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SchlumbergerPrivate
Evaluación de Cementaciones
con
Registros Sónicos
SchlumbergerPrivate
Principios de
Operación del CBL
Registros
Sónicos
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Fundamentos Sónicos
• El transmisor emite un pulso
omnidireccional
• Las ondas sonicas viajan a través
del casing y son las primeras en
llegar al receptor de 3-ft
• Parte de la onda sónica frontal, que
se dispersa a lo largo del casing se
usa para determinar la amplitud y el
el tiempo de tránsito
T
3’
R
5’
R
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Fundamentos Sónicos:
Medidas en el receptor de 3 ft
Casing
Nivel de
Detección
Minima
E1
T0
TT
E3
E2 TiempoTiempo
AmplitudAmplitud
Tiempo de
Respuesta del
CBL
CBLGNMS
G
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Fundamentos Sónicos - CBL
• Cuando existe buena adherencia entre el
casing y el cemento, la senal acustica
resulta atenuada, proporcionalmente a la
superficie del casing adherida al cemento
Tx
Casing
Agua o Lodo
Rx
Casing
Cemento
Tx
Rx
Sin
Cemento
SinSin
CementoCemento
Buena
Adherencia
BuenaBuena
AdherenciaAdherencia
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Fundamentos Sónicos - VDL
• El registro de densidad variable
es la presentación completa de la
onda registrada en el receptor de
5-ft
• Es graficado con rayas claras y
oscuras.
• El contraste depende de si la
amplitud es positiva o negativa
• Permite una fácil diferenciación
entre las señales del casing y
formación y fluidos en el pozo
Señal del
Transmisor
Amplitud(mv)
time usec
Casing Formacion Mud
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• A menos que el revestidor esté totalmente
excentríco, la señal recibida de la presencia de la
formación será:
FUn indicador qualitativo de la presencia de un material
sólido detrás del casing
FNo indicará la cantidad de este material sólido
Fundamentos Sónicos - VDL
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Ejemplo de un Buen CBL
• Controle la calidad
F Verifique la curva del TT
• Verifique la curva del
CBL
F Relativamente muestra
una baja amplitud
• Verify el VDL
F No hay arrivos de
casing
F Las señales formación
se observan claramente
Ejemplo de una lechada SALTBOND en un liner de 7”
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Ejemplo de un revestidor de 9 5/8”
Ejemplo de un Mal CBL
• Controle la calidad
F Verifique la curva del TT
• Verifique la curva del
CBL
F Alta amplitud
• Verify el VDL
F Hay señales del casing
F No hay señales de
formacion-Hay Lineas
paralelas
• Aislamiento è Malo
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
• Amplitud del CBL para un buen trabajo de
cementación
• Cuál es el efecto de los canales de lodo?
• Cuál es el efecto de la contaminación del cemento?
• Que pasa si el cemento no esta bien adherido al
revestidor?
• Conclusiones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Amplitude del CBL para un buen trabajo
de cementación (1)
• Interpretación Básica:
F Amplitud medida Baja: Buen Cemento
F Amplitud medida Alta: No hay Cemento (o cmt regular)
• Desventaja: Muy Simplista (ejemplo de amplitudes
con 100% de adherencia)
Casing/Cemento 3 MRayl 6 MRayl
5 ½ in. 17 lb/ft 6.1 mV 1.0 mV
9 5/8 in. 47 lb/ft 12.2 mV 3.3 mV
Fluido de Registro: 9.0 lb/gal WBM
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Amplitud del CBL para un buen trabajo
de cementación (2)
CBL/VDL
5.5 MRayl
2 mV
100% adherencia
3.5 MRayl
12 mV
100% adherencia
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• La Amplitud del CBL depende de:
F El Diámetro y peso del Casing
F Las Propiedades del fluido de registro
F La Impedancia Acústica del Cemento (No de la
resistencia a la compresión)
ä Impedancia Acústica del Cemento puede ser medida o
calculada
Amplitud del CBL para un buen trabajo
de cementación (3)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Impedancia Acústica
• Las herramientas
Sonicas responden a la
Impedancia Acústica
(Dureza Acústica) Z
• Z es expresada en
MRayl (106 kg.m-2.s-1)
Z MRayl
0
2
4
6
8
Lodo
Pesado
Agua
Gas
Pesados
Ligeros
Cemento
Neto
Lechada
Fraguando
Liquido
Materiales
Petróleo
AcústicaVelDensidadZ _×=
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Ejemplo de un CBL Adviser
0.0400.0800.01200.0ft
Well
LC
@ 920 ft
OD 7. in
@ 1000ft
OD 9 5/8 in
@ 500ft
Fill
3.0 4.5 6.0 7.5
Impedance
Mrayl
Impedance
0.0 4.0 8.0 12.0
CBL Amplitude
mV
CBL (80%)
CBL (100%)
Concentriccasing
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
• Amplitud del CBL para un buen trabajo de
cementación
• Cuál es el efecto de los canales de lodo?
• Cuál es el efecto de la contaminación del cemento?
• Que pasa si el cemento no esta bien adherido al
revestidor?
• Conclusiones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Efecto de los canales
debidos al lodo
• La amplitud medida es una combinación de la
respuesta de: a) La tubería libre y b) Buena
adherencia casing-cemento
F Amplitud de la tubería libre:
ä Es mucho mas alta que la del casing cementado
ä Depende del diámetro del casing y las propiedades acústicas
del fluido de registro
F La presencia de un canal de lodo dará una amplitud
más alta que la esperada para un anular
perfectamente cementado
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Indice de Adherencia (1)
• Determinar el indice de adherencia (bond index) con:
F EL valor de la amplitud relativa (no la absoluta) es la clave
• Interpretación:
F El indice de adherencia es linealmente relacionado al
porcentage de la superficie del casing adherido al cemento
F Esta soportado por experimentos, en los que canales
artificiales fueron creados en el anular
]log[][log
]log[][log
reTuberiaLib% EE
EE
BI reTuberiaLibMedida
−
−
=
100
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• Regla de Campo:
F BI > 80% a lo largo de una sección significa aislamiento
hidraúlico
F Pero un indice de adherencia del 80% significa que el
80% de la superficie del casing está adherida al cemento
ä Si esto indice es debido a un canal, sería bastante
grande (20% o 72 grados!)
ä Pero en ausencia de respuesta de la herramienta
ultrasónica, esta respuesta es considerada
satisfactoria!
F Ahora bien Que pasa si el BI < 80%?
Indice de Adherencia (2)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
• Amplitud del CBL para un buen trabajo de
cementación
• Cuál es el efecto de los canales de lodo?
