Cementacion de pozos

INGENIERIA PETROLERA U.A.G.R.M.
JAVIER CAUNA MORALES .
CEMENTACION DE POZOS
PARTE I
OBJETIVO GENERAL
Planificar y ejecutar la operación de cementación de Pozos de manera segura, eficiente,
cumpliendo con los requerimientos precisos que son establecidos por las diferentes empresas
de servicios.
Presiones y Fluidos de Formación
Durante la perforación de un pozo, se atraviesan diferentes tipos de formaciones, con
características particulares de presiones de los estratos y de los fluidos que estén entrampados
en los espacios porosos.
Se consideran que la presión de la formación es normal cuando la presión hidrostática
requerida para controlarla es equivalente a una columna de agua saturada con cloruro de
sodio. En caso de ser menor o mayor, se clasifican como subnormales o anormales
respectivamente.
Para el control de los estratos de las formaciones, se considera la presión relacionada con la
carga de los sedimentos, conocida como presión de fractura, que se define como la presión
necesaria para romper la formación y crear canales internos de circulación. Cuando esta
presión es alcanzada se presentan los problemas de pérdida de circulación, y atascamiento de
tubería por presión diferencial.
Las formaciones con presiones anormales (presiones del fluido anormalmente altas) complican
severamente las operaciones cuando son atravesadas durante la perforación.
Los problemas asociados con sobrepresiones afectan todas las fases de la operación:
geofísica, perforación, ingeniería geológica y del petróleo. Un conocimiento de la distribución
de presiones de un área determinada minimiza los problemas.
FFFFFFFF
Una vez que el hoyo es perforado hasta la profundidad deseada, la sarta de perforación es
removida del fondo para iniciar el proceso de bajada del revestidor y su posterior cementación.
Revestidores
Tubería especial que se introduce en el hoyo perforado y luego se
cementa para lograr la protección de este y permitir posteriormente
el flujo de fluidos desde el yacimiento hasta la superficie.

TIPOS DE REVESTIDORES
REVESTIDOR SUPERFICIAL
Soporta el resto de los revestidores
Protege de la corrosión cualquier tramo de tubería de revestimiento subsiguiente
Previene los derrumbes de los sedimentos no consolidados, más debilitados, que se
hallan próximos a la superficie
Protege de la contaminación las arenas someras que contienen agua dulce
Proporciona resistencia a las arremetidas para poder perforar a mayor profundidad
Sirve de apoyo primario para los BOP
REVESTIDOR INTERMEDIO
Tubería especial utilizada para proteger las formaciones de altos peso de lodo y evitar las
contaminaciones del fluido de perforación cuando existan zonas más profundas.
FUNCIONES:
Proporciona al hoyo integridad durante las operaciones de perforación.
Permite el control del pozo si se encuentra en zonas de presiones anormales y ocurre
una arremetida.
Permite el control del pozo si se generan presiones de succión durante un viaje de
tubería.
Aisla las formaciones con problemas de lutitas inestable, flujo de agua salada o
formaciones que contaminen el lodo de perforación
Permite bajar la densidad del lodo para perforar zonas de presiones anormales que se
encuentra por debajo de las zonas presurizadas
REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN
Es el revestidor que está (o puede estar) en contacto directo con la zona productora.
COLGADOR DEL LINER
Colgador:
Herramienta constituida por ganchos de apoyo y empacaduras; esta es utilizada para asentar el
revestidor, también se conoce como Liner Hanger.

FUNCIÓN DEL REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN
Protege el ambiente en caso de una falla de tubería.
Permite cambiar o reparar la tubería de producción.
1. Aísla la zona productora de las demás formaciones.
PRINCIPALES ESFUERZOS
Tipos de Revestidores de acuerdo al grado de Acero
Los mas utilizados son:
• J-55.
• K-55
• N-80
• P-110
Cada uno de estos se pueden encontrar en diferentes pesos (lbs/pies).

Cementación de los Revestidores de pozo
Operación en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada
para que cumpla entre otros con los siguientes objetivos:
➢ Excluir las aguas de las formaciones productivas
➢ Proteger al revestidor de presiones externas ( formación )
➢ Sellar zonas no productivas
➢ Proteger la tubería de revestimiento de la corrosión
➢ Evitar migración de fluidos entre diferentes zonas
➢ Controlar pérdidas de circulación
➢ Sellar zonas de fluidos no deseables
➢ Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

PARTE II
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CEMENTO
Se distinguen dos grupos de componentes. Los primarios son llamados así debido a su
participación cuantitativa y a su función y unos componentes secundarios o menores.
Los Componentes Primarios
➢ Silicato Tricálcico: es un componente de mayor concentración y es el responsable de
una resistencia temprana (1 a 28 días).
➢ Silicato Dicálcico: Es el componente de baja hidratación del ambiente, y esto hace que
desarrolle su resistencia a largo plazo.
➢ Aluminato Tricálcico: Es el responsable de proporcionar una hidratación rápida al
cemento y es el componente que controla el fraguado y el tiempo de fraguamiento.
Protege al cemento del ataque de los sulfatos.
➢ Ferrito Aluminato Tetracálcico: es el compacto que le da color al cemento,
proporciona bajo calor de hidratación.
Cemento
Mezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio con Arcilla y algo de
Oxido de Hierro y Aluminio
Los Componentes Secundarios
Los Componentes Principales o Secundarios no se encuentran en el cemento en
estado libre sino combinados de tal forma que los de carácter ácido neutralizan a los de
carácter básico.
El silice, la alúmina y el óxido férrico combinados con la cal silicatos, aluminatos y ferritos
cálcico. Son estos los constituyentes activos que confieren al cemento sus propiedades
características. Los constituyentes son:
• Magnesio: En el Clinker cumple un papel importante como aportador de la fase líquida.
En exceso puede dar lugar a una expansión al cemento ya fraguado.

• Anhídrido Sulfúrico: El SO3 del cemento proviene del yeso, y es agregado para que el
cemento tenga un fraguado adecuado. La dosificación se establece en valores
adecuados.
• Cal Libre: Es nociva pues da origen a expansiones, hinchamientos y agrietamientos en
el cemento.
• Álcalis: No deben exceder ciertas dosis, ya que pueden dar lugar a expansiones en el
cemento.
Densidad normal de los Cementos

Tipos de Cemento
Cementos Especiales:
Micro cementos
Utilizados para resolver problemas de cementación primaria donde se requiere alta resistencia
con baja densidad, para taponear zonas de pérdida de circulación o microanillos por donde el
cemento normal no puede circular.
Su composición es igual a la del cemento Portland y se diferencia en que el tamaño de
partícula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces menor que el cemento clase A (
API )
Cementos Tixotrópicos
Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y desplazamiento; pero forman
una estructura rígida cuando se detiene el bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la
agitación.
Estas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzo de corte. Si se
incrementa el período de tiempo estático, un mayor esfuerzo que al inicio se requerirá para
poner el fluido en movimiento
Son utilizados para cementar formaciones con problemas de pérdida de circulación, ideales
para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fácil fractura.
Los sistemas tixotrópicos pueden ser formados con:
➢ .- Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla)
➢ .- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12%
➢ .- Polímeros entrecruzados y solubles en agua
Cementos Espumados
Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al cual se le inyecta gas
(nitrógeno) como material aligerante de la densidad
➢ Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).
➢ Baja densidad , baja permeabilidad y alta porosidad
➢ Baja perdida de filtrado
➢ Baja conductividad térmica

