para la tubería de producción (“tubing”) durante las operaciones de producción del pozo.

8. Las materias primas empleadas para la producción de clinker deben contener Calcio (Ca), Sílice
(Si), Aluminio (Al) y Hierro (Fe). Estos se encuentran en forma de óxidos en las materias primas y
estos óxidos son los siguientes: óxido de calcio o cal (CaO), dióxido de sílice o silicato (SiO2),
óxido de aluminio o aluminato (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3).
El cemento Portland ordinario, también conocido como OPC, es un tipo de cemento que se
fabrica y se utiliza en todo el mundo. Se usa ampliamente para todos los propósitos, incluidos:
hormigón, mortero, yeso.
Además el Portland ordinario también se usa para fabricar lechada, masilla para paredes y
diferentes tipos de cemento.

9. Para preparar PPC o Portland Puzolana, es necesario moler clinker puzolánico con cemento
Portland. PPC es muy utilizado en estructuras marinas, obras de alcantarillado, trabajos de
cimentación, muelles, puentes, etc.
Este tipo de cemento está fabricado para resistir el ataque de sulfatos en el hormigón. El cemento
resistente a sulfatos se utiliza para construcciones en contacto con el suelo o aguas subterráneas
que tienen más de 0,2% o 0,3% g/l de sales de sulfato de calcio, respectivamente..
Este tipo de material se utiliza para construcciones que necesitan un fraguado rápido, como
estructuras bajo el agua y en condiciones climáticas frías y lluviosas.
El cemento con alto contenido de alúmina se obtiene mediante la calcinación de bauxita y cal con
Clinker durante el proceso de fabricación de OPC. Los usos más habituales se encuentran en
construcciones sometidas a altas temperaturas o que generen mucho calor como talleres,
refractarios y fundiciones.

10. Este tipo de material se fabrica triturando el Clinker con aproximadamente un 60% de escoria y es
similar al cemento Portland. Se utiliza para construcciones donde las consideraciones económicas
son importantes..
Es una de las propiedades más importantes del cemento, ya que ella determina en gran medida la
velocidad de hidratación, el desarrollo del calor de hidratación, la retracción y la adquisición de
resistencia del cemento. Un cemento con grano fino se hidrata con mucha más facilidad. Este parámetro
se determina mediante un método indirecto con el aparato de Blaine, que consiste en medir el tiempo
necesario para atravesar una cantidad de aire en una muestra de densidad conocida.
Es la característica que indica el grado de fluidez con que se puede manejar la pasta de cemento,
este parámetro se determina con la aguja de Vicat. Los cementos tienen unos requerimientos de
agua diferentes, dependiendo si son o no adicionados.

11. Se determina por la relación entre la masa de una cantidad dada y el volumen absoluto de esa
masa. En los cementos normales este valor está muy cerca de 3,15 g/cm3, en los adicionados
este valor está cerca de 2,90 g/cm3, dependiendo de la cantidad de adiciones utilizadas.
El fraguado inicial se define como el tiempo que transcurre desde el momento que la pasta de
cemento recibe el agua y va perdiendo fluidez hasta que no tiene toda su viscosidad y se eleva su
temperatura. El fraguado final es definido como el tiempo transcurrido hasta que la pasta de
cemento deja de ser deformable por cargas relativamente pequeñas, llegando a su temperatura
máxima donde la pasta se vuelve dura.
La capacidad para soportar una carga por unidad de área, y se expresa en términos de esfuerzo,
generalmente en kg/cm2, MPa y con alguna frecuencia en libras por pulgada cuadrada (psi).Los
resultados de las pruebas de resistencia a la compresión, se emplean fundamentalmente para
determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia
especificada (f´c) para una estructura determinada.

12. La permeabilidad en el concreto se refiere a la cantidad de migración de agua u otras
sustancias liquidas por los poros del material en un determinado tiempo; y así ser el resultado
de: la composición de la porosidad en la pasta de concreto, la hidratación o la asociación con la
liberación de calor o calor de hidratación y evaporación del agua de mezcla, la temperatura del
concreto, y la formación de cavidades y grietas por contracción plástica en el concreto durante el
tiempo de fraguado.
Los cementos especiales son utilizados para resolver problemas de perdida de circulación,
microanillos, cementación en ambiente corrosivo, altas temperaturas y migración del gas. Es por
ello que existen los cementos tixotrópicos, cemento espumado y cemento expansivo.
El cemento tixotrópico se utiliza a menudo para reparar hormigón. Se caracteriza por su alta
resistencia a la intemperie y se puede manejar en piedra artificial, en condiciones de operación
severa (fachadas, túneles, estacionamientos, entre otros).

