ANÁLISIS DE VARIACIONES DE PRESIÓN DURANTE LA CEMENTACIÓN DE POZOS PETROLEROS

[pic 1][pic 2]

UNIVERSIDAD VASCONCELOS DE TABASCO.

DOCENTE.

MIGUEL ÁNGEL ZÁRATE PÉREZ.

CARRERA.

INGENIERIA PETROLERA.

ASIGNATURA.

INVESTIGACIÓN II

TEMA.

ANÁLISIS DE VARIACIONES DE PRESIÓN DURANTE LA CEMENTACIÓN DE POZOS PETROLEROS PARA EVITAR LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN DE HIDROCARBURO EN EL POZO TUPILCO 1 DEL.

ESTUDIANTES.

KARLA GISSEL HERNÁNDEZ SÁNCHEZ

KENIA ESLIT HERNÁNDEZ BROCA

PARAÌSO, TABASCO A 17 DE OCTUBRE DEL 2022

Índice.

Planteamiento del problema.        2

Justificación.        3

Objetivos.        4

Objetivo general.        4

Objetivos específicos.        4

Marco teórico.        5

Cementación.        5

Fabricación del cemento.        5

Proceso seco.        6

Clasificación de los cementos.        6

Aditivos.        8

Cementación primaria.        9

Métodos de cementación        10

Cementación en tres etapas.        11

Beneficios ambientales.        12

Cronograma de actividades.        1

Bibliografía.        1

Planteamiento del problema.

El objetivo principal de este trabajo es determinar los daños que provoca los problemas de cementación, uno de ellos es un flujo de gas de formación en el espacio anular existente entre una sarta de revestimiento y la pared del pozo.

Durante la cementación se consigue que el pozo tenga la estabilidad suficiente como para aguantar las presiones subsecuentes, sin embargo, durante este proceso no se logra conseguir una buena productividad que logre optimizar el pozo de tal manera que se busca técnicas que logren aprovechar las formaciones someras para lograr una buena cementación y producción.

Justificación.

Es importante la urgente necesidad de poder desarrollar un sustento económico al respecto de la pérdida de circulación durante la cementación primaria, ya que una mala cementación puede provocar que las presiones creen un descontrol y este mismo contamine el medio ambiente. Para ello se recurrirá a algunos factores que ofrecen dos enfoques para dar tratamiento a la evaluación de la cementación, ya que dicha pérdida de circulación puede producirse debido a la invasión o pérdida de lodo hacia las formaciones que son cavernosas, fisuradas, fracturadas o no consolidadas y a las zonas generalmente relacionadas con las formaciones de carbonatos de baja presión.

Objetivos.

Objetivo general.

Identificar las necesidades en la denominada lechada para las cargas sometidas durante el tiempo de productividad del pozo, ya que estas se someten a diferentes presiones y temperaturas a lo largo de toda la perforación y vida del pozo.

Objetivos específicos.

• Analizar los procedimientos básicos de una cementación.
• Comprender las distintas definiciones para comprensión del tema.
• Recopilar las causas de una pérdida de circulación
• Identificar los materiales o metodologías para su solución y que con lleve a una cementación exitosa.

Marco teórico.

Cementación.

La cementación son las operaciones con cemento que se efectúan con fines específicos en los pozos petroleros también conocida como el procedimiento que consisten mezclar cemento, aditivos y agua por medio de equipos especiales de mezclado para luego bombearlo a través del casing o del sondeohacia puntos críticos del anillo formado entre el pozo y la cañería, o también a pozo abierto o entubado en una sección preestablecida. En la figura 1 se muestra el tipo de cemento que usa.

[pic 3]

Figura 1: Pilas de cemento para utilizarse durante la cementación: Fuente cemento portland - Bing images

Fabricación del cemento.

Fedorenko (2019) comenta que las materias primas fundamentales son las rocas calcáreas y arcillas. Estas se extraen de yacimientos a cielo abierto. Otra materia prima que se utiliza es el yeso, que se incorpora en el proceso de la molienda, para regular el tiempo de fraguado. Los materiales se muelen y se mezclan vigorosamente y así se obtienen una mezcla homogénea en las proporciones requeridas, para lograrlo existen dos procesos que son el seco y húmedo.