Cementos de baja Densidad
➢ Menor costo
➢ Se usa como cemento de llenado o barrido solamente
➢ Debe tener resistencia mínima de 500 Lpc / pulg 2 a 100 °F / 24 hrs
Cementos de Alta Densidad
La densidad mas alta mediante la reducción de agua es de 17.0 Lpg y se consigue adicionando
un agente dispersante en concentraciones de 0.75% al 1% del peso del cemento seco.
La resistencia de los cementos densificados aumenta logarítmicamente
con el crecimiento lineal del contenido de agua
Microesferas Huecas
Ventajas:
➢ Posee una adecuada humectabilidad en el agua.
➢ Fácil incorporación en la mezcla.
➢ Buenas propiedades mecánicas a bajas densidades.
➢ Baja permeabilidad.
➢ Buen control de la pérdida de circulación por efecto puenteante.
➢ Desarrollo de una alta resistencia a la compresión.
➢ Son compatibles con todas las clases de cementos.
Cementos con Bentonita:
➢ Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, agua.
➢ Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.
➢ No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 °F, debido a
➢ que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresión )

Aditivos para Cementos:
Funciones:
➢ Modificar densidad
➢ Aumentar o disminuir resistencia a la compresión
➢ Acelerar o retardar el tiempo de fraguado
➢ Controlar perdida de fluidos
➢ Reducir viscosidad de la lechada
➢ Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos
➢ Formación de puentes para el control de perdida de circulación
Densificantes
Incrementan la densidad, limitan y mantienen presión para el control del pozo y para mejorar el
desplazamiento o remoción del lodo.
Entre ellos se tiene: Arena, Barita, Hematíta
Controladores de Filtrado
Previenen la deshidratación del cemento y evitan la disminución de la columna de cemento
debido a la perdida de agua, lo cual origina reducción de la presión ejercida por la columna
hidrostática. Evitar daño a las formaciones productoras
Cementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: máximo 150 ml
Entre estos se tienen: Polímeros Orgánicos, Látex, Cemento con Bentonita y dispersante
Aceleradores
Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacción entre el cemento y el agua. Aumento de
la resistencia a la compresión y disminución del tiempo de fraguado o espesamiento (
acelerador total ).
Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32°F y 110°F. Son fabricados
a partir de cementos A, G y H.
Entre los mas usados están:
➢ Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 °F
➢ Cloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ Retardador
➢ Bórax (Na2B4O4.10H2O) Tetraborato de Sodio Decahidratado
➢ Silicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel

Retardadores
Material Orgánico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo de
bombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cemento
Entre ellos se pueden encontrar:
➢ Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)
➢ Agua Saturada con Sal (15-17 Lbs / sc )
➢ Lignosulfonato de Calcio ( 0.1-1.05 )
➢ CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)
➢ Sal (Cloruro de Sodio) >10%
PARTE III
Extendedores
Existen varios métodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de
bajo peso especifico o ambos métodos en común La Bentonita es el material mas utilizado en
diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.
Su función es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el
rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costos
➢ Bentonita (2-16%)
➢ Atapulguita (0.5- 4%)
➢ Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbón (1-50 Lbs/scs)
➢ Silicato de Sodio (1- 7.5 Lbs/scs)
➢ Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas
Dispersantes
Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir el
bombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal, minimizando así los
requerimientos de potencia hidráulica.
Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gel
Entre ellos se tienen:
➢ Polímeros de cadena larga
➢ Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio,
➢ Hidoxalatos Polisacáridos

Pruebas realizadas a las lechadas de Cemento
Equipos utilizados:
➢ Balanza de lodos (Densidad)
➢ Filtro-prensa (Filtración)
➢ Viscosimetro Rotacional (Reología)
➢ Consistómetro (Tasa de espesamiento)
➢ Permeámetro (Permeabilidad)
➢ Moldes de Especimenes y maquinas de pruebas de resistencia
➢ (a la tensión y a la compresión)
➢ Autoclave (Solidez)
➢ Turbidímetro (Fineza)
La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados
para las pruebas con fluidos de perforación
Relación de agua de las Lechadas
Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresión del
cemento
Regla de campo:
➢ Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerá agua
en la parte superior de la lechada
➢ Poca agua: lechada espesa y difícil de bombear
Rendimiento de la Lechada:
Es el número de pies cúbicos por saco de cemento, mezclados con determinada cantidad de
agua. Es preferible que sobre cemento y no que falte, especialmente cuando puede haber
contaminación con lodo, dilución o canalización.
Tiempo de Bombeabilidad
Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a formar resistencia de gel,
o sea que sea bombeable bajo condiciones de fondo del pozo
Se obtiene a través de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozo

Tiempo de Espesamiento
Es el tiempo transcurrido desde que se aplica una presión y una temperatura inicial al
Consistómetro Presurizado hasta el tiempo en que se alcanza una consistencia de 100 BC
(CONSISTENCIA BEARDEN )
Los resultados de estas pruebas son utilizados para determinar la concentración de aditivos
tales como aceleradores y retardadores
Viscosidad y Contenido de Agua
En las cementaciones primarias, las lechadas de cemento deben poseer una viscosidad o
consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente del lodo y permitan una buena
adherencia del cemento con la formación y el revestidor o liner.
El tamaño de la partícula, el área superficial, y los aditivos, influyen en la cantidad de agua de
mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.
Calidad del Agua de Mezcla
Siempre es recomendable el uso de agua potable si está disponible. Sin embargo, en un
taladro el agua se obtiene de una fosa abierta, un pozo perforado o una laguna. Esta agua
puede contener contaminantes que pueden producir fallas en la cementación.
Entre estos contaminantes están:
➢ .Fertilizantes disueltos en el agua de lluvia
➢ .Desperdicios en los causes
➢ . Productos de agricultura solubles (caña de azucar, remolachas, etc )
➢ Vegetación descompuesta que produce Ácido Húmico, los cuales
➢ reducen el tiempo de espesamiento del cemento
Todas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que
será utilizada al momento de la cementación
Resistencia a la Compresión
Es la fuerza de compresión requerida para triturar el cemento, dividida entre el área seccional
recta de la muestra. La resistencia compresiva del cemento es generalmente alrededor de 12
veces mayor que la resistencia a la tensión. Es por esto que siempre se reporta solamente la
resistencia a la compresión
Analizador Ultrasónico
de Cemento ( U.C.A)

Control de Filtrado
Es un factor muy importante en la cementación de pozos profundos, Liners de producción,
tapones de cemento y cementaciones forzadas
Alta perdida de filtrado a través de un medio permeable puede causar un incremento en la
viscosidad de la lechada y rápida disposición del revoque, lo que puede producir fraguado
prematuro de la lechada
Equipo especificado por la API para medir la filtración de los fluidos de perforación ( lodos y
cemento ), en 30 minutos a un diferencial de 1000 lppc de presión.
El volumen medido representa la tasa a la cual se pierde agua de la mezcla, cuando es
expuesta a una diferencia de presión a través de un medio permeable
PREPARACIÓN DE UNA LECHADA DE CEMENTO
Procedimiento para Realizar una Lechada de Cemento
1. Se pesa la cantidad de agua, cemento y aditivos en una balanza electrónica.
2. Se mezcla el agua, cemento y aditivo en una mezcladora API
La mezcla se realiza de la siguiente manera:
* Por 15 segundos a 4000 rpm se mezclan los aditivos.
* Y Luego por 35 segundos a 12000 rpm toda la lechada.
3. Se mide la densidad de la lechada en una balanza presurizada.
4. Después de mezclar la lechada en la mezcladora API se pasa al consistometro
atmósferico para simular las condiciones de mezclado que soportará la lechada antes de
ser bombeada al pozo .
5. Se mide la reología de la mezcla en el viscosímetro FANN donde se le determina el
punto cedente y la viscosidad plástica de la lechada. Estas características nos permiten
conocer que tipo de flujo nos va a permitir esa lechada (flujo turbulento o flujo tapón).
Por medio del computador, nos dice si va a entrar en flujo turbulento con tantos
barriles/min.
6. Se mide el agua libre en un equipo para análisis de agua libre que nos permite evaluar la
cantidad de agua libre que puede migrar a través de la lechada.
7. Se mide la cantidad de perdida de filtrado de la lechada en el filtro prensa bajo
condiciones dinámicas de presión y temperatura
8. Se toma una muestra de la lechada y se coloca dentro del consistrómetro presurizado,
que es un equipo el cual nos permite simular las condiciones del fondo del pozo (presión
y temperatura) y determinar el tiempo de espesamiento de la lechada.