• Cuál es el efecto de la contaminación del cemento?
• Que pasa si el cemento no esta bien adherido al
revestidor?
• Conclusiones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Contaminación del Cemento
• Las consecuencias de la contaminación del cemento
por el espaciador o el lodo durante la colocación son:
F Desarrollo más lento de la impedancia acústica. Tiempo de
Fraguado
F Impedancia acústica final más baja de la esperada
F A un tiempo de registro dado, la amplitud del CBL es mayor
que la esperada, sin importar cual es el tiempo de registro
• Sobreestimar la temperatura del pozo tendrá los
mismos efectos:
F Desarrollo más lento de la impedancia acústica
F A un tiempo de registro dado, la amplitud del CBL es mayor
que la esperada
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• Una amplitud mayor que la esperada pudiese
significar:
F Canal en el anular
ä Existe comunicación en el anular
F El Cemento tiene una impedancia acústica menor
que la esperada
F El anular pudiese estar aislado hidraulicamente
F Una de combinación de todos estos
ä Existe comunicación en el anular
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
• Amplitud del CBL para un buen trabajo de
cementación
• Cuál es el efecto de los canales de lodo?
• Cuál es el efecto de la contaminación del cemento?
• Que pasa si el cemento no esta bien adherido al
revestidor?
• Conclusiones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
El Cemento no está bien adherido al
revestidor
• Microanillo “Húmedo”, debido a la presencia de un
fluido entre el cemento y el revestidor, causado por:
F Remoción de lodo ineficiente (película de lodo/espaciador)
F Cambio en los esfuerzos actuantes en el pozo, luego de
realizado trabajo de cementación (cambio de fluido de
completacion o prueba con presion al casing)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
El Cemento no está bien adherido al
revestidor
• Microanillo “Seco”, debido a la presencia de un
espacio entre el cemento y el revestidor, causado
por:
F Cambio en las fuerzas actuantes en el pozo, luego de
realizado el trabajo de cementación (cambio de fluido en el
pozo)
F El cemento puede estar parcialmente adherido o
totalmente desadherido del revestidor
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• Cuando se pierde totalmente la adherencia entre el
revestidor y el cemento:
F Hay menos energía dispersa en el medio circundante y
la amplitud, por consiguiente es más alta. El trabajo
aparenta ser peor de lo que realmente es
• La mayoría del tiempo
F La amplitud varia de forma notable con la profundidad,
pero las señales de la formación pueden observarse en
el VDL, de ser así, el microanillo no es continúo (el
cemento está parcialmente adherido)
Efectos del Microanillo en el CBL (1)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• En algunos casos
F Cuando las señales del CBL son cercanas a las de la
tubería libre y las señales del VDL son escasas o
inexistentes, es muy probable que el microanillo sea
continúo (lodo, espaciador o espacio vacío)
Efectos del Microanillo en el CBL (2)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Efectos del Microanillo en el CBL (3)
• El efecto del Microanillo deja sin efecto cualquier
resultado del BI
• Diágnostico
F Correr el CBL sin y con presión
F Análizar la información del trabajo de cementación
(Simulador WELLCLEAN II)
F Análizar las operaciones realizadas lugo del trabajo de
cementación (SAM)
F Correr USIT en combinación con el CBL
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Efectos del Microanillo en el CBL (4)
• Consecuencias
F Si un Microanillo es continúo puede transmitir presión.
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
LiteCRETE™ en 9 5/8-in. 47# casing
CBLF FP: 55 mV
CBL Adviser
100%BI: 5-6mV
CBLFP min.: 55 mV
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Sección a mayor profundidad
CBL = 35 mV
BI=19% (40%)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Limitaciones del CBL
• La amplitud tiende a ser alta cuando:
F El cemento tiene una impedancia acústica menor de lo
esperado
F Hay Canales de Fluidos
F Existen Microanillos
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Limitaciones del CBL
• En muchos casos la amplitud del CBL es mucho
más alta que la esperada, aún cuando se sabe
que el cemento está presente
F El Diseño y la ejecución de la cementación fueron
según diseño
F El VDL mustra respuestas de la formación
F Intento para realizar un forzamiento falló
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Otros Factores que afectan
la amplitud del CBL
• Posición del tiempo de transito: Indicador de la
calidad del registro
• Centralizacion de la herramienta
• Respuesta del Transductor vs profundidad
• Cambio en las propiedades del fluido de
registro con la profundidad
• Anular estrecho
• Formación rápida
• Revestidores concentricos
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación de la Amplitud
en el CBL
• Amplitud del CBL para un buen trabajo de
cementación
• Cuál es el efecto de los canales de lodo?
• Cuál es el efecto de la contaminación del cemento?
• Que pasa si el cemento no esta bien adherido al
revestidor?
• Conclusiones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretacion de la respuesta del CBL
Conclusiones
• El indice de adherencia debe ser interpretado
cuidadosamente
• La evaluación de la cementación con un
registro de CBL es mas complicada sin:
F Usar la información del VDL y analizar todos las
operaciones, durante y posteriores a la cementación
• La información del USIT cuando está
disponible, lleva a una mejor evaluación debido
a que supera las limitaciones del CBL
SchlumbergerPrivate
USIT – Ultrasonic Imager Tool
Herramienta de
Imagen Ultrasonica
Refresher en Español
Kellyville Training Center
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Métodos de Evaluación
de la Cementación
• Pruebas Hidraúlicas
• Registros de Temperatura -Tope del cemento
• Acústicos
F Sónicos (CBL/VDL, CBT): omnidireccionales
F Ultrasónicos (USI): Imagen de alta resolución
• Analisis de la información de la cementación
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Evaluación de la Cementación
con el USIT
• Introducción
• Fundamentos de los métodos acústicos
F Impedancia Acústica
F CBL / VDL
F USI
• Fundamentos básicos del USIT
• Control de Calidad del USIT
• Interpretación del USIT y CBL / VDL
• Integración de registros e información de
cementación
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Impedancia Acústica
• Las herramientas
Sonicas responden a la
Impedancia Acústica
(Dureza Acústica) Z
• Z es expresada en
MRayl (106 kg.m-2.s-1)
Z MRayl
0
2
4
6
8
Lodo
Pesado
Agua
Gas
Pesados
Ligeros
Cemento
Neto
Lechada
Fraguando
Liquido
Materiales
Petróleo
AcústicaVelDensidadZ _×=
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Cementos Ligeros
• Generalmente son más díficiles de evaluar
F Baja impedancia acústica
F Fraguado Lento (Tiempo de espera más largo)
• Para una densidad determinada, no todos los
cementos ligeros son iguales
F El sistema LiteCRETE de Schlumberger exhibe:
ä Baja porosidad (bajo contenido de agua), por tanto, la
impedancia acústica final será alta
ä Rápido desarrollo de resistencia compresiva, es decir, un
rápido desarrollo de la impedancia acústica (puede ser
perfilado antes)
ä Para una densidad dada, son más fáciles de registrar que
otros cementos ligeros
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Principios Sónicos (CBL / VDL)
Transmisor
20 kHz
3 ft Receptor
5 ft Receptor
Casing Formacion
t
t
Cemento Adherido
Lodo
Cemento
VDL
Amplitud del CBL
0 100
amp CBL
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
• Que es necesario?
