Produccion de pozos

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GLOSARIO

•         Terminología general:

Acelerador: productos químicos que aceleran el fragüe del cemento.

Aditivo: producto químico que usado en pequeña proporción en la mezcla, modifica propiedades de la misma.

Agua de mezcla: Volumen de agua requerido para mezclar la lechada a una determinada densidad.

Agua mínima: La cantidad de agua mínima necesaria para dar una consistencia de

30 Bc después de 20 minutos de mezcla (agitación).

Agua normal   (agua óptima): La cantidad de agua de mezcla necesaria para una consistencia de 11Bc después de 20 minutos de mezcla (agitación) en condiciones atmosféricas.

Bolsa  de cemento: Se denomina a la bolsa de cemento utilizada en la argentina, Brasil y otros países, que pesa 50 Kg.

Densidad  a granel: Es el peso del material (material mas el aire entrampado) por unidad de volumen (t/m3).

Densidad: La masa o peso del material por unidad de volumen. (Se expresa en:

gr/cm3, kg/lt, lb/gal, t/m3).

Reductor  de filtrado: productos químicos que disminuyen la pérdida de fluido o agua de mezcla frente a las formaciones permeables.

Reductor   de  fricción: productos  químicos  que  disminuyen  la  viscosidad  de  la lechada de cemento.

Rendimiento: La relación entre el volumen de la lechada y el peso del cemento. (Se expresa en m3/t, gal/saco, lts/bolsa, lts/kg.).

Retardador: productos químicos que retardan el fragüe del cemento.

Saco de cemento: Se denomina así al saco de cemento americano o empleado en algunos países, que tiene 94 libras de peso.

Tipo  de mezcla: Designación (de acuerdo a normas API) dada por tres números, donde el primero es el volumen absoluto de    fly-ash o ceniza volcánica, el segundo numero es el volumen absoluto del cemento, y el tercer numero es el porcentaje de gel o bentonita basado en el peso del cemento y el fly-ash (materiales cementantes). Esta denominación es usada en Canadá y mar del norte.

Volumen  absoluto: Es el volumen de material en sí mismo.    (Solo el volumen ocupado por las partículas del material en si) por unidad de peso (m3/t).

Tapón inferior: El tapón inferior o tapón de fondo, precede a la lechada de cemento y tiene que dejar pasar la misma una vez que hace tope contra el collar flotador o diferencial. Deben tener un pasaje de un diámetro similar al del interior del collar

para dejar pasar la lechada sin restricciones. La parte superior tiene un diafragma el cual se rompe con la presión de bomba, generalmente entre 200 a 400 psi.

Tapón  superior: El tapón superior larga entre el cemento y el desplazamiento. El tapón superior esta diseñado para aguantar las presiones de un asentado abrupto sobre el tapón inferior que fue largado antes y que asentó sobre el collar. Cuando se usan los dos tapones, inferior y superior, en una cementación, siempre se deben chequear los tapones, marcarlos para no invertir el orden de colocación de los mismos en la cabeza o al largarlos. La carga en la cabeza   y la largada de los tapones siempre debe ser supervisada por el encargado de la operación.

•         Terminología utilizada  en  cementación a presión:

Caudal  de admisión: El caudal al cual la lechada o un fluido es inyectado en la formación. Los límites de presión están en función de la presión de fractura y/o presión poral, daño de formación, permeabilidad, viscosidad del fluido, etc.

Gradiente  de fractura: La relación de la presión de fractura con la profundidad. Generalmente conocida en una zona o formación. Se expresa en psi / pie y oscila entre 0,75 a 0,95 psi/pie para la mayoría de las zonas.

Presión  de forzado: Es la presión aplicada a la formación durante el trabajo de cementación a presión.

Presión  de ruptura: Es la presión de boca de pozo que se requiere para iniciar la fractura de una formación. Es la presión   de fractura de la formación menos la presión de la columna hidrostática de la columna de fluido existente en la columna de trabajo más la porción de pozo abierto o entubado si existiere.

Presión  de tratamiento de fondo  de pozo (bottom-hole treating  pressure): Es la presión ejercida en la formación durante la operación de cementación a presión. Es la presión de superficie, más la presión hidrostática de la columna de fluido  menos la presión de  fricción. Generalmente la presión de fricción se puede despreciar debido a los bajos valores por los caudales reducidos a los que se trabaja.

Presión  final  o de cierre:  Es la presión final aplicada a la formación en la cual  la misma es sellada o cerrada por la deshidratación del cemento.

CEMENTACION DE POZOS PETROLIFEROS

Generalidades

La cementación de pozos es un antiguo procedimiento que comenzó a utilizarse cuando el destino de los mismos era la producción de agua.  El objetivo era el de impedir la contaminación por invasión de fluidos, como ser aguas servidas, aguas saladas, etc.   El material sellarte se colocaba exteriormente a la cañería para mantener aisladas las zonas indeseables de las productoras.

Cuando comenzó la perforación de pozos para petróleo, surgió la necesidad de controlar el agua, y esa fue la primera utilización que se tenga noticia, cuando en

1903,  Fran  F.  Hill,  lo  empleo  una  lechada  de  50  sacos  en  un  yacimiento  de California. Se convirtió en una práctica normal el uso del cemento para esos fines, y se fue extendiendo el uso al espacio anular.

Posteriormente A. A. Perkins, también en California, comenzó a emplear el método de bombear tapones, ya por el año 1910, con lo cual la época del uso del cemento bombeable comenzó, y con ello la necesidad de utilizar un materiales mejores, por cuanto los pozos eran más profundos, y mayores las presiones a controlar.  Fue así como el cemento Portland se convirtió en el material estándar, ya que es fácil de obtener, de bajo costo, resistente, e impermeable después del fraguado.  Además sus propiedades pueden ser modificadas para que resulten operaciones eficientes en distintas condiciones, como ser a grandes profundidades, temperaturas elevadas, cementaciones a presión, etc.

Al principio el material cementante era colocado por las perforadoras, con métodos simples y de eficacia dudosa.   Los resultados pocos satisfactorios fueron los determinantes de que la operación de colocar el cemento se convirtiera en una función especializada, desarrollándose los modernos equipos y técnicas que se usan actualmente.

El cemento que se emplea en la cementación de pozos, esta manufacturado y clasificado de acuerdo a normas API (10 A), y en el proceso de fabricación que se muestra en la siguiente figura:

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Se producen las siguientes clases de cementos:

RELACION CEMENTO / AGUA

El API o Instituto Americano de Petróleo recomienda los siguientes porcentajes de agua (en peso) para mezclar con las siguientes clases de cemento:

Esto se debe a la diferente composición y granulometría “fineza” del cemento

Requerimientos de agua de materiales  de cementacion

En la siguiente tabla se muestra los requerimientos de agua para los aditivos más comunes.

Aditivos de cementacion.

Al cemento se le pueden modificar propiedades, tanto mientras esta en forma de lechada, como cuando esta fraguado.

Mientras esta en estado líquido o “pastoso”, se pueden regular propiedades mediante el agregado de aditivos.

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