BOMBEO DE TAPONES DE CEMENTO

Calculos de Bombeo de Tapones Balanceados de Cemento

Traducido desde: http://www.drillingformulas.com/balanced-cement-plug-calculation/

Los Tapones Balanceados de cemento constituyen el método de asentar o posicionar un volúmen de cemento (Tapón) por la aplicación de la Hidrostática balanceada. Cuando hablamos de "Balance" estamos indicando que la presión hidrostática al final de la tubería es la misma que la observada en el espacio anular (ver figura de abajo).

(Presión Hidrostática balanceada en ambos lados)

Esta actividad de bombeo de un tapón de cemento no es una de las operaciones rutinarias de operation, ya que se realiza en ciertas situaciones, tales como Tapones de DESVÍO, Tapones de ABANDONO, etc.

Una vez realizados los cáclulos, se sabrá que tantos volumenes de fluido deben bombearse hasta lograr un balance hidrostatico en ambos lados (tubería y anular). Sin embargo, prácticamente es posible que se necesite sobre desplazar unos cuantos barriles, por lo tanto, se debe tener la capacidad de sacar la tubería seca y permitir que el cemento caiga mientras se está sacando fuera del hoyo. Ello también nos permite evitar que el cemento suba debido a los efectos del suabeo.

La Cola o Tubería de Cementación puede variar en medidas desde la de un drill pipe (5") a la de un Tubo pequeño (2-7/8”). Algunos prefieren usar tubulares pequeños como Tubing, por ejemplo, para minimizar el suabeo de cemento mientras se esta sacando la tubería hasta superficie. Así por ejemplo, se puede usarcomo Cola 500 pies de Tubing 2-7/8” y el resto se puede completar con tubería de perforación (Dp´s 5")

La longitud del cemento se basa en las especificaciones requeridas por la experiencia de cada empresa operadora. Dicha longitud puede variar desde unos cuantos cientos de pies hasta cubrir varios cientos más.Normalmente la longitud del cemento es la que tiene que quedar en fondo una vez retirada la tuberia, por lo que Depende del tipo de trabajo que se está haciendo en el Pozo. Si se está realizando un Tapón de Desvío común, se requieren 500 pies de cemento. Si se requiere cementar una tubería o BHA pegados, se necesita posicionar más pies de cemento adicionales al tope del BHA.

CALCULOS PARA TAPONES DE CEMENTO BALANCEADOS.

Para esta operaion se requiere determinar los siguientes valores:

1. Volúmen del Cemento que se requiere.

2. Altura del Cemento y Espaciador cuando la Tubería está en el Hoyo.

3. Volumen a desplazar para Balancear la Hidrostática en ambos lados (anular y tubería). Cuando se termine el desplazamiento se debe tener iguales alturas de Cemento/ Espaciador/ Lodo en ambas columnas, tal como lo muestra la figura de al lado

4. Una vez sacada la cola de cementación y la tubería, se debe contar con un balance en el fondo tal como lo muestra la siguiente figura.

Ejemplo de Cálculos

Se planea posicionar un Tapón de abandono en hoyo abierto a través de una arena.

INFORMACION DEL POZO:

• Zapata de 7” @ 6000’ MD/ 5500’ TVD.

• Revestidor 7” / 23 ppf , rosca BTC --> ID = 6.366".

• Fluido de Perforación = 10.0 lpg Lodo Base Aceite.

• Diametro del Hoyo = 6,25” basado en Registro Caliper.

• TD del Pozo = 12.000’ MD/ 10.000’ TVD

• Intervalo de Arena 9000 – 9500 ft

• Longitud Planificada del Cemento 1.000 pies

• Base planificada del Tapón @ 9600 pies

• Espaciador: 50 bbl @ 10,5 lpg.

• Cola de Cementación: 1200 pies de tubing 2-7/8” (ID= 2,44") .

• Diametro DP= 4” --> ID = 3.35 pulgadas

• Exceso = 0%

• Peso del Cemento= 16,0 Lpg

Determinar el Volumen de Cemento Requerido y el Plan de Desplazamiento a Seguir.

1. Volumen de Cemento?

Capacidad del Hoyo del Pozo = 6,252 ÷ 1029,4 = 0,0379 bbl/ft

Volumen de Cemento = longitud cemento x Capacidad del Hoyo

Volumen de cemento = 1000 ft x 0,0379 bbl/ft = 37,9 bbl

2. Qué altura alcanzará el Cemento mientras la Cola + Tubería están en Fondo?

Capacidad

...