F Impedancia del Cemento esperada --> amplitud para
100% de adherencia: E100%
F Amplitud de tubería libre: ETuberíaLibre
F Amplitud medida: EMedida
• Indice de Adherencia:
• Usualmente:
F 80% < BI < 100%: Buen Cemento
F 80% > BI: ? ? ? ? ? ? ? ?
Interpretación de la
amplitud del CBL
]log[][log
]log[][log
reTuberiaLib% EE
EE
BI reTuberiaLibMedida
−
−
=
100
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Sónico (CBL / CBT)
Ventajas
• Puede ser usado con la mayoría de los fluidos en el
pozo. Tolera la corrosión del revestidor
• Responde a la buena adherencia (revestidor-cemento-
formación)
• Adherencia cualitativa formación-cemento obtenida del
VDL
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Sónico (CBL / CBT)
Desventajas
• Una amplitud alta del CBL es ambiguo
F Microanillo Húmedo (Perdida de adherencia)
F Canal
F Cemento Contaminado
F Lechada ligera mezclada con lechada de cola
F Señales de respuestas de las formaciones rápidas
F Señal reflejada por doble revestidor o formaciones duras
• Una baja amplitud no asegura una adherencia del 100%
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Principios del USIT
El USIT evalúa el cemento con base en:
• Un transmisor ultrasonico
• La técnica de resonancia
Tubería Libre
Buen cemento
(0.2-0.7 MHz)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Ventajas del USIT sobre el CBL
• Es inmune a los microanillos líquidos
• Cobertura total, resolution de imagen de 30 mm
F Mapa detallado de la distribución de los materiales:
solidos, liquido, gas y cemento no-adherido
F Es capaz de detectar canales en el anular
• Interpretación más fácil y menos incierta que los
registros sónicos (CBL / CBT)
• Inspecciona la condicion del revestidor, al mismo
tiempo
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Mapas del USIT
Canal de
Lodo
Zona lavada Revestidor
No-Centrado
Microanillo Gas
Revestidor
Bien Centrado
Perforaciones
Soldadura en el
Revestidor
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Evaluación Acústica
Resumen
• Los registros acústicos son sensibles a las
propiedades acústicas, especialmente a la impedancia,
del material que esté en contacto con el revestidor
• El USIT es la herramienta de evaluación primaria:
La imagen es fácil de interpretar y mucho menos
ambigua que la del CBL
• El USIT y el CBL son sensibles a la adherencia
cemento-revestidor pero en diferentes formas, lo que
conduce a una evaluación complementaria
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Evaluación Acústica
Resumen
• Los métodos de evaluación acústica están limitados en
cementos muy ligeros (bajo contraste acústico con el
lodo)
• Para una óptima evaluación, la información del trabajo
de cementación DEBE ser incluida en la evaluación,
debido a que el cemento no desaparece…
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Evaluación del Cemento
usando el USIT
• Introducción
• Fundamentos de los métodos acústicos
• Fundamentos Básicos del USIT
F Medidas y procesamiento
F Herramienta y Especificaciones Tecnicas
F Procedimiento de Perfilaje o Registro
F Imagenes
• Control de Calidad del USIT
• Interpretación del USIT y CBL / VDL
• Integración de registros e información de
cementación
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
USIT
• Herramienta Ultrasonica que opera entre
200 y 700 kHz.
• Cobertura total del Revestidor a 1.2” (30 mm)
de resolución usando un transductor rotatorio
• Parámetros Medidos
• Evaluación del Cemento
• Corrosión y desgaste del revestidor
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Parámetros del USIT
Amplitud
del Eco
Condición
interna del rev.
Tiempo de Transito
Radio
Interno
Espesor
Impedancia del
Cemento
Transductor
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Procesamiento de la señal
lodo
Medidas de las propiedades de los Fluidos (FPM)
Z lodoV
T3 procesamiento:
Amplitud del Eco
Tiempo de tránsito
Frecuencia de
Resonancia:
Rugosidad
Interna
Espesor
Casing
Radio
InternoOnda
Impedancia
del Cemento
Modelo de ondas
plano ajustado
Corrección para geometría
cilindrica de revestidores
∫o
∫
∫∆
o
Ancho de Banda
Fraccionado:
Espesor
Casing
Impedancia
del Cemento
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Herramienta USI
Partes Electronicas
Sonda
Elemento Rotante
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Elementos Portador de
Sensores Ultrasonicas
Montaje Sub O.D.
USRS-A
USRS-B
USRS-C
USRS-D
3.58”
4.64”
6.69”
8.70”
4 1/2” - 5 1/2”
5 5/8” - 7 5/8”
8 5/8” - 9 5/8”
10 3/4” - 13 3/8”
? Revestidor
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Procedimiento de Registro
1. Verificar las propiedades
del fluido usando una placa
de referencia mientras se
registra bajando en el pozo:
- velocidad FVEL
- Impedancia acústica ZMUD
2. Introducir los parámetros
ZMUD y FVEL. Hacer girar el
transductor hacia el
revestidor y registrar
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Especificaciones Generales
USIT
Longitud (sonda y cartucho electronico) 248 in. [6.3 m]
Diámetro 3.6 to 11.2 in.
Peso
-Sonda 188 to 210 lb
-Partes Electronicas 153 lb
Maximo rango de temperatura 350oF [175oC]
Maxima presión operativa 20,000 psi
Velocidad de registro recomendada 400 a 3200 ft/hr
Se puede combinar con CBL-VDL, CBT,GPIT,
Rayos Gamma
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Especificaciones de Mediciones del
USIT
Diámetro de Revestidor 4.5 - 13.375 in.
Espesor de Revestidor 0.17 - 0.59 in. (4.5-15 mm)
Impedancia Acústica 0-10 MRayl
Max. desviación Sin Límites
Velocidad de Registro 400 a 3200 ft/hr
Muestreo:
- Azimutal 5-10 deg.
- Vertical 0.6-6 in.
