Cementacion

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

• Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo.

• Aislar zonas de diferentes fluidos.

• Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo.

• Evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías.

• Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos.

• Reparar fugas en el revestidor.

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.

Los tipos de cementos utilizados en la perforación y reacondicionamientos de pozos son fabricados para responder a la variedad de condiciones impuestas por las operaciones.

Algunos cementos tienen que ser de fraguado lento o rápido; de desarrollo rápido o lento de su resistencia inicial; resistente a la contaminación y reacciones químicas que puedan impartirles las aguas de las formaciones.

En muchos casos, para proteger las formaciones productivas contra la filtración de agua de la mezcla, se exige que la filtración sea mínima. Cuando se teme que pueda haber pérdida de circulación se le añade a la mezcla un cierto aditivo que pueda contrarrestar tal inconveniencia.

En el caso de cementaciones especiales se le puede añadir a la mezcla radiactiva para seguir su rastro. Para terminaciones de pozos sujetos a inyección de vapor se seleccionan cementos resistentes a muy altas temperaturas.

En áreas donde la corrosión de tuberías es problema muy serio se le añade a las mezclas anticorrosivas especiales.

3. LECHADA DE CEMENTO: La lechada de cemento que es bombeada al pozo cumple varias funciones.

Primeramente es usado como un material sellante impermeable en la perforación de pozos de petróleo y gas.

Pero es más comúnmente usado como un sello entre la cañería y el agujero, uniendo la cañería a la formación y proveyendo una barrera para el flujo de fluidos desde o dentro de la formación detrás de la cañería y desde y dentro de la sección del pozo subsecuente.

Sin embargo cuando la lechada es colocada entre la cañería y el agujero puede desempeñar otras funciones. La lechada de cemento se usa también para trabajos de remediación o reparación en pozos productores. Es usada para sellar por ejemplo cañerías perforadas cuando una zona productora empieza a producir grandes cantidades de agua o para reparar fugas en las cañerías.

4. CEMENTACIÓN PRIMARIA: 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:

• Adherir y fijar la sarta de revestimiento.

• Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el confinamiento de los estratos acuíferos.

• Proteger la sarta contra la corrosión.

• Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido.

• Proteger la sarta durante los trabajos de cañoneo (completación).

• Sellar la pérdida de circulación en zonas "ladrón”

FUNCIONES PRINCIPALES DE LA CEMENTACIÓN PRIMARIA

Las funciones principales de la cementación primaria son:

• Evita el flujo de fluidos entre las formaciones.

• Une las cañerías a la formación, la soporta y la refuerza.

• Evita las contaminaciones de acuíferos usados para labores domésticas, o de la contaminación del lodo por estos y protege los estratos que puedan contener petróleo o gas.

• Ayuda a evitar surgencias descontroladas de alta presión detrás de la cañería.

• Protege a la cañería de la corrosión.

• Sella zonas de pérdida de circulación del lodo.

• Protege a las cañerías durante las operaciones de perforación. Generalmente las cañerías que no están recubiertas de cemento presentan problemas de fisuras o grietas.

CEMENTACIÓN DEL CASING CONDUCTOR: Para la cementación de la tubería conductora de los requerimientos son mínimos, debido a la poca profundidad de asentamiento de esta sarta (promedio 50m). De hecho, únicamente dos factores deben cumplirse:

• El tiempo de bombeo, el cual debe ser suficiente para efectuar la preparación de la lechada bombeando al pozo y el desplazamiento de la misma.

• El desarrollo de la resistencia a la comprensión a las 8 horas que debe ser mínimo de 105 Kg/cm2 en condiciones ambientales de presión y temperatura

Esta cañería presenta un diámetro exterior de 20” a 30” y alcanzan una profundidad de 40 a 1000 pies. Esta cañería se cementa hasta superficie.

CEMENTO RECOMENDADO

• Cemento neto acelerado

• Cementos Thixotrópico

• Puede ser necesario usar aditivos para pérdidas de circulación.