9. Se mide la resistencia a la compresión de la lechada:
* Cámara de curado y
* Analizador ultrasónico de cemento (UCA)
Cámara de Curado
Equipo de alta presión y alta temperatura donde se elaboran Bloques de Muestra
de las diversas lechadas de cemento diseñadas, los cuales serán sometidos a diversos
esfuerzos.
• Prensa Hidráulica (Método Destructivo):
Equipo de alta presión donde se prueba y evalúa la Resistencia a la Compresión
que puede soportar la lechada diseñada
• U.C.A. (Analizador Ultrasónico de Cemento) (Método Ultrasónico):
Equipo diseñado para evaluar la Resistencia a la Compresión pero a partir del Método
Sónico. Puede utilizarse para probar la resistencia de una lechada durante un tiempo
prolongado.

10. Probador Automático de Tensión y Flexión:
Se mide Tensión y Flexión a la lechada ya fraguada
Diseño de Lechadas de Cemento
Pasos a seguir para el Diseño de Lechadas de Cemento
1. Determinar la geometría del hoyo perforado, el peso del lodo, el tipo de lodo, la altura de
la columna de cemento y los tipos de formaciones expuestas.
2. Determinar la presión de fractura en el fondo para seleccionar la densidad máxima de la
lechada y la tasa de bombeo máxima.
3. Determinar la temperatura estática y circulante de fondo (BHST, BHCT).
4. Determinar si existen condiciones especiales que requieran del control de la perdida de
fluido, prevención de la migración de gas, etc.
5. Estimar el tiempo de bombeo, el factor seguridad y el régimen de flujo.

Geometría del Hoyo Perforado
Hoyo Socavado/Lavado: Si la sección del hoyo perforado presenta un diámetro irregular, se
dice que el hoyo está socavado o lavado. Esta situación origina una disminución de la
velocidad anular en comparación con una porción del hoyo que presenta un diámetro calibrado.
En el caso de presentar una velocidad anular muy baja se corre el riesgo de que tanto el lodo
como los ripios se gelifiquen en cavernas dentro del hoyo, dificultando su desplazamiento
efectivo cuando se bombee el tren de preflujos (lavadores y espaciadores), situación que incide
directamente sobre el nivel de adherencia del cemento hacia la formación.
Sección del Hoyo de Diámetro Irregular - Lodo Gelificado
En el caso de una geometría con un alto porcentaje de irregularidad puede propiciar la
contaminación del cemento por efecto del lodo residual que no pudo ser removido durante el
desplazamiento, ocasionando cambios en las propiedades del cemento, tiempo de es
espesamiento, resistencia a la compresión y pérdida de filtrado
Hoyo Ovalado: Bajo esta circunstancia se producen subestimaciones en el cálculo del
volumen del cemento, debido a que el volumen teórico del cemento está por debajo del
estimado, provocando que el tope teórico del cemento sea inferior al calculado. Adicional a
esto, la condición elíptica del pozo dificulta la remoción del lodo del espacio anular, puesto que
el lodo ubicado en el axis mayor no puede ser desplazado eficazmente por los preflujos y la
lechada
Hoyo Calibrado: Representa la condición más deseable en un hoyo perforado. Bajo esta
premisa (hoyo en calibre) aumenta la eficiencia del desplazamiento y disminuye el volumen de
la lechada requerida, permitiendo así un mayor control de la tasa de desplazamiento durante la
cementación y un cemento en buena calidad
Densidad de la Lechada
Debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control del pozo.
En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un Densistómetro
Si la densidad es incorrecta durante la cementación, se pueden
afectar propiedades de la lechada como:
➢ Tiempo de bombeabilidad
➢ Características del flujo
➢ Capacidad de desplazamiento del lodo
➢ Agua libre
➢ Resistencia a la compresión
➢ Pérdida de fluido

Presión de Fractura
La presión de fractura de la formación de fondo cercana a la zapata del revestidor, o en las
formaciones débiles debe conocerse con el fin de seleccionar la densidad de la lechada.
Reología de la Lechada
La reología se define como el estudio del flujo y deformación de fluidos. Describe las relaciones
entre la tasa de flujo (tasa de corte) y la presión (esfuerzo de corte) necesaria para desplazar
un fluido determinado.
Reología en Cementos: FLUIDOS
Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante entre la velocidad de corte y el esfuerzo de
corte. Viscosidad independiente de la velocidad de corte, comienza a fluir inmediatamente de
aplicado un esfuerzo
No-Newtonianos: No presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presión y
temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluir
Las lechadas de cemento son fluidos No-Newtonianos

Regímenes de Flujo:
Espaciadores y Lavadores
La contaminación de la lechada de cemento por el fluido de perforación, puede producir una
interfase incompatible, describiendo un incremento en la viscosidad y en la presión de bombeo.
En casos extremos pueden resultar en la suspensión del trabajo de cementación sin terminar el
desplazamiento de la lechada o la fractura de la formación.
Adicionalmente, algunos aditivos del fluido de perforación, tales como controladores de filtrado,
dispersantes, sales, lubricantes, etc., pueden ser incompatibles con la lechada del cemento,
afectando las propiedades físicas del tiempo de espesamiento y resistencia a la comprensión
del cemento.
Por estas razones, se requiere el uso de espaciadores y/o preflujos diseñados, para
separar al fluido de perforación de la lechada de cemento y/o lavar o diluir el flujo de
perforación en el hoyo, y acondicionarlo para la lechada de cemento respectivamente.
Pre-flujos y Espaciadores
Agua, soluciones químicas, geles o cemento delante del llenado primario, removerán porciones
de contaminantes anulares, incluyendo fluido de perforación, revoque blando, cortes del hoyo,
químicos, etc.
Pre-flujo Limpiador:
Fluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan e incorporen contaminantes.
Espaciadores:
Se asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes
adelante y hacia arriba en el espacio anular

Pre-flujos y Espaciadores
El pre-flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas tasas de flujo.
También existe otros tipos de Pre-flujo como lo son las aguas tratadas que contienen aditivos,
adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes, Ácidos, Sales, Soda Cáustica, que remueven
el revoque fuertemente.
Equipos Involucrados en la Operación de Cementación.
Según la disposición y el uso de los equipos y accesorios involucrados en el proceso de
cementación de un pozo, estos pueden ser clasificados en: equipos de superficie y equipos de
subsuelo.
• Equipos de Superficie:
Son todos aquellos equipos que se ubican a nivel superficial de la locación del pozo, entre
estos se destacan los siguientes:
Unidad para el suministro de cemento:
Está compuesta por tres (3) tolvas, cada una de ellas con una capacidad de
almacenamiento de 300 sacos de cemento en polvo. Para lograr el desplazamiento de dicho
cemento hacia la unidad de mezcla, se emplea un compresor de aire calibrado a 30 lpc de
presión, el cual se encuentra conectado por un cabezal común a las tolvas de cemento
Unidad de Mezclado y Bombeo de la Lechada
Este equipo es empleado para mezclar el agua y el cemento, con la finalidad de obtener
una lechada a la densidad requerida para la operación de cementación que se desee realizar.
Esta unidad está constituida principalmente por un tanque de mezclado de 25 barriles, 4
bombas centrífugas, una o dos bombas triples de pistón y 2 tanques de 20 barriles cada uno
Unidad de Mezclado (Bacth Mixer)
La unidad de mezclado se utiliza cuando se manejan pequeños volúmenes de cemento
(cementaciones de liner de 7 5/8” y de 5 ½”). También se utiliza para premezclar los preflujos.
Está constituida por dos (2) tanques con una capacidad de 100 bls cada uno
Equipos de Monitoreo para el Bombeo de la Lechada
Son instrumentos electrónicos para la medición continua y el control de la tasa de
bombeo, cantidad de barriles bombeados, presión de bombeo, entre otros parámetros de la
operación
Cabezal de Cementación
Esta herramienta se conecta en el extremo superior de la sarta de revestimiento en
superficie, permitiendo la colocación de los tapones de limpieza y de desplazamiento para
separar el fluido del pozo y lechada de cemento