Maxima densidad del lodo
- Lodo Base-agua ~16 lbm/gal
- Lodo Base-aceite ~11.6 lbm/gal*
* Depende de la composición, temperatura y presión. Buenos registros son
obtenidos hasta 13 lb/gal (aunque se hayan obtenido incluso a 16 lb/gal)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Impedancia Acústica
Rango 0-10 MRayl
Resolución 0.2 MRayl
Exactitud
0-3.3 MRayl +/-0.5 MRayl
> 3.3 MRayl +/- 15%
Tamaño de canal minimo cuantificable (Ancho):
1.2 in. (30 mm)
Especificaciones de Mediciones del
USIT
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Ajuste de la imagen en el USIT
El USIT distingue entre sólidos, líquidos y gas/seco. Usando
límites de impedancia acústica
Gas o microanillo seco
Limite
Solido/Liquido
ZTCM
Impedancia
Maxima
Limite Gas/Liquido
Imagen
Inicial
(prima)
Imagen
Intepretada
Cemento
Estandar
Ligera
0
2
4
6
8
Z MRayl
+/- 0.5
Liquido
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Revestidor-Cemento
Combinados USIT
Revestidor CementoQC
Excentralizacion, CCL, Rayos Gamma
Mensages de Procesamiento
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Revestidor CementoQC
Amplitud
Corte Transversal del Revestidor
Radio Interno
Espesor
Revestidor-Cemento
Combinados USIT
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Revestidor-Cemento
Combinados USIT
Espesor
Imagen Cemento Inic
Cemento Interpretacion
Indice de Adherencia
Canal
Revestidor CementoQC
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
USI + CBL / VDL
Impedancia Acustica
VDL
Indice de AdherenciaCBL, gamma ray
Mensajes de procesamiento,
excentralizacion
USI VDLQC CBL
CBL
Interpretacion del
Cemento
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Evaluación con el USIT
• Introducción
• Fundamentos de los métodos acústicos
• Fundamentos Básicos del USIT
• Control de Calidad del USIT
• Interpretación del USIT y CBL / VDL
F Respuesta del USI
F USI y CBL/VDL
F Imagenes y registros típicos
F Interpretacion
F Limitaciones de las herramientas ultrasonicas
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Respuesta del USIT
Buen Cemento + / - 15% Impedancia
(+ 25% si hay adherencia)
Liquido/Gas + / - 0.5 Mrayl
Microanillo Gas / No adherencia seca Lee Gas
Peliculas líquidas
.- Microanillo < 0.2 mm Tolera entre0.1 a 0.2 mm
(50% de lectura con un
espesor de casing entre 6 a 12
mm)
.- Pelicula de lodo > 0.5 mm Lee Lodo
Capa fina de Cemento Los reflejos del segundo
casing o formacion dura crean
patrones de interferencia
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Interpretación USI
Z
MRayl
0
2
4
6
8
Lodo
Pesado
Agua
Petroleo
Gas
Neto
Ligero
Cemento
Microanillo
O Liquido
Lechada
Fraguando
Liquido
Material USI Imagenes
Original Interpretado
Cemento
Liquido
Gas o
Microanillo
seco
Procesamiento
Con desviacion
Estandar
Estandar
Ligero
Microanillo
seco
Pelicula
Liquida
∫o
Cemento
Contaminado
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Pozo de Prueba BP (1)
Canal y cemento contaminado
Cemento
Contaminado
Buen cemento
Channel
Cemento Muy
Contaminado
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Revoque o Enjarre de Lodo
Buen
cemento
Revoque
de Lodo
Reflejos del
casing externo
Pozo de Prueba BP (2)
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Buen Cemento y Centralizadores
• EL USI regularmente
registra los centralizadores
• Ayudan a verificar si el
casing está
apropiadamente centrado
Collar
Centralizadores
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
USI y CBL/VDL
• En casos sencillos (cemento bien adherido,
tubería libre, canalización) las herramientas
concuerdan
• En casos reales (complicados) las
herramientas muestran diferentes respuestas,
que pueden ayudar a la interpretación:
F Cemento Contaminado
F Microanillos húmedos o Líquidos
F Microanillos secos
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Guia USI y CBL/VDL
Parametro USI CBL / VDL
Resolución 1.2 in 360 deg x 3 ft
Cemento Bien Adher Cemento Cemento
Cemento Muy Ligero Bajo contraste (procesamiento Bajo contraste del lodo
especial si no está adherido)
Microanillo Seco Ce- Microanillo Seco / Gas Adherencia de regular
mento No Adherido a buena
Microanillo Liq Afectado ligeramente Ambiguo
Pelicula de Lodo Canal Ambiguo
Cemento Contaminado Cemento con bajo Z Ambiguo
Mezcla de Cemento Mezcla de Cemento Barr/Cola Ambiguo
Barrido/Cola
Canal de Lodo Canal Ambiguo
Canal de Gas Canal de gas Cemento/ambiguo
Adherencia a la Formacion No se aprecia Qualitativo del VDL
Formacion Dura / Casing Externo Afectado ligeramente Fuertemente Afectado
Condición del Casing Muy sensible Ligeramente sensible
Lodo < 12 dB / cm / MHz No tiene límite
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Buen cemento
QC CBL USI VDL
CBL constante y
bajo
Z Promedio
8 Mrayl
Fuerte retorno de
la formación
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Canal de Lodo y Cemento
Contaminado
CBL alto y
variable
Respuesta Fuerte del casing
Canal
Cemento
con Bajo Z
VDLQC CBL USI
Debil respuesta de la formacion
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Tope del Cemento
CBL alto y constante
VDLQC CBL USI
Trazas de Cemento
Contaminado
Respuesta debil de la formacion
Fuerte retorno de la
formacion
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Canal y Forzamiento
USI BI VDL USI VDL
Canal Despues del Squeeze
USI
CBL
BI
Perforaciones
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Tope de Cemento Ligero
• El cemento liviano
tiene una impedancia
baja
• La escala de 0-4 MRayl
muestra el contraste
entre cemento ligero y
liquido
• El limite Liquido/solido
esta ajustado bajo para
cemento ligero (2.1)
• CBL concuerda con el
USIT
Threshold 2.1
MRayl
0 100
sdgfdssdsdffs
0 4
MRayl
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Cemento Contaminado
Cemento Contaminado (bajo Z): Imagen clara en el
USI, Imagen en el CBL ambigua
Canales de Lodo: CBL y USI concuerdan
CasingBI CBL VDL
BI CBL
Soldadura
BI CBL
BI USI
Cement
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Conclusion
• El USIT provee la imagen más detallada de la
distribución del cemento en el anular
• Combinarlo con el CBL/VDL es recomendable
para una mayor seguridad de interpretacion,
especialmente cuando hay microanillos
presentes
Evaluación de la Cementación
SchlumbergerPrivate
Conclusion (Cont.)