Proceso seco.

Se preparan las meterías primas y se pasan a un molino para homogeneizar el tamaño de las partículas y su cantidad, posteriormente pasan por un separador de aire y después se llevan a los silos mezcladores para su almacenamiento antes de pasarse al horno rotatorio (ver figura 2).

[pic 4]

Figura 2: Diagrama del proceso seco. Fuente: proceso seco del cemento de pozos petroleros - Bing images

Clasificación de los cementos.

El American Petrolem Institute (API) ha identificado nuevos tipos de cementos de acuerdo a su composición química y propiedades físicas, y estos son:

•        API Clase A y B

•        API Clase C

•        API Clase D, E y F

•        API Clase G y H

•        API Clase J

Cemento clase A.

Está diseñado para emplearse a 1830 m, 6000 ft de profundidad como máximo con temperaturas de 77ºC y 170ºF se le conoce como el cemento más barato ya que no ofrece resistencia a los sulfatos.

Cemento clase B.

Está diseñado para emplearse a 1830 m, 6000 ft de profundidad como máximo, con temperaturas de 77ºC y 170ºF, este cemento no requiere propiedades especiales y su aplicación se da cuando las condiciones del pozo requieren moderada a alta resistencia a los sulfatos.

Cemento clase C.

Este cemento está diseñado para emplearse a 1830 m y 6000 ft de profundidad con un máximo de temperatura de 77ºC y 170ºF, donde se requiere una alta resistencia a la compresión temprana, se fabrica con 3 grados de resistencia a los sulfatos, alta, media y baja.

Cemento clase D.

Este cemento se emplea de 1830 m, 6000 ft hasta 3050 m y10.000 ft de profundidad con temperaturas de hasta 110ºC y 230ºF, a presión moderada se fabrica en moderada y alta resistencia de sulfatos.

Cemento clase E.

Este cemento se emplea de   hasta  y  de profundidad con temperaturas de 143ºC, 290ºF, a alta presión, estos cementos resultan más costosos que otras clases de cementos.[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Cemento clase F.

Este cemento se usa de 3050 m, 10000 ft, hasta 4880 m y 16000 ft de profundidad con temperaturas de 160ºC y 320ºF, en donde exista alta presión y se fabrica un moderada y alta resistencia a los sulfatos, es el cemento más costoso.

Cemento clase G y H.

Comúnmente conocidos como cementos petroleros, son cementos bifásicos para emplearse desde la superficie hasta 2240 m, 8000 ft, pueden modificarse con aceleradores o retardadores de fragüe para usarlos en un amplio rango de condiciones de presión y temperatura, se fabrican con una alta resistencia a los sulfatos, en la figura 3 se muestran los tipos de cemento según su API.

 [pic 9]

Figura 3: Tipos de cemento según su grado API. Fuente: Tipos de cemento según su grado API - Bing images

Aditivos.

Son sustancias que permiten adaptar los diferentes cementos petroleros a las condiciones específicas de trabajo. Pueden ser sólidos y líquidos como la solución acuosa. Muchos aditivos son conocidos por su nombre comercial usado por las compañías de servicios de cementación (Cristian, 2009).

Los aditivos de cemento pueden ser usados para:

• Variar la densidad de la lechada.
• Cambiar la resistencia a la compresión.
• Acelerar o retraer el tiempo de fragüe.
• Control de filtrado y perdida de fluido.
• Reducir la viscosidad de la lechada.

Hernández A. L. (2022) estipula que los aditivos pueden ser entregados en la locación de perforación en estado granular o líquido y pueden ser mezclados con el cemento en polvo o ser añadidos al agua de mezcla antes de que la lechada de cemento sea mezclada. La cantidad de aditivos usados comúnmente es expresada en términos de porcentajes en el peso del cemento en polvo, tomando como base que cada saco del cemento pesa 94 lb. muchos aditivos afectan más de una propiedad y por lo tanto deben ser cuidadosamente usados. El cemento con aditivos es un cemento al que se han modificado sus propiedades introduciendo elementos añadidos para mejorar su plasticidad, dureza, resistencia y fraguado.

...