• Equipos y Accesorios de Fondo
Son todos aquellos equipos que se ubican dentro del pozo, entre estos se destacan los
siguientes:
• Zapata: Según su utilidad se identifican los siguientes tipos de zapatas: Guía, Diferencial
y Guía Flotadora Diferencial.
• Zapata Guía: Es un niple que se coloca para permitir una libre introducción de la tubería
en el hoyo.
• Zapata Diferencial: Esta tiene doble función, sirve de zapata guía y de flotadora, el cual
posee un dispositivo interno que permite que la tubería se llene completamente de fluido.
• Zapata Guía Flotadora Diferencial: Este tipo de zapata permite el llenado automático
de la tubería, permitiendo el flujo, sólo en un sentido.
• Cuello Flotador (Landing Collar)
Se coloca en el extremo superior del primer o segundo tubo, y su función es
proporcionar un asiento para la fijación de tapones de cementación
• Tapones de Cementación
Son dispositivos de goma y/o metal que se introducen en la tubería de revestimiento durante la
operación de cementación. Se utiliza con la finalidad de disminuir la contaminación de la
lechada, ya que se desplaza entre el lodo de perforación y la lechada de cemento
Tapón Inferior o Blando (Limpieza)
El tapón inferior se caracteriza por presentar un núcleo hueco que tiene una parte
superior de poco espesor. Su función es limpiar la pared del revestidor del fluido de perforación
que se encuentra en el pozo. El tapón inferior entra en el revestidor delante de la lechada
barriendo por medio de unos álabes de goma el lodo y los sólidos que se encuentran delante
de él, en el caso de la cementación de un revestidor, mientras que en el caso de un liner este
se ubica en el tope del colgador.
Tapón Superior o Duro (Desplazante)
El tapón superior se caracteriza por presentar un cuerpo sólido. Su función es evitar que
el fluido desplazante origine canalizaciones a través de la lechada de cemento. Dicho tapón es
desplazado por el fluido desplazante una vez que la lechada de cemento ha sido bombeada.
Este tapón acopla en el tapón de desplazamiento ubicado en el tubo pulido, cerrando
circulación y generando un incremento de presión que sirve para cizallar los pines que sujetan
al tapón de desplazamiento y desprenderlo junto al tapón de limpieza hacia el interior del liner.

Centralizadores
Son herramientas que se colocan en la tubería de revestimiento para la centralización de esta
en el hoyo, permitiendo así que el espesor de cemento sea uniforme alrededor de toda la
tubería, evitando así crear un desbalance en las presiones externas. Según las características
del accesorio estos pueden clasificarse de la siguiente manera:
• Centralizadores de Flejes
Consiste de varios arcos de acero tensados entre sí por medio de anillos de acero en
los extremos. Se recomienda su uso en pozos verticales, colocados cada tres tubos y 200 pies
por encima y por debajo de la zona productora
• Centralizadores Rígidos
Estos centralizadores fueron diseñados para ser usados en pozos horizontales o
altamente desviados
• Anillos de Retención (“Stop Ring”)
Son herramientas que se usan para ajustar el recorrido de los diferentes accesorios que
se instalan sobre la camisa de producción (centralizadores y raspadores). Existen diferentes
tipos, entre ellos uno que actúa por fricción simple y que usa un tornillo de ajuste que evita que
la grampa se deslice
Equipos de Cementación

Proceso de Cementación
Tipos de Cementación
Cementación Primaria:
Es el procedimiento de cementación que se realiza en el pozo una vez colocado
el revestidor dentro del hoyo.
Objetivos de la Cementación Primaria.
➢ Proporcionar soporte y adherencia al revestidor.
➢ Evitar la contaminación de acuíferos.
➢ Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones y/o entre la formación y el
pozo.
➢ Proteger al revestidor de la formación y de los esfuerzos.
➢ Evitar pérdidas de circulación, aislando zonas subpresurizadas.
➢ Cementación Primaria
Planificación:
Es necesario conocer:
➢ Condiciones del hoyo
➢ Temperatura de circulación en el fondo del pozo
➢ Temperatura de registros (extrapoladas)
➢ Presiones que serán impuestas sobre la lechada
➢ Zonas de perdida de circulación, arenas permeables
➢ Tipo de fluido de perforación
Propiedades de la lechada:
➢ Tiempo de espesamiento o bombeabilidad
➢ Resistencia a la compresión
➢ Aditivos
➢ Materiales de perdida
➢ Propiedades del flujo
➢ Calidad de agua de la mezcla
➢ Densidad de la lechada
➢ Perdida de fluido

Causas del fracaso de una cementación primaria :
Mezcla incompleta de cemento
➢ Fallas mecánicas
➢ Fallas en el sistema a granel
➢ Cantidad de agua incorrecta
Fraguado rápido o lento del cemento
➢ Agua de mezcla contaminada
➢ Demasiada o muy poca agua de mezcla
➢ Temperatura de fondo apreciada incorrectamente
➢ Caudal de bombeo inadecuado
➢ Falla mecánica
Canalización de la lechada
➢ Mala centralización del revestidoR
➢ Revestidor inmóvil durante la cementación
➢ No se bajó espaciador
➢ Circulación del lodo pobre
➢ No se bajo tapón de fondo
Como tener una cementación exitosa :
➢ Condiciones del lodo optimas para estabilizar el pozo y lograr valores reológicos óptimos
➢ Mantenimiento continuo de la tubería durante el acondicionamiento del lodo y
operaciones de cementación
➢ Bombear lo mas que se pueda de espaciador adelante del cemento
➢ Utilizar centralizadores para lograr mejor distribución del cemento en el anular
➢ Diseño apropiado de reología de la lechada de cemento
➢ Altas tasas de desplazamiento de la bomba, mejoran la posición del cemento
➢ Prevenir contaminación de lodo / cemento
➢ Conocer las limitaciones de presión de fractura de formación
Como mejorar el trabajo de cementación
➢ Identificar tapones superior e inferior y asegurarse de su correcta instalación en el
cabezal de cementación
➢ Revisar cabezal de cementación
➢ Probar líneas desde el camión hasta el cabezal del pozo (300-500 lpc)
➢ Reciprocar el revestidor (15-20 pies) y acondicionar el hoyo
➢ Chequear retorno del lodo y recortes hasta la total limpieza del hoyo
➢ Acondicionar el lodo (resistencia gel, viscosidad plástica, punto cedente y densidad del
lodo lo mas baja posible
➢ Acondicionar el hoyo con tasas de bombeo en GPM equivalentes a las anticipadas del
bombeo de cemento
➢ Mezclar espaciadores y observar operación de mezcla. Recoger muestras mojadas y
secas. Pesar y registrar lechadas continuamente

Como mejorar el trabajo de cementación
➢ Registrar presión en superficie de bombeo continuamente durante el trabajo. Registrar
cemento total mezclado y tiempo de desplazamiento
➢ Soltar tapón superior una vez que haya sido bombeado todo el cemento. Desplazar
cemento hasta que el tapón superior asiente en el cuello flotador
➢ Observar retorno de lodo por si hay pérdidas o ganancias, etc
➢ Disminuir tasas de bombeo para asentar el tapón en el cuello flotador. Asentar el tapón
con la presión adecuada por encima de la presión de circulación. Revisar equipo de
flotación
➢ Si el flotador se mantiene, dejar el revestimiento abierto durante el tiempo de espera del
fraguado del cemento
➢ Si el tapón no se asienta con los strokes calculados, sobredesplazar el tapón no mas del
volumen entre el cuello flotador y la zapata (30 pies)