• Los registros acústicos tienen limitaciones
• La evaluación de la cementación debe
combinar el análisis de los parámetros del
trabajo de cementación y los registros
acústicos
• La cementación integrada Schlumberger es la
solución óptima

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16 evaluación de las cementacion05 pruebas de laboratorio para los cementos05 pruebas de laboratorio para los cementoses

  • 3. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Fundamentos Sónicos • El transmisor emite un pulso omnidireccional • Las ondas sonicas viajan a través del casing y son las primeras en llegar al receptor de 3-ft • Parte de la onda sónica frontal, que se dispersa a lo largo del casing se usa para determinar la amplitud y el el tiempo de tránsito T 3’ R 5’ R
  • 4. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Fundamentos Sónicos: Medidas en el receptor de 3 ft Casing Nivel de Detección Minima E1 T0 TT E3 E2 TiempoTiempo AmplitudAmplitud Tiempo de Respuesta del CBL CBLGNMS G
  • 5. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Fundamentos Sónicos - CBL • Cuando existe buena adherencia entre el casing y el cemento, la senal acustica resulta atenuada, proporcionalmente a la superficie del casing adherida al cemento Tx Casing Agua o Lodo Rx Casing Cemento Tx Rx Sin Cemento SinSin CementoCemento Buena Adherencia BuenaBuena AdherenciaAdherencia
  • 6. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Fundamentos Sónicos - VDL • El registro de densidad variable es la presentación completa de la onda registrada en el receptor de 5-ft • Es graficado con rayas claras y oscuras. • El contraste depende de si la amplitud es positiva o negativa • Permite una fácil diferenciación entre las señales del casing y formación y fluidos en el pozo Señal del Transmisor Amplitud(mv) time usec Casing Formacion Mud
  • 7. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • A menos que el revestidor esté totalmente excentríco, la señal recibida de la presencia de la formación será: FUn indicador qualitativo de la presencia de un material sólido detrás del casing FNo indicará la cantidad de este material sólido Fundamentos Sónicos - VDL
  • 8. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Ejemplo de un Buen CBL • Controle la calidad F Verifique la curva del TT • Verifique la curva del CBL F Relativamente muestra una baja amplitud • Verify el VDL F No hay arrivos de casing F Las señales formación se observan claramente Ejemplo de una lechada SALTBOND en un liner de 7”
  • 9. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Ejemplo de un revestidor de 9 5/8” Ejemplo de un Mal CBL • Controle la calidad F Verifique la curva del TT • Verifique la curva del CBL F Alta amplitud • Verify el VDL F Hay señales del casing F No hay señales de formacion-Hay Lineas paralelas • Aislamiento è Malo
  • 10. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación de la Amplitud en el CBL • Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación • Cuál es el efecto de los canales de lodo? • Cuál es el efecto de la contaminación del cemento? • Que pasa si el cemento no esta bien adherido al revestidor? • Conclusiones
  • 11. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Amplitude del CBL para un buen trabajo de cementación (1) • Interpretación Básica: F Amplitud medida Baja: Buen Cemento F Amplitud medida Alta: No hay Cemento (o cmt regular) • Desventaja: Muy Simplista (ejemplo de amplitudes con 100% de adherencia) Casing/Cemento 3 MRayl 6 MRayl 5 ½ in. 17 lb/ft 6.1 mV 1.0 mV 9 5/8 in. 47 lb/ft 12.2 mV 3.3 mV Fluido de Registro: 9.0 lb/gal WBM
  • 12. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación (2) CBL/VDL 5.5 MRayl 2 mV 100% adherencia 3.5 MRayl 12 mV 100% adherencia
  • 13. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • La Amplitud del CBL depende de: F El Diámetro y peso del Casing F Las Propiedades del fluido de registro F La Impedancia Acústica del Cemento (No de la resistencia a la compresión) ä Impedancia Acústica del Cemento puede ser medida o calculada Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación (3)
  • 14. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Impedancia Acústica • Las herramientas Sonicas responden a la Impedancia Acústica (Dureza Acústica) Z • Z es expresada en MRayl (106 kg.m-2.s-1) Z MRayl 0 2 4 6 8 Lodo Pesado Agua Gas Pesados Ligeros Cemento Neto Lechada Fraguando Liquido Materiales Petróleo AcústicaVelDensidadZ _×=
  • 15. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Ejemplo de un CBL Adviser 0.0400.0800.01200.0ft Well LC @ 920 ft OD 7. in @ 1000ft OD 9 5/8 in @ 500ft Fill 3.0 4.5 6.0 7.5 Impedance Mrayl Impedance 0.0 4.0 8.0 12.0 CBL Amplitude mV CBL (80%) CBL (100%) Concentriccasing
  • 16. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación de la Amplitud en el CBL • Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación • Cuál es el efecto de los canales de lodo? • Cuál es el efecto de la contaminación del cemento? • Que pasa si el cemento no esta bien adherido al revestidor? • Conclusiones
  • 17. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Efecto de los canales debidos al lodo • La amplitud medida es una combinación de la respuesta de: a) La tubería libre y b) Buena adherencia casing-cemento F Amplitud de la tubería libre: ä Es mucho mas alta que la del casing cementado ä Depende del diámetro del casing y las propiedades acústicas del fluido de registro F La presencia de un canal de lodo dará una amplitud más alta que la esperada para un anular perfectamente cementado
  • 18. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Indice de Adherencia (1) • Determinar el indice de adherencia (bond index) con: F EL valor de la amplitud relativa (no la absoluta) es la clave • Interpretación: F El indice de adherencia es linealmente relacionado al porcentage de la superficie del casing adherido al cemento F Esta soportado por experimentos, en los que canales artificiales fueron creados en el anular ]log[][log ]log[][log reTuberiaLib% EE EE BI reTuberiaLibMedida − − = 100
  • 19. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • Regla de Campo: F BI > 80% a lo largo de una sección significa aislamiento hidraúlico F Pero un indice de adherencia del 80% significa que el 80% de la superficie del casing está adherida al cemento ä Si esto indice es debido a un canal, sería bastante grande (20% o 72 grados!) ä Pero en ausencia de respuesta de la herramienta ultrasónica, esta respuesta es considerada satisfactoria! F Ahora bien Que pasa si el BI < 80%? Indice de Adherencia (2)
  • 20. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación de la Amplitud en el CBL • Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación • Cuál es el efecto de los canales de lodo? • Cuál es el efecto de la contaminación del cemento? • Que pasa si el cemento no esta bien adherido al revestidor? • Conclusiones