FUNCIONES DEL CASING CONDUCTOR

Consolidar el primer tramo del pozo.

• Evitar el derrumbe de los estratos superficiales que por lo general son desconsolidados.

• Evitar el lavado del pozo.

PRÁCTICAS DE LA CEMENTACIÓN

• A menudo se usa la técnica de cementación “inner string” El Exceso de volumen es determinado por la experiencia del área

• El bottom plug puede no ser usados

• Los tapones para grandes diámetros son de madera (bajo rango de presión).

CEMENTACIÓN DEL CASING SUPERFICIAL.

Esta cañería presenta un diámetro exterior de 7” a 20” y alcanzan una profundidad de hasta 4500 pies. Esta cañería generalmente se cementa hasta la superficie.

FUNCIONES DEL CASING SUPERFICIAL

• Servir de base para la instalación del sistema de seguridad del pozo (BOP).

• Proteger el pozo de los niveles acuíferos encontrados a profundidades someras.

• Soportar las próximas cañerías de revestimiento.

• Es un dispositivo controlador de los derrumbes de las formaciones superficiales.

• Asilar zonas de pérdidas de circulación.

PRÁCTICAS DE LA CEMENTACIÓN

• Evitar el tapón inferior (bottom plug) cuando se usa materiales de pérdida de circulación

• Comparar la presión de asentamiento del tapón con la resistencia al colapso y estallido del casing

• De acuerdo a la presión diferencial puede ser necesario encadenar el casing en la superficie para prevenir que el casing se levante.

• Para el método “inner string”, asentar suficiente peso para evitar que el stinger se desconecte.

CEMENTACIÓN DEL CASING INTERMEDIO.

• Esta cañería presenta un diámetro exterior de 7” a 11 ¾” y su profundidad a alcanzar es variable. Pueden llegar a cementarse más de una cañería intermedia.

• Esta cañería suele cementarse de forma parcial

• Grandes columnas de cemento

• Lechada de alto rendimientos

• Tiempo de bombeabilidad

• Gradientes de Fractura

• Lavadores, espaciadores

FUNCIONES DEL CASING INTERMEDIO

• Sellar o aislar zonas problemáticas que puedan contaminar los lodos de perforación.

• Aislar zonas que presentan problemas de perforación tales como zonas de aprisionamiento, zonas cavernosas, zonas con tectónica complejas proclive a súbitos cambios de rumbo y desviación (formación de patas de perro u ojos de llave).

• Permite controlar zonas con altas presiones de formación (gradiente anormal)

CEMENTACIÓN DEL CASING DE PRODUCCIÓN

• Esta cañería presenta un diámetro exterior de 2 3/8” a 9 5/8” y su profundidad llega hasta la zona productora. Esta cañería puede ser cementada parcialmente o en algunos casos totalmente según criterio técnico. PROPÓSITOS DE LA CEMENTACIÓN

• Aislar zonas de gas, petróleo, agua, sal y shale (lutitas)

• Provee control de pozo en la cabeza del pozo (durante la producción & control de presión)

• Aislar las zonas de interés de los fluidos indeseables.

• Provee la oportunidad de cambiar el lodo por el fluido de completacion.

PRACTICAS DE CEMENTACIÓN

• Centralizar los casing

• Uso de espaciadores y lavadores (flushes)

• Mover el casing mientras se cementa

• Uso de scratchers (raspadores) para ayudar a limpiar el pozo (wellbore)

• Bombear tan rápido como sea posible (control ECD)

• Liberar la presión después que el cemento es colocado

• Realizar test de compatibilidad y reología de la lechada y espaciador

• Realizar los ensayos de tiempo de bombeabilidad (thickening time) y resistencia a la compresión

• Correr el OPTICEM para el diseño del trabajo

CEMENTACIÓN DE UNA ETAPA: En el caso de una operación de cementación de una sola etapa, se corre en el pozo la cañería de revestimiento con todos los accesorios requeridos

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