Tubo Conductor
Se utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguado, se puede utilizar un aditivo
para perdida de circulación.
Es conveniente usar espaciador para remover lodo y usar Tapón Superior para evitar
canalización del cemento
El método mas usado es bajar tubería de perforación hasta el cuello flotador y bombear
cemento hasta que haya retornado por el anular hoyo-conductor
Trabajo en superficie ( Top Job )
Revestidor de Superficie
Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espacio anular hasta superficie. El
cemento de mayor resistencia llamado de cola, deberá tener una resistencia a la compresión
no mayor de 500 Lpc
Procedimiento:
➢ Circular el pozo para romper geles
➢ Usar espaciador para remover bien el lodo
➢ Utilizar cemento acelerado
Se deben bajar los siguientes equipos:
➢ Zapata Guía, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior y
Superior.
Si hay problemas de perdida de circulación, se puede bombear el cemento por el espacio
anular a través de una tubería de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta que el cemento frague en superficie

Revestidor Intermedio
Se utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relleno y luego el cemento de cola de
alta densidad.
El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener retardadores para obtener buenos
tiempos de bombeabilidad aun a altas temperaturas.
Puede contener aditivos reductores de fricción, de perdida de circulación o perdida de fluidos
Revestidor de Producción
Es necesario realizar una buena cementación, por lo que hay que bombear la lechada en flujo
turbulento, con movimiento del revestidor hacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si
funciona el sistema de flotación.
Hay que soltar la presión al terminar la cementación para que no se formen micro-anillos detrás
del revestidor
Liner o Camisa de Producción
Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificación, no centralizada y por ende,el
cemento sufre contaminación. Otras veces el cemento del Liner es deficiente en cantidad y
calidad, y la cementación no es exitosa.
El cemento deberá tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadores para
mezclar el cemento con el peso adecuado y homogéneo antes de bombearlo debe tener baja
perdida de fluido para evitar problemas con gas

ASENTAMIENTO DEL COLGADOR
COLGADOR DEL LINER
TAPÓN DE DESPLAZAMIENTO (A) Y TAPÓN DARDO (B)
CENTRALIZADORES
Aletas resistentes, rectas o en espiral, dirigen el flujo.
Generan menos arrastre que los flexibles.
Generan un Stand-off fijo.
Debe ser instalado entre retenedores o juntas.
Se disponen de anillo y de bisagra.
Generalmente utilizados en espacios anulares amplios, > 3/4’’

CEMENTACIÓN DEL LINER
Circuló fondo arriba.
Acondicionó el lodo, bajando la reología:
➢ Viscosidad plástica.
➢ Punto cedente.
➢ Geles.
• 10 BLS DE LAVADOR QUÍMICO 7.6 LPG A 5 BLS/MIN.
• 45 BLS DE ESPACIADOR BASE AGUA 12.5 LPG A 5 BLS/MIN.
• Pre-flujos, LECHADA de CEMENTO
• CONTROLADOR DE FILTRADO.
• DISPERSANTE.
• RETARDADOR.
• ANTIESPUMANTE.
• CONTROLADOR ANTIMIGRATORIO.
• ADITIVO PARA EVITAR LA RETROGRESION.
• RUPTURA DE PINES
ASENTAMIENTO DEL TOP PACKER

Cementación Secundaria
Se define como un proceso de bombear una lechada de cemento en el pozo bajo presión
forzandola contra la formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente
en el hoyo abierto
Cementación de Tapones
A lo largo de su vida útil, todo pozo requiere una operación de cementación de un tapón. Se
bombea la lechada hacia abajo por la tubería de producción o de perforación, y hacia arriba por
el espacio anular. A diferencia de la cementación primaria, los niveles de cemento en el anular
y dentro de los tubulares son los mismos. Esto crea una zona bloqueada a la que se llama
tapón de cemento. Una longitud típica de estos tapones es 50 a 500 pies.
Fijar tapones de alta calidad puede ser difícil por varias razones: por ejemplo,
reglamentaciones oficiales, condiciones de la formación, situación en que se halla el pozo. No
obstante, la cementación de tapones sirve a muchos objetivos.
Objetivos de la Cementación de Tapones
Los tapones de cemento se utilizan en las siguientes situaciones:
• Aislación de Zonas.
• Detener Pérdidas de Circulación.
• Perforación Direccional.
• Abandono de Pozos.
Tapones para aislar Zonas
• Cuando un pozo seco o agotado se abandona, puede retirarse parte del revestidor que
quedó sin cementar; pero esto podría dejar zonas de agua dulce sin protección. Además
podrían quedar descubiertas zonas de alta presión. Todo esto permite la migración de
fluidos hacia la superficie.
• En el pasado se tapaban los pozos abandonados con cualquier cosa, desde cortezas de
semillas de algodón hasta bloques de madera. No obstante esos materiales no aislaban
zonas ni evitaban la migración. Hoy en día, el gobierno ha establecido reglas para el
abandono de pozos. Si bien estas reglas varían de acuerdo a las zonas, suelen fijarse
tapones de cemento:
• A través y por encima de zonas potencialmente productivas de gas o petróleo.
• Por encima y por debajo de zonas de agua dulce.
• Por encima y por debajo del fondo de la tubería que se deje en el pozo.
• A nivel de superficie.

Tapones para detener Pérdida de Circulación
A veces se coloca un tapón de cemento durante operaciones de perforación o de cementación,
para detener pérdidas de circulación. Estas suelen producirse en zonas porosas o fracturadas,
puesto que el cemento o los fluidos de perforación circulan hacia las fracturas. Un tapón de
cemento ayuda a combatir ese problema, al derivarse hacia las cavidades para bloquearlas.
También puede bajarse un tapón con espaciador Flo – Check, que controla un flujo de agua.
En casos extremos, se usa un cemento thixotrópico a base de gilsonita para bloquear la zona
de pérdida de circulación.

Tapones para Perforación Dirigida.
• A veces puede no ser posible realizar perforaciones verticales. Quizás algún objeto está
bloqueando el recorrido hacia abajo (por ejemplo una columna de revestidores roto), en
estos casos se desvía el pozo. También en casos cuando el objetivo está antes de
comenzar la perforación dirigida, se necesita un asiento o puente sobre el cual fijar la
herramienta. Para este objetivo puede usarse un tapón de cemento.
• La perforación dirigida comienza por la colocación del tapón y luego sigue haciendo rotar
la mecha hacia fuera y en otra dirección. Al tapón de cemento se lo llama “cuña”
(whipstock) cuando se lo usa para esto. Esta cuña sirve para:
• Apartarse de y superar objetos no recuperables.
• Corregir desviaciones excesivas de la vertical.
• Perforar un pozo de alivio.
•
Reducir producción indeseable de agua.
Tapón Balanceado
Este es el método más utilizado en la industria petrolera. Para colocarlo se baja la tubería hasta
la profundidad base del tapón. Se recomienda colocar una sección de tubería de diámetro
pequeño en la punta de la longitud del tapón, para minimizar problemas de suabeo y
canalización durante la sacada de tubería. Adicionalmente se coloca un centralizador en el
primer tubo para evitar problemas de canalización de flujo. En algunos casos se coloca una
zapata desviadora de flujo, para asegurar la distribución de la lechada de cemento en el
espacio anular. Luego de circulado el pozo, se bombea suficiente lavador químico para limpiar
el hoyo y espaciador, para evitar la contaminación de la lechada durante la colocación del
tapón.
Preparación para la Cementación de un Tapón
Tal como en cualquier operación de cementación, debe prepararse el pozo para facilitar el éxito
de la ubicación del tapón. Las formaciones limpias y firmes son las mejores para fijar tapones.
El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del
pozo. Es fundamental disponer de un sistema de lodo limpio. Si el cemento del tapón se
contamina (por sal, por exceso de revoque de filtrado de lodo, etc.) podría ser que el tapón no
alcance a fraguar.
A parte de las condiciones referidas al pozo, debe planificarse la operación de cementación:
esto incluye el cálculo de la cantidad de cemento, de espaciador y de fluido de desplazamiento,
hay que tener en cuenta:

• El tipo de cemento que se va a usar: esto depende del tipo de tapón y de las
condiciones del pozo (por ejemplo para tapones whipstock o cuña se usa cemento de
alta densidad).
• El volumen de cemento que se va a usar: esto depende del tamaño del pozo y de los
tubulares, así como de la zona que se quiere cubrir.
• El volumen de fluido de desplazamiento que se va a usar: esto depende de la
profundidad del tapón y del tamaño de la columna de trabajo.
• El agua de mezcla que se va a usar: esto puede afectar el tiempo de fraguado del
cemento (por ejemplo agua con materia orgánica puede demorar el tiempo de fraguado)
Ubicación del Tapón
En el método del tapón balanceado se usa tubería de producción o tubería de perforación para
ubicar la lechada. Si se esta trabajando en un pozo donde ya se ha bajado revestidor, se va a
usar tubería de producción o de perforación. No obstante, si se va a fijar el tapón en hoyo
abierto, más bien se usaran tuberías de perforación. En cualquier caso se bajan los tubulares
hasta la profundidad del tapón. Asegurarse antes de cementar de remover la mecha,
portamechas, etc.
Primero se bombea un espaciador, adelante del cemento. A continuación la cantidad
necesaria de cemento para formar el tapón, determinada de acuerdo a la experiencia de campo
y a los datos provistos por el perfil de calibre. Luego se bombea la cantidad apropiada de
espaciador y de fluido de desplazamiento. El resultado final es que la altura de cemento fuera
de la tubería es igual a la altura de cemento dentro de ella o sea, el cemento está balanceado.
Finalmente se saca la columna de trabajo del pozo y se da tiempo al tapón para que fragüe.
No obstante, si está previsto fijar más tapones en otros puntos, estas operaciones pueden
continuar.
1) Se premezcla la lechada
2) El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del
pozo.
3) Se baja la tubería hasta la profundidad base del tapón
4) Se bombea un espaciador delante.
5) Se bombea el tapón de cemento.
6) Se bombea un espaciador detrás.
7) Se levanta la tubería lentamente
8) Circular en reversa 2 veces la capacidad de la tubería
9) se continua sacando la sarta de cementación hasta la superficie.
10)Esperar por el fraguado del tapón de cemento.

Cementación a Presión
Cementación Forzada
La cementación correctiva o secundaria se lleva a cabo para excluir agua o gas de un pozo,
para mejorar el trabajo de cementación primaria, para recompletar en una nueva zona o para
reparar la tubería de revestimiento que se encuentra dañada o corroída. Los buenos trabajos
de cementación primaria eliminan los problemas al cañonear, completar y producir un pozo. Si
el trabajo de cementación primaria no es adecuado y si el registro de adhesión del cemento al
revestidor (CBL) mostró deficiencia, una gran cantidad de dinero puede ser utilizado tratando
de repararlo por medio de la cementación forzada.
La cementación forzada desplaza el cemento hasta el punto deseado; el cemento es
controlado por una empacadura recuperable o permanente que se encuentra en la tubería de
revestimiento es utilizada como una herramienta e inyección. Una vez en la profundidad
deseada el cemento es bombeado hasta el punto de inyección. La empacadura es asentada
para aislar o proteger a la tubería de revestimiento de la alta presión. El cemento es bombeado
hasta el área que debe ser sellada. Se aplica presión hidráulica, inyectando la lechada de
cemento contra la formación. Esto puede ser hecho en un pozo franco (hoyo desnudo) o a
través de la zona cañoneada en la tubería de revestimiento. El exceso de cemento puede ser
reversado fuera del pozo o perforado posteriormente
Los trabajos son exitosos si el cemento es dejado en la tubería de revestimiento del lado
opuesto de la zona cañoneada o al área dañada, no así si es perforado y retirado luego de la
operación de inyección. Es así que los trabajos de retrotaponamiento han sido los más
exitosos. Hubieron resultados pobres con inyecciones de obstrucción para parar al agua,
especialmente en pozos de gas donde a altas profundidades las fracturas son verticales y no
horizontales, (las capas de cemento radiando del hoyo en circulo) como se pensó una vez. Las
fracturas verticales tienen alas verticales, lo que hace difícil el tratar de cortar el agua.
En casi todas las cementaciones forzadas, el cemento se dirige hacia arriba del hoyo entre la
formación y la tubería de revestimiento, Una vez que el espacio anular ha sido cerrado, la zona
de producción puede ser inyectada. El cemento entero no entra en los poros de la formación,
pero más bien el agua del cemento lo hace. El agua es forzada dentro de la formación bajo
presión, dejando que el cemento recubra la cara superficial de la formación. La pérdida de
agua junto a una reacción química, asienta o endurece el cemento. Si se aplica suficiente
presión para fracturar la formación, el cemento podría ingresar en la fractura.
Los prerrequisitos importantes para un buen trabajo de cementación forzada son perforaciones
cañoneadas y canales limpios y una lechada de cemento diseñada para las condiciones del
fondo del hoyo y el tipo de inyección a ser realizada. Un bloqueo mínimo y superficies limpias
aseguran una mejor y más completa adhesión; algunas veces un trabajo ácido puede ser
utilizado para asegurar esto.
Una amplia selección de cemento para pozos de petróleo es utilizada para
cementaciones forzadas, variando desde lechadas pesadas hasta livianas. Los adititivos
ajustan las proporciones de agua / cemento, viscosidad, fuerza de instauración, tiempo de
bombeo, tolerancia a la temperatura y otros factores.

Métodos para aplicar Cemento Bajo Presión
Cementación Forzada
Inyección Bradenhead
No hay empacadura en el hoyo. La (BOP) válvula impiderreventones está cerrada y el
pozo está presurizado en la tubería de revestimiento y en la sarta de trabajo durante la
operación.
Inyección Bullhead
La empacadura está asentada cuando el trabajo empieza y todos los fluidos en la sarta
de trabajo son bombeados a la formación por delante del cemento. La tubería de revestimiento
puede estar con presión si es necesario, para reducir la presión diferencial a través de la
empacadura
Inyección Hesitación
El cemento es bombeado a través de la zona cañoneada en la tubería de revestimiento
hacía el área anular entre la tubería de revestimiento y la formación. Luego se detienen las
bombas por algunos minutos. El bombeo es detenido y reiniciado hasta que se obtiene la
presión deseada.
Inyección Set Through
Luego de la inyección, el intervalo de la inyección de perforación es lavado y el exceso
es revertido fuera para permitir la reperforación sin tener que perforar el cemento. Esto requiere
de un cemento especial de poca pérdida de agua.
Inyección de Alta Presión / Baja Presión
Los trabajos realizados con presiones de inyección final altas o bajas, con la alta presión
que nunca rompe el pozo. Las técnicas de vacilación son utilizadas a veces en estos casos
Inyección de Circulación
Un pozo es cañoneado por encima y por debajo de la zona de interés. Un retenedor de
cemento es asentado entre las zonas cañoneadas. Se establece circulación entre las zonas de
interés. Se circula el cemento hasta su lugar, luego se retira del retenedor de cemento
aproximadamente a diez pies sobre la parte superior calculada del cemento. Luego se revierte
la circulación para asegurar que el anillo de la tubería de revestimiento y la sarta de trabajo
estén limpias. Se coloca un sobre peso en la tubería, se retira del hoyo.