  • 21. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Contaminación del Cemento • Las consecuencias de la contaminación del cemento por el espaciador o el lodo durante la colocación son: F Desarrollo más lento de la impedancia acústica. Tiempo de Fraguado F Impedancia acústica final más baja de la esperada F A un tiempo de registro dado, la amplitud del CBL es mayor que la esperada, sin importar cual es el tiempo de registro • Sobreestimar la temperatura del pozo tendrá los mismos efectos: F Desarrollo más lento de la impedancia acústica F A un tiempo de registro dado, la amplitud del CBL es mayor que la esperada
  • 22. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • Una amplitud mayor que la esperada pudiese significar: F Canal en el anular ä Existe comunicación en el anular F El Cemento tiene una impedancia acústica menor que la esperada F El anular pudiese estar aislado hidraulicamente F Una de combinación de todos estos ä Existe comunicación en el anular Interpretación de la Amplitud en el CBL
  • 23. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación de la Amplitud en el CBL • Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación • Cuál es el efecto de los canales de lodo? • Cuál es el efecto de la contaminación del cemento? • Que pasa si el cemento no esta bien adherido al revestidor? • Conclusiones
  • 24. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate El Cemento no está bien adherido al revestidor • Microanillo “Húmedo”, debido a la presencia de un fluido entre el cemento y el revestidor, causado por: F Remoción de lodo ineficiente (película de lodo/espaciador) F Cambio en los esfuerzos actuantes en el pozo, luego de realizado trabajo de cementación (cambio de fluido de completacion o prueba con presion al casing)
  • 25. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate El Cemento no está bien adherido al revestidor • Microanillo “Seco”, debido a la presencia de un espacio entre el cemento y el revestidor, causado por: F Cambio en las fuerzas actuantes en el pozo, luego de realizado el trabajo de cementación (cambio de fluido en el pozo) F El cemento puede estar parcialmente adherido o totalmente desadherido del revestidor
  • 26. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • Cuando se pierde totalmente la adherencia entre el revestidor y el cemento: F Hay menos energía dispersa en el medio circundante y la amplitud, por consiguiente es más alta. El trabajo aparenta ser peor de lo que realmente es • La mayoría del tiempo F La amplitud varia de forma notable con la profundidad, pero las señales de la formación pueden observarse en el VDL, de ser así, el microanillo no es continúo (el cemento está parcialmente adherido) Efectos del Microanillo en el CBL (1)
  • 27. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • En algunos casos F Cuando las señales del CBL son cercanas a las de la tubería libre y las señales del VDL son escasas o inexistentes, es muy probable que el microanillo sea continúo (lodo, espaciador o espacio vacío) Efectos del Microanillo en el CBL (2)
  • 28. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Efectos del Microanillo en el CBL (3) • El efecto del Microanillo deja sin efecto cualquier resultado del BI • Diágnostico F Correr el CBL sin y con presión F Análizar la información del trabajo de cementación (Simulador WELLCLEAN II) F Análizar las operaciones realizadas lugo del trabajo de cementación (SAM) F Correr USIT en combinación con el CBL
  • 29. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Efectos del Microanillo en el CBL (4) • Consecuencias F Si un Microanillo es continúo puede transmitir presión.
  • 30. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate LiteCRETE™ en 9 5/8-in. 47# casing CBLF FP: 55 mV CBL Adviser 100%BI: 5-6mV CBLFP min.: 55 mV
  • 31. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Sección a mayor profundidad CBL = 35 mV BI=19% (40%)
  • 32. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Limitaciones del CBL • La amplitud tiende a ser alta cuando: F El cemento tiene una impedancia acústica menor de lo esperado F Hay Canales de Fluidos F Existen Microanillos
  • 33. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Limitaciones del CBL • En muchos casos la amplitud del CBL es mucho más alta que la esperada, aún cuando se sabe que el cemento está presente F El Diseño y la ejecución de la cementación fueron según diseño F El VDL mustra respuestas de la formación F Intento para realizar un forzamiento falló
  • 34. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Otros Factores que afectan la amplitud del CBL • Posición del tiempo de transito: Indicador de la calidad del registro • Centralizacion de la herramienta • Respuesta del Transductor vs profundidad • Cambio en las propiedades del fluido de registro con la profundidad • Anular estrecho • Formación rápida • Revestidores concentricos
  • 35. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación de la Amplitud en el CBL • Amplitud del CBL para un buen trabajo de cementación • Cuál es el efecto de los canales de lodo? • Cuál es el efecto de la contaminación del cemento? • Que pasa si el cemento no esta bien adherido al revestidor? • Conclusiones
  • 36. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretacion de la respuesta del CBL Conclusiones • El indice de adherencia debe ser interpretado cuidadosamente • La evaluación de la cementación con un registro de CBL es mas complicada sin: F Usar la información del VDL y analizar todos las operaciones, durante y posteriores a la cementación • La información del USIT cuando está disponible, lleva a una mejor evaluación debido a que supera las limitaciones del CBL
  • 37. SchlumbergerPrivate USIT – Ultrasonic Imager Tool Herramienta de Imagen Ultrasonica Refresher en Español Kellyville Training Center
  • 38. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Métodos de Evaluación de la Cementación • Pruebas Hidraúlicas • Registros de Temperatura -Tope del cemento • Acústicos F Sónicos (CBL/VDL, CBT): omnidireccionales F Ultrasónicos (USI): Imagen de alta resolución • Analisis de la información de la cementación
  • 39. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Evaluación de la Cementación con el USIT • Introducción • Fundamentos de los métodos acústicos F Impedancia Acústica F CBL / VDL F USI • Fundamentos básicos del USIT • Control de Calidad del USIT • Interpretación del USIT y CBL / VDL • Integración de registros e información de cementación