13. Los cementos espumados se utilizan comúnmente para cementar pozos que penetran rocas débiles o
formaciones con gradientes bajos de fractura. Las primeras espumas de cemento se desarrollaron para la
construcción como un elemento de relleno para encofrados decorativos o para aligerar forjados. Poco a
poco, algunos investigadores vieron utilidad en las espumas de cemento como relleno contra accidentes,
una forma de rellenar un agujero de forma rápida y así evitar que alguien caiga accidentalmente por él.
Las espumas de cemento no son muy resistentes (se destruyen a martillazos).
Los cementos expansivos son cementos hidráulicos cuya característica es que se expanden durante
el periodo temprano de hidratación. Su componente básico es el óxido de calcio el cual en
contacto con el agua se transforma en cal hidratada generando endurecimiento, expansión y
liberación de calor.

14. Reducen el tiempo de fraguado del cemento en el pozo a baja temperatura. Con estos aditivos, el
cemento puede aguantar presiones de 500 psi en aproximadamente 4 horas donde gracias a ello
puede ahorrarse tiempo de equipo. Los aceleradores comúnmente utilizados son: CaCl2 de 2% al
4% por peso de cemento dependiendo el tiempo de bombeo, NaCl en concentraciones de un
10% por peso de agua, a concentraciones mayores de 18% causa retardamiento. Y CaSO4 en
concentraciones de 50% o 100% por peso de cemento. En casos excepcionales se puede utilizar
alcoholes, NaOH y yeso.
Estos son aditivos que demoran o impiden el fraguado del cemento en periodos de tiempo cortos,
ya que a mayor temperatura disminuye el tiempo de bombeabilidad más que por el aumento de
presión o profundidad. El aumento de la temperatura debe compensarse con un aumento en la
concentración del retardador. Los retardadores comúnmente utilizados son: lignosulfonato de
calcio por concentraciones de peso y NaCl que en concentraciones mayores al 20%, se comporta
como retardador a bajar temperaturas.

15. La función de estos aditivos es la de reducir la fricción interna de la lechada y con ella, aumentar su
fluidez para así reducir el excesivo volumen de agua requerido. En reglas generales, los
dispersantes reducen la viscosidad del cemento y lechada para una mejor fluidez. Los dispersantes
comúnmente utilizados son: sulfonatos de naftaleno y lignosulfonatos de calcio en concentraciones
de 0.10 a 5 por peso de agua
Se agregan estos aditivos con la finalidad de reducir la densidad del cemento o reducir la cantidad
de cemento por unidad de volumen de sólido con el propósito de reducir la presión hidrostática
(para evitar el agrietamiento o fractura) y para aumentar el rendimiento de la lechada (pies3 /
bolsa). También reduce el estrés y aumenta el tiempo de fraguado. Entre los más utilizados:
bentonita pre-absorbida (2-20%), silicato de sodio (Na2SiO3), diatomeas (10-40%), mezcla de
puzolana 50:50 con cemento Portland.

16. Son utilizados estos aditivos en el cemento para aumentar la densidad del cemento para mantener
el control de la presión de formación. En sistemas pesados puede observarse que mediante la
utilización de dispersantes permiten el corte de agua de mezcla, lo que causa un incremento en la
densidad pero también un incremento en la viscosidad y turbulencia del caudal (Ingeniería de
cementaciones, 2015). Entre los densificantes más utilizados están: barita, hematita, ilmenita,
limadura de fierro y arenas con gravedades específicas de 4.2, 4.8 y 5.0.
Los agentes de control de pérdidas de fluido son aditivos utilizados para reducir pérdidas excesivas
de agua hacia la formación. Es un factor de vital importancia en la cementación donde con la
utilización de controles de filtrado se reduce los problemas de taponamiento en el anular del
cemento deshidratado. Generalmente estos aditivos son derivados de la celulosa, por ejemplo,
carboximetil celulosa (CMC) y carboximetilhidroetil celulosa (CMHEC) y se dosifican del 0.3% al
1.5% por peso de cemento.
La pérdida de circulación generalmente se traduce en la falta de cemento entre la tubería de
revestimiento y la formación, esto durante la etapa de bombeo. La deficiente distribución del
cemento alrededor de la tubería de revestimiento ocasiona consecuencias perjudiciales, y que con
el paso de los años sea probable que estos problemas resulten imposibles de solucionar.

17. Son aditivos complementarios para la cementación que son utilizados para ayudar al cemento a
tener las especificaciones requeridas. Entre estos podemos encontrar: los antiespumantes,
controladores de regresión de la resistencia compresiva, materiales solidos pulverizados como la
bentonita, polvo de carbonato, resinas termoplásticas, cloruro de vinilo, acetato de polivinilo,
butadieno, alcohol polivinilico, entre otros. También puede encontrarse la utilización de polímeros
solubles en agua, polímeros sintéticos anionicos y no iónicos, y polímeros catiónicos.