Cemen

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa.

Universidad Nacional Experimental Politécnica de las Fuerzas Armadas

Puerto Piritu- Núcleo Anzoátegui

Profesora: Bachilleres: Xiomara Sequera Yuletzi Guinan

Rubén Hernández

Puerto Piritu, mayo del 201

Es un proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua, para formar una lechada que es bombeada al pozo a través de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diámetro externo del revestidor.

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas críticas (alrededor del fondo de la zapata, espacio anular, formación permeable, hoyo desnudo, etc.). Luego se deja fraguar y endurecer, formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detrás del revestidor.

Terminos comunes que necesarios saber:

• Por Definición, un saco de cemento es igual a 94 libras.

• Los aditivos Líquidos en la mayor parte de los casos son medidos en Galones por Saco (US gal/sack).

• La densidad del Agua Fresca es de 8.33 Lpg.

• La densidad del agua salada puede variar según el lugar. El personal debe revisar dicho valor específico para cada zona.

• Los aditivos sólidos son mayormente expresados en Porcentaje por Peso de cemento.. Por ejemplo 35% arena sílica significan que cada medida de peso en la mezcla contienen 35% de arena sílica.

• Para el Cemento Salado se expresa de diferentes formas, comúnmente en tanto por ciento de sal por peso de agua -

• La Densidad del cemento es aproximadamente 3.16 SG (26.32 Lpg).

Factores de Conversión comunes

Usados en los Cálculos de Cementación:

 1 SG = 8,33 LPG

 1 pie cubico = 7,48 galones

 1 Tonelada Métrica (1000 kg) = 2204,6 barriles

 1 kg = 2,2046 libras

 1 bbl = 42 Galones Americanos (US Gallon)

Entre los propósitos principales de la cementación se pueden mencionar los siguientes:

La cementación tiene una gran importancia en la vida del pozo, ya que los trabajos de una buena completación dependen directamente de una buena cementación.

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor, superficial, intermedio, producción, etc.) durante la perforación. Entre los objetivos principales de esta cementación se pueden mencionar los siguientes:

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo, que se realiza principalmente en reparaciones/reacondicionamientos o en tareas de terminación de pozos. Puede ser: cementaciones forzadas y tapones de cemento.

Los propósitos principales de esta cementación son:

El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento

Portland, el cual fue desarrollado por Joseph Aspdin en 1824, esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcillas.

El cemento Portland es un material cementante disponible universalmente. Las condiciones a las cuales es expuesto en un pozo difieren significativamente de aquellas encontradas en operaciones convencionales de construcciones civiles.

Este tipo de cemento es el ejemplo más común de un cemento hidráulico, los cuales fraguan y desarrollan resistencia a la compresión como un resultado de la hidratación. Este fenómeno involucra una serie de reacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento.

Por definición, el cemento Portland es el que proviene de la pulverización del clínker obtenido por fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos, que contengan óxidos de calcio, silicio, aluminio y hierro en cantidades convenientemente dosificadas y sin más adición posterior que yeso sin calcinar, así como otros materiales que no excedan del 1% del peso total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento.

Los cementos tienen ciertas características físicas y químicas y en base al uso que se les puede dar en cuanto a rango de profundidad, presiones y temperaturas a soportar, etc.

Según el API, los cementos pueden ser clasificados en:

Clase A: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando no se requieren propiedades especiales. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.

Clase B: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando hay condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.

Clase C: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando se requieren condiciones de alto esfuerzo. La relación agua/cemento recomendada es 6.3 gal/sxs.

Clase D: usado generalmente para pozos desde 6000’ hasta 10000’, para condiciones moderadas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.

Clase E: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 14000’, para condiciones altas de presión y temperatura. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.

Clase F: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 16000’, para condiciones extremas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.

Clase G y H: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 8000’ o puedan ser usados con aceleradores o retardadores para cubrir una amplia variedad de rangos de presión y temperatura. La relación agua/cemento recomendada es 5,0 gal/sxs.

Los aditivos tienen como función adaptar los diferentes cementos petroleros a las condiciones específicas de trabajo. Pueden ser sólidos y/o líquidos (solución acuosa). Entre ellos tenemos:

Se usan en pozos donde la profundidad y la temperatura son bajas. Para obtener tiempos de espesamiento cortos y buena resistencia a la compresión en corto tiempo. Pueden usarse: cloruro de calcio (CaCl2, más

usado), silicato de sodio (Na2SiO3), cloruro de sodio (NaCl), ácido oxálico

(H2C2O4), etc.

Hacen que el tiempo de fraguado y el desarrollo de resistencia la compresión del cemento sean más lento. Los más usados son: lignitos,

lignosulfonatos de calcio, ácidos hidroxicarboxílicos, azúcares, derivados celulósicos, etc.

se añaden para reducir la densidad del cemento o para reducirla cantidad de cemento por unidad de volumen del material fraguado, con el fin de reducir la presión hidrostática y aumentar el rendimiento (pie3/saco) de las lechadas. Entre los más usados se tienen: bentonita, silicato de sodio (Na2SiO3), materiales pozolánicos, etc.

Aditivos que aumentan la densidad del cemento o que aumentan la cantidad de cemento por unidad de volumen del material fraguado, con el fin de aumentar la presión hidrostática. Los más usados: barita, hematita, ilmenita, etc.

Aditivos que controlan la pérdida de la fase acuosa del sistema cementante frente a una formación permeable. Previenen la deshidratación prematura de la lechada. Los más usados son: polímeros orgánicos, reductores de fricción, etc.

Antiespumantes: ayudan a reducir el entrampamiento de aire durante la preparación de la lechada. Los más usados son: éteres de poliglicoles y siliconas.

Se agregan al cemento para mejorar las propiedades de flujo, es decir, reducen la viscosidad de la lechada de cemento. Entre ellos tenemos: polinaftaleno sulfonado, polimelamina sulfonado, lignosulfonatos, ácidos hidrocarboxilicos, polímeros celulósicos.

Consiste en mezclar y colocar lechadas de cemento en el espacio anular entre el revestidor y las paredes del hoyo, con el objetivo principal de fijar el revestidor para garantizar la perforación de la próxima fase, así como el aislamiento de las formaciones perforadas para evitar la migración de fluidos.

Esta cementación es realizada inmediatamente después que se corre un revestidor en el hoyo. Se realiza a presiones suficientes para que la mezcla de cemento sea desplazada a través de la zapata y ascienda por el espacio anular hasta cubrir la distancia calculada que debe estar rellena de cemento.

Diseño

El programa de cementación debe diseñarse para obtener una buena cementación primaria. El trabajo debe aislar y prevenir la comunicación entre las formaciones cementadas y entre el hoyo abierto y las formaciones someras detrás del revestidor. Debe considerarse el no fracturar alrededor de la zapata del conductor o de la sarta de superficie durante las subsiguientes operaciones de perforación o cuando se corren las otras sartas de revestimientos.

Al planificar una cementación, independientemente del tipo de revestidor debe considerarse información sobre:

Referencia de pozos vecinos.

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