  • 40. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Impedancia Acústica • Las herramientas Sonicas responden a la Impedancia Acústica (Dureza Acústica) Z • Z es expresada en MRayl (106 kg.m-2.s-1) Z MRayl 0 2 4 6 8 Lodo Pesado Agua Gas Pesados Ligeros Cemento Neto Lechada Fraguando Liquido Materiales Petróleo AcústicaVelDensidadZ _×=
  • 41. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Cementos Ligeros • Generalmente son más díficiles de evaluar F Baja impedancia acústica F Fraguado Lento (Tiempo de espera más largo) • Para una densidad determinada, no todos los cementos ligeros son iguales F El sistema LiteCRETE de Schlumberger exhibe: ä Baja porosidad (bajo contenido de agua), por tanto, la impedancia acústica final será alta ä Rápido desarrollo de resistencia compresiva, es decir, un rápido desarrollo de la impedancia acústica (puede ser perfilado antes) ä Para una densidad dada, son más fáciles de registrar que otros cementos ligeros
  • 42. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Principios Sónicos (CBL / VDL) Transmisor 20 kHz 3 ft Receptor 5 ft Receptor Casing Formacion t t Cemento Adherido Lodo Cemento VDL Amplitud del CBL 0 100 amp CBL
  • 43. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate • Que es necesario? F Impedancia del Cemento esperada --> amplitud para 100% de adherencia: E100% F Amplitud de tubería libre: ETuberíaLibre F Amplitud medida: EMedida • Indice de Adherencia: • Usualmente: F 80% < BI < 100%: Buen Cemento F 80% > BI: ? ? ? ? ? ? ? ? Interpretación de la amplitud del CBL ]log[][log ]log[][log reTuberiaLib% EE EE BI reTuberiaLibMedida − − = 100
  • 44. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Sónico (CBL / CBT) Ventajas • Puede ser usado con la mayoría de los fluidos en el pozo. Tolera la corrosión del revestidor • Responde a la buena adherencia (revestidor-cemento- formación) • Adherencia cualitativa formación-cemento obtenida del VDL
  • 45. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Sónico (CBL / CBT) Desventajas • Una amplitud alta del CBL es ambiguo F Microanillo Húmedo (Perdida de adherencia) F Canal F Cemento Contaminado F Lechada ligera mezclada con lechada de cola F Señales de respuestas de las formaciones rápidas F Señal reflejada por doble revestidor o formaciones duras • Una baja amplitud no asegura una adherencia del 100%
  • 46. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Principios del USIT El USIT evalúa el cemento con base en: • Un transmisor ultrasonico • La técnica de resonancia Tubería Libre Buen cemento (0.2-0.7 MHz)
  • 47. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Ventajas del USIT sobre el CBL • Es inmune a los microanillos líquidos • Cobertura total, resolution de imagen de 30 mm F Mapa detallado de la distribución de los materiales: solidos, liquido, gas y cemento no-adherido F Es capaz de detectar canales en el anular • Interpretación más fácil y menos incierta que los registros sónicos (CBL / CBT) • Inspecciona la condicion del revestidor, al mismo tiempo
  • 48. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Mapas del USIT Canal de Lodo Zona lavada Revestidor No-Centrado Microanillo Gas Revestidor Bien Centrado Perforaciones Soldadura en el Revestidor
  • 49. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Evaluación Acústica Resumen • Los registros acústicos son sensibles a las propiedades acústicas, especialmente a la impedancia, del material que esté en contacto con el revestidor • El USIT es la herramienta de evaluación primaria: La imagen es fácil de interpretar y mucho menos ambigua que la del CBL • El USIT y el CBL son sensibles a la adherencia cemento-revestidor pero en diferentes formas, lo que conduce a una evaluación complementaria
  • 50. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Evaluación Acústica Resumen • Los métodos de evaluación acústica están limitados en cementos muy ligeros (bajo contraste acústico con el lodo) • Para una óptima evaluación, la información del trabajo de cementación DEBE ser incluida en la evaluación, debido a que el cemento no desaparece…
  • 51. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Evaluación del Cemento usando el USIT • Introducción • Fundamentos de los métodos acústicos • Fundamentos Básicos del USIT F Medidas y procesamiento F Herramienta y Especificaciones Tecnicas F Procedimiento de Perfilaje o Registro F Imagenes • Control de Calidad del USIT • Interpretación del USIT y CBL / VDL • Integración de registros e información de cementación
  • 52. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate USIT • Herramienta Ultrasonica que opera entre 200 y 700 kHz. • Cobertura total del Revestidor a 1.2” (30 mm) de resolución usando un transductor rotatorio • Parámetros Medidos • Evaluación del Cemento • Corrosión y desgaste del revestidor
  • 53. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Parámetros del USIT Amplitud del Eco Condición interna del rev. Tiempo de Transito Radio Interno Espesor Impedancia del Cemento Transductor
  • 54. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Procesamiento de la señal lodo Medidas de las propiedades de los Fluidos (FPM) Z lodoV T3 procesamiento: Amplitud del Eco Tiempo de tránsito Frecuencia de Resonancia: Rugosidad Interna Espesor Casing Radio InternoOnda Impedancia del Cemento Modelo de ondas plano ajustado Corrección para geometría cilindrica de revestidores ∫o ∫ ∫∆ o Ancho de Banda Fraccionado: Espesor Casing Impedancia del Cemento
  • 55. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Herramienta USI Partes Electronicas Sonda Elemento Rotante
  • 56. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Elementos Portador de Sensores Ultrasonicas Montaje Sub O.D. USRS-A USRS-B USRS-C USRS-D 3.58” 4.64” 6.69” 8.70” 4 1/2” - 5 1/2” 5 5/8” - 7 5/8” 8 5/8” - 9 5/8” 10 3/4” - 13 3/8” ? Revestidor
  • 57. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Procedimiento de Registro 1. Verificar las propiedades del fluido usando una placa de referencia mientras se registra bajando en el pozo: - velocidad FVEL - Impedancia acústica ZMUD 2. Introducir los parámetros ZMUD y FVEL. Hacer girar el transductor hacia el revestidor y registrar
  • 58. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Especificaciones Generales USIT Longitud (sonda y cartucho electronico) 248 in. [6.3 m] Diámetro 3.6 to 11.2 in. Peso -Sonda 188 to 210 lb -Partes Electronicas 153 lb Maximo rango de temperatura 350oF [175oC] Maxima presión operativa 20,000 psi Velocidad de registro recomendada 400 a 3200 ft/hr Se puede combinar con CBL-VDL, CBT,GPIT, Rayos Gamma