Medidas de Seguridad en la Cementación Forzada
Debido a las altas presiones que se encuentran en la mayoría de las cementaciones forzadas,
las bombas de los taladros usualmente no serán suficientes y será necesario utilizar las
bombas de alta presión y bajo volumen de una compañía de servicios.
Todos los fluidos deben estar en condiciones excelentes antes de iniciar un trabajo de
cementación forzada y deben ser compatibles con el tipo de cemento y otros materiales
utilizados. Si los fluidos no son compatibles, un colchón de lavado o espaciador debe ser
bombeado antes y después del cemento.
Como en cualquier operación, la planificación y la seguridad debe ser la mayor preocupación.
Siempre se debe tener el cuidado de seguir las instrucciones exactas al mezclar los aditivos del
cemento como retardadores o aceleradores.
Siempre debe estar en las operaciones de cementación a presión, el personal que sea
absolutamente necesario para el trabajo. Debido a las altas presiones, todas las líneas deben
estar aseguradas, no se deben usar mangueras de goma. Nunca se debe martillar ninguna
unión u otro tipo de parte del equipo de superficie mientras se esté bajo presión.
Método de las Empacaduras
Las empacaduras también se utilizan para la cementación a presión. Las ventajas de este
método son:
➢ Limita la presión a una zona específica del pozo.
➢ Permite aplicar una mayor presión a una zona específica.
Evaluación de la Cementación
Aspectos Teóricos Relacionados con la Evaluación de la Cementación.
Una vez realizada la operación de cementación y ocurrido el fraguado de la lechada, debe
efectuarse la evaluación de la lechada de cemento, evaluación que puede ser efectuada a
través de procedimientos cualitativos (Prueba de Afluencia) o por medios cuantitativos
(Registro de Adherencia, PIP).
Registros de Cementación
Los registros de cementación como tal, son una fuente de información que permiten, por medio
de su interpretación, evaluar la calidad del cemento tanto al revestidor como a la formación,
evaluación que se efectúa en función del nivel de adherencia. Según el principio que rige el
funcionamiento de una herramienta en particular, los registros pueden ser acústicos o
ultrasónicos, caracterizándose los acústicos por permitir evaluar la calidad del cemento
(adherencia en el espacio anular hacia la formación y al revestidor), mientras que los registros
ultrasónicos, además de evaluar los niveles de adherencia, permiten medir un parámetro
adicional denominado impedancia acústica (Z), el cual hace posible diferenciar el cemento

totalmente fraguado del cemento blando, así como el lodo, el agua y/o gas. Entre los registros
más utilizados se encuentran:
➢ Cement bond log- Variable density log (CBL-VDL)
➢ Segmented bond tool (SBT)
➢ Circunferential acustic scanning tool (CAST-V)
➢ Cement maping tool (CMT)
➢ Cement bond tool / microsismogram (CBT/MSG)
Registros Convencionales y Modernos para Evaluación de la Cementación
➢ CBL
➢ VDL
➢ RSBT
➢ CAST-VTM
CEMENT BOND LOG
VENTAJA
➢ PARA CEMENTO CONVENCIONAL
➢ PROMENDIO ALREDEDOR DEL REVESTIDOR
DESVENTAJA
➢ NO ES UTIL PARA CEMENTO LIVIANO
➢ LOS CANALES NO SON VISIBLES
CBL-RADIAL
1. UNA SOLA HERRAMIENTA

2. POBRE RESOLUCION EN EL VDL O MSG
3. MAPA DE MENOR RESOLUCION
4. CEMENTAC. CONVENCIONALES
5. MAPA NO TIENE ORIENTACION LOS CANALES PUEDEN GIRAR
6. NO CORRECION EXCENTRICI
7. NO EVALUA CASING
CBL-CAST V
1. HERRMIENTAS INDEPENDIENTES
2. MEJOR RESOLUCION EN EL VDL O MSG
3. MAPA DE MAYOR RESOLUCION
4. TODO TIPO DE CEMENTACIONES
5. MAPA ORIENTADO
6. CORRECION POR EXECNTICIDAD
7. EVALUACIÒN CASING
Métodos de Verificación
Prueba de Integridad de Presion (P.I.P.) (Leak off Test)
Durante la perforación del pozo, se realiza una prueba que nos proporciona una medida más
exacta de la presión de fractura debajo de la zapata de los revestidores.
Esta prueba, al igual que los Métodos Predictivos se deben usar para tener una evaluación
total.
Al comparar, puede proporcionar un indicio de una posible falla en la cementación primaria.
Con ella se determina:
➢ Gradiente de fractura o D.e.m.
➢ MPAPS
➢ Comunicación con la superficie
Son pruebas de presión realizadas por debajo de la zapata del revestidor cementado en el
pozo, las mismas tienen los siguientes propósitos principales:
➢ Probar el trabajo de cementación para asegurarse de que existe comunicación con la
superficie.
➢ Determinar el gradiente de fractura por debajo de la zapata del revestidor.
➢ Conocer la máxima presión anular permitida en superficie (MPAPS), durante la
perforación del siguiente hoyo

PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PIP

Fallas en la Cementación
Si despues de observar algunos minutos y repetir la prueba y además, no es posible alcanzar
el límite PIP estimado a pesar de que se aumente la tasa de flujo, podemos afirmar que existe
una falla en la cementación alrededor de la zapata:
Prueba de Afluencia.
El procedimiento operacional conocido como prueba de afluencia, se efectúa con la finalidad de
evaluar la calidad del cemento al tope del colgador, y se inicia al meter una tubería con
empacadura de prueba la cual se asienta aproximadamente a +/- 300 pies por encima del tope
del colgador,
con el objetivo de crear un diferencial de presión a favor de la formación mediante el
bombeo de un volumen precalculado de fluido de baja densidad, de esta forma, con el espacio
anular sellado y presurizado, se verifica el contraflujo; si el pozo fluye es indicativo de que la
formación está aportando fluidos a través del colgador, lo cual es indicio de que no existe un
sello de cemento efectivo alrededor del tope del liner. En este caso se controla el pozo desde el
anular hacia la tubería. De lo contrario, si no se observa reacción del pozo, implica la existencia
de un sello efectivo de cemento detrás del liner, siendo desplazado de anular a tubería el fluido
de prueba por el lodo original para así dar por terminada la prueba
Registros Convencionales y Modernos para Evaluación de la Cementación
"Cement Bond Log" CBL
Variable Density Log VDL
Registros Sónico con Mapa RSBT
Registros Ultrasónicos CAST-VTM
Circumferential Acoustic Scanning
Tool – Visualization

CEMENTACIÓN SECUNDARIA
SE DEFINE COMO UN PROCESO DE BOMBEAR UNA LECHADA DE CEMENTO EN EL
POZO BAJO PRESIÓN FORZÁNDOLA CONTRA LA FORMACIÓN POROSA, TANTO EN LAS
PERFORACIONES DEL REVESTIDOR O DIRECTAMENTE EN EL HOYO ABIERTO
➢ TAPONES DE CEMENTO
➢ CEMENTACION FORZADA
OBJETIVOS DE LA CEMENTACIÓN DE TAPONES
Los tapones de cemento se utilizan en las siguientes situaciones:
➢ Aislación de Zonas.
➢ Detener Pérdidas de Circulación.
➢ Abandono de Pozos.
CORRIDA DEL LINER Y CEMENTACIÓN
La etapa de corrida y cementación del Liner de 5 ½” se divide en diferentes pasos; entre los
que se tiene:
➢ Preparar hoyo y equipo de cementación.
➢ Correr el Liner.
➢ Instalar el cabezal de cementación y circular el pozo.
➢ Asentar el colgador.
➢ Probar liner con presión según diseño (psi).
➢ Bombear píldora de lavado.
➢ Bombear espaciador.
➢ Premezclar y bombear simultáneamente la lechada antimigratoria.
➢ Abrir válvula superior de cabezal y liberar el dardo.
➢ Desplazar con espaciador y lodo a diferente tasa de flujo.
➢ Asentar tapón de desplazamiento.
➢ Sacar setting tool.
➢ Asentar top packet.
➢ Sacar 12 parejas y circular fondo arriba.