  • 59. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Especificaciones de Mediciones del USIT Diámetro de Revestidor 4.5 - 13.375 in. Espesor de Revestidor 0.17 - 0.59 in. (4.5-15 mm) Impedancia Acústica 0-10 MRayl Max. desviación Sin Límites Velocidad de Registro 400 a 3200 ft/hr Muestreo: - Azimutal 5-10 deg. - Vertical 0.6-6 in. Maxima densidad del lodo - Lodo Base-agua ~16 lbm/gal - Lodo Base-aceite ~11.6 lbm/gal* * Depende de la composición, temperatura y presión. Buenos registros son obtenidos hasta 13 lb/gal (aunque se hayan obtenido incluso a 16 lb/gal)
  • 60. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Impedancia Acústica Rango 0-10 MRayl Resolución 0.2 MRayl Exactitud 0-3.3 MRayl +/-0.5 MRayl > 3.3 MRayl +/- 15% Tamaño de canal minimo cuantificable (Ancho): 1.2 in. (30 mm) Especificaciones de Mediciones del USIT
  • 61. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Ajuste de la imagen en el USIT El USIT distingue entre sólidos, líquidos y gas/seco. Usando límites de impedancia acústica Gas o microanillo seco Limite Solido/Liquido ZTCM Impedancia Maxima Limite Gas/Liquido Imagen Inicial (prima) Imagen Intepretada Cemento Estandar Ligera 0 2 4 6 8 Z MRayl +/- 0.5 Liquido
  • 62. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Revestidor-Cemento Combinados USIT Revestidor CementoQC Excentralizacion, CCL, Rayos Gamma Mensages de Procesamiento
  • 63. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Revestidor CementoQC Amplitud Corte Transversal del Revestidor Radio Interno Espesor Revestidor-Cemento Combinados USIT
  • 64. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Revestidor-Cemento Combinados USIT Espesor Imagen Cemento Inic Cemento Interpretacion Indice de Adherencia Canal Revestidor CementoQC
  • 65. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate USI + CBL / VDL Impedancia Acustica VDL Indice de AdherenciaCBL, gamma ray Mensajes de procesamiento, excentralizacion USI VDLQC CBL CBL Interpretacion del Cemento
  • 66. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Evaluación con el USIT • Introducción • Fundamentos de los métodos acústicos • Fundamentos Básicos del USIT • Control de Calidad del USIT • Interpretación del USIT y CBL / VDL F Respuesta del USI F USI y CBL/VDL F Imagenes y registros típicos F Interpretacion F Limitaciones de las herramientas ultrasonicas
  • 67. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Respuesta del USIT Buen Cemento + / - 15% Impedancia (+ 25% si hay adherencia) Liquido/Gas + / - 0.5 Mrayl Microanillo Gas / No adherencia seca Lee Gas Peliculas líquidas .- Microanillo < 0.2 mm Tolera entre0.1 a 0.2 mm (50% de lectura con un espesor de casing entre 6 a 12 mm) .- Pelicula de lodo > 0.5 mm Lee Lodo Capa fina de Cemento Los reflejos del segundo casing o formacion dura crean patrones de interferencia
  • 68. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Interpretación USI Z MRayl 0 2 4 6 8 Lodo Pesado Agua Petroleo Gas Neto Ligero Cemento Microanillo O Liquido Lechada Fraguando Liquido Material USI Imagenes Original Interpretado Cemento Liquido Gas o Microanillo seco Procesamiento Con desviacion Estandar Estandar Ligero Microanillo seco Pelicula Liquida ∫o Cemento Contaminado
  • 69. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Pozo de Prueba BP (1) Canal y cemento contaminado Cemento Contaminado Buen cemento Channel Cemento Muy Contaminado
  • 70. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Revoque o Enjarre de Lodo Buen cemento Revoque de Lodo Reflejos del casing externo Pozo de Prueba BP (2)
  • 71. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Buen Cemento y Centralizadores • EL USI regularmente registra los centralizadores • Ayudan a verificar si el casing está apropiadamente centrado Collar Centralizadores
  • 72. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate USI y CBL/VDL • En casos sencillos (cemento bien adherido, tubería libre, canalización) las herramientas concuerdan • En casos reales (complicados) las herramientas muestran diferentes respuestas, que pueden ayudar a la interpretación: F Cemento Contaminado F Microanillos húmedos o Líquidos F Microanillos secos
  • 73. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Guia USI y CBL/VDL Parametro USI CBL / VDL Resolución 1.2 in 360 deg x 3 ft Cemento Bien Adher Cemento Cemento Cemento Muy Ligero Bajo contraste (procesamiento Bajo contraste del lodo especial si no está adherido) Microanillo Seco Ce- Microanillo Seco / Gas Adherencia de regular mento No Adherido a buena Microanillo Liq Afectado ligeramente Ambiguo Pelicula de Lodo Canal Ambiguo Cemento Contaminado Cemento con bajo Z Ambiguo Mezcla de Cemento Mezcla de Cemento Barr/Cola Ambiguo Barrido/Cola Canal de Lodo Canal Ambiguo Canal de Gas Canal de gas Cemento/ambiguo Adherencia a la Formacion No se aprecia Qualitativo del VDL Formacion Dura / Casing Externo Afectado ligeramente Fuertemente Afectado Condición del Casing Muy sensible Ligeramente sensible Lodo < 12 dB / cm / MHz No tiene límite
  • 74. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Buen cemento QC CBL USI VDL CBL constante y bajo Z Promedio 8 Mrayl Fuerte retorno de la formación
  • 75. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Canal de Lodo y Cemento Contaminado CBL alto y variable Respuesta Fuerte del casing Canal Cemento con Bajo Z VDLQC CBL USI Debil respuesta de la formacion
  • 76. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Tope del Cemento CBL alto y constante VDLQC CBL USI Trazas de Cemento Contaminado Respuesta debil de la formacion Fuerte retorno de la formacion
  • 77. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Canal y Forzamiento USI BI VDL USI VDL Canal Despues del Squeeze USI CBL BI Perforaciones
  • 78. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Tope de Cemento Ligero • El cemento liviano tiene una impedancia baja • La escala de 0-4 MRayl muestra el contraste entre cemento ligero y liquido • El limite Liquido/solido esta ajustado bajo para cemento ligero (2.1) • CBL concuerda con el USIT Threshold 2.1 MRayl 0 100 sdgfdssdsdffs 0 4 MRayl
  • 79. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Cemento Contaminado Cemento Contaminado (bajo Z): Imagen clara en el USI, Imagen en el CBL ambigua Canales de Lodo: CBL y USI concuerdan CasingBI CBL VDL BI CBL Soldadura BI CBL BI USI Cement
  • 80. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Conclusion • El USIT provee la imagen más detallada de la distribución del cemento en el anular • Combinarlo con el CBL/VDL es recomendable para una mayor seguridad de interpretacion, especialmente cuando hay microanillos presentes
  • 81. Evaluación de la Cementación SchlumbergerPrivate Conclusion (Cont.) • Los registros acústicos tienen limitaciones • La evaluación de la cementación debe combinar el análisis de los parámetros del trabajo de cementación y los registros acústicos • La cementación integrada Schlumberger es la solución óptima