Este procedimiento se puede describir de la siguiente manera:
• Preparación del hoyo y equipos de cementación
El primer paso para realizar la corrida del liner de 5 ½” y cementación consiste en
verificar que los equipos del revestidor posean todos sus componentes y sean los requeridos;
además, preparar y probar la válvula de llenado, así como ordenar, medir y calibrar (“conejear”)
el liner de 5 ½” y la tubería de perforación, chequeando que el peso y grado de los mismos sea
el especificado.
Finalmente se realiza un viaje de limpieza, circulando y homogeneizando lodo a 11,6 lpg, y
dejando en el hoyo abierto una píldora lubricadora (Lubraglide).
Corrida del liner
Primeramente se baja al pozo el liner utilizando grasa especial para revestidores (coeficiente de
fricción = 1) en las conexiones y llave hidráulica aplicando un torque óptimo de enrosque,
llenando cada 5 tubos. La zapata se une al liner con una soldadura fría y se baja con el
siguiente arreglo.
Al realizar el descenso de la tubería hasta la zapata del Revestidor anterior, circular lodo con el
fin de romper geles.
• NOTA: cada vez que se introduce el arreglo se debe tocar fondo y luego levantar la 5
pies, para saber exactamente la profundidad a la cual se va a asentar el liner.
Instalación del cabezal de cementación
Al bajar el liner hasta la profundidad deseada, faltando una junta de drill pipe se conecta el
cabezal de cementación, y se rompe circulación lentamente hasta acondicionar el peso del
lodo. La figura siguiente muestra el cabezal de cementación instalado:
Asentamiento del colgador
El colgador cumple la función de mantener suspendido el liner producción en el pozo. Por tal
razón, posee una serie de partes como cuñas y empacaduras que permiten realizar este
objetivo.
Para asentar el colgador es necesario soltar las cuñas que posee este equipo, y el
procedimiento dependerá del tipo de colgador: mecánico o hidráulico.
Para el colgador mecánico, las cuñas se sueltan rotando la sarta 5 vueltas a la derecha,
sosteniendo el torque con la llave de tenaza y descargando el peso estimado para romper los
pines de las cuñas, soltando posteriormente el torque lentamente.
Mientras que en los colgadores hidráulicos, los pines de las cuñas se rompen mediante
presión. Para ello, se deja caer una bola de bronce de 1 3/8” dentro de la tubería, permitiendo
que gravite hasta el landing collar (+/- 5 minutos por 1000 pies).
Al alcanzar la bola el landing collar, se crea un diferencial de presión a favor de la tubería,
incrementando lentamente la presión hasta 1600 lppc, rompiéndose los pines internos de las
cuñas del colgador.

La bola al calzar dentro del asiento del landing collar, evita el flujo hacia la zapata; aumentar la
presión hasta romper unos pines, permitiendo desplazar el asiento y la bola hasta la zapata,
donde permite el flujo de lechada; ya que no se restringe el flujo. Una vez que se sueltan las
cuñas, se aplica peso a la sarta para asentarlas aún más en el colgador.
Seguidamente, se libera el setting tool que conecta la tubería de perforación del
colgador, girando con la mesa rotaria 5 vueltas a la derecha hasta completar 25, verificando el
retorno del torque (3 vueltas a la izquierda), lo que indica que el setting tool está
desconectado.
Una vez suelto se levanta la sarta de 2 a 4 pies para verificar la liberación del setting tool
mediante la perdida del peso de la sarta (correspondiente a la del colgador), visualizado en el
Martin Decker de la cabina del perforador.
Luego de probar que el setting tool está suelto, se procede circular el pozo un volumen de dos
fondos arriba, a una tasa equivalente y a una velocidad de fluido anular de al menos 262
pies/min si las condiciones del pozo lo permite
Prueba de Liner 5 ½”
Se realiza una prueba en la línea de cementación y la del liner , así como las líneas del taladro
a presión máxima según línea.
Bombeo de píldora lavadora
Se bombean 10 bls de lavador químico a una tasa de 5 bpm, desplazando el lodo de la tubería.
Bombeo de espaciador
Se bombea el espaciador (MCS-SPACER) a una tasa equivalente para crear una columna de
fluido que separe el lodo del cemento.
• NOTA: La preparación de los espaciadores se debe realizar con una hora de
anticipación al inicio de la operación de cementación con todos los aditivos y
densificantes.
Premezcla y bombeo de lechada de cemento
Previo y durante el desplazamiento del desplazador se debe estar premezclando la lechada de
cemento y sus aditivos.
Apertura de válvula superior de cabezal y liberación de dardo
Una vez bombeada la cantidad de lechada calculada para la cementación se suelta un tapón
móvil (Wiper Plug) que se encuentra dentro del cabezal de cementación, y se verifica su paso
con el indicador en el cabezal mostrado en la siguiente figura:

Dardo de cementación (“Wiper Plug”).
Desplazamiento con espaciador y lodo
El tapón se desplaza con lodo hasta asentarse en un tapón receptáculo y posteriormente seguir
hasta el landing collar.
El lodo que desplaza el dardo debe ser bombeado a diferentes tasas de flujo y su
volumen debe ser muy preciso para que el tapón desplace la cantidad estimada de cemento
sobre el colgador. Por otro lado, la zapata tampoco puede quedar sin cementar o cementada
incompletamente, ya que puede ocasionar influjo. Para controlar la cantidad de lodo que se
debe bombear, se monitorea tanto computarizadamente desde el panel de control, como
manualmente a través de la lectura de nivel de los tanques del camión de bombeo, tal como se
ilustra en la siguiente figura
Luego de bombear el espaciador y la lechada de cemento, desplazando el dardo hasta el tapón
receptáculo ubicado en el colgador, donde se acopla el dardo, se reduce la tasa de bombeo.
Esta disminución de caudal es para observar la ruptura de los pines del tapón de acoplamiento,
ya que al calzar el dardo se incrementa la presión. El tapón posee pines de bronce y cada uno
resiste una determinada presión. Por lo que, al aumentar la presión se rompen los pines y
comienza a descender todo el tapón acoplado al dardo hasta el landing collar, limpiando así la
tubería del cemento.
Posteriormente, se bombea lodo, según programa de cementación.
Asentar tapón de desplazamiento
El tapón desciende hasta el landing collar, calzando en éste. Seguidamente se asienta el tapón
al aumentar la presión a 500 lppc por encima de la presión final. Posteriormente se desahoga
la presión del equipo de cementación y se procede a asentar el top packer

Asentando el Top packer
El top packer es la empacadura del colgador, la cual se asienta luego que se a cubierto
completamente de cemento hasta el volumen calculado en el liner sellando el anular entre el
liner y el revestidor
Para asentar el top packer, se levanta 5 pies el setting tool sobre el colgador, liberando unos
brazos que se encuentran comprimidos por unos resortes, para luego al aplicar peso (s/diseño),
dichos brazos presionan el colgador, rompiendo los pines de la empacadura, abriéndola y
cerrando el anular. Esta operación se realiza inmediatamente después de calzar el tapón en el
landing collar.
Sacando 12 parejas
Una vez que se queda asentado el top packer y se retira 12 parejas de tubería de perforación,
con el fin de asegurar que el cemento no fragüe en esta y ocurra una pega
Circulando fondo arriba
Finalmente se circula fondo arriba por el anular de la tubería de manera de sacar fuera del hoyo
algún exceso de cemento.

Cementacion de pozos

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a Cementacion de pozos

Más de Javier Morales Cauna

Último

Cementacion de pozos