CALCULOS DE BOMBEO DE TAPONES BALANCEADOS DE CEMENTO.docx

8/11/2019 CALCULOS DE BOMBEO DE TAPONES BALANCEADOS DE CEMENTO.docx

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Terminacion de pozos ING: Hilder V.

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CALCULOS DE BOMBEO DE TAPONES BALANCEADOS DECEMENTO

Los Tapones Balanceados de cemento constituyen el mtodo de asentar o posicionar un volmen de cemento

(Tapn) por la aplicacin de la Hidrosttica balanceada. Cuando hablamos de "Balance" estamos indicandoque la presin hidrosttica al final de la tubera es la misma que la observada en el espacio anular (verfigura de abajo).

(Presin Hidrosttica balanceada en ambos lados)

Esta actividad de bombeo de un tapn de cemento no es una de las operaciones rutinarias de operation, yaque se realiza en ciertas situaciones, tales como Tapones de DESVO, Tapones de ABANDONO, etc.

Una vez realizados los cclulos, se sabr que tantos volumenes de fluido deben bombearse hasta lograr unbalance hidrostatico en ambos lados (tubera y anular). Sin embargo, prcticamentees posible que se
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necesite sobre desplazar unos cuantos barriles, por lo tanto, se debe tener la capacidad de sacar latubera seca y permitir que el cemento caiga mientras se est sacando fuera del hoyo. Ello tambin nospermite evitar que el cemento suba debido a los efectos del suabeo.

La Cola o Tubera de Cementacin puede variar en medidas desde la de un drill pipe (5") a la de un Tubopequeo (2-7/8). Algunos prefieren usar tubulares pequeos como Tubing, por ejemplo, para minimizar el

suabeo de cemento mientras se esta sacando la tubera hasta superficie. As por ejemplo, se puedeusarcomo Cola 500 pies de Tubing 2-7/8 y el resto se puede completar con tubera de perforacin (Dps 5" )

La longitud del cemento se basa en las especificaciones requeridas por la experiencia de cada empresaoperadora. Dicha longitud puede variar desde unos cuantos cientos de pies hasta cubrir varios cientosms.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 est haciendo en el Pozo. Si se est realizando un Tapn deDesvo comn, se requieren 500 pies de cemento. Si se requiere cementar una tubera o BHA pegados, senecesita posicionar ms pies de cemento adicionales al tope del BHA.

CALCULOS PARA TAPONES DE CEMENTO BALANCEADOS.

Para esta operaion se requiere determinar los siguientes valores:

1. Volmen del Cemento que se requiere.2. Altura del Cemento y Espaciador cuando la Tubera est en el Hoyo.3. Volumen a desplazar para Balancear la Hidrosttica en ambos lados (anular y tubera). Cuando setermine el desplazamiento se debe tener iguales alturas de Cemento/ Espaciador/ Lodo en ambascolumnas, tal como lo muestra la figura de al lado
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4. Una vez sacada la cola de cementacin y la tubera, se debe contar con un balance en el fondo tal

como lo muestra la siguiente figura.

EJEMPLO DE CLCULOSSe planea posicionar un Tapn de abandono en hoyo abierto a travs de una arena.INFORMACION DEL POZO: Zapata de 7 @ 6000 MD/ 5500 TVD. Revestidor 7 / 23 ppf , rosca BTC --> ID = 6.366". Fluido de Perforacin = 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 Tapn @ 9600 pies Espaciador: 50 bbl @ 10,5 lpg.

Cola de Cementacin: 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 deDesplazamiento a Seguir.

1. Volumen de Cemento?

Capacidad del Hoyo del Pozo = 6,252 1029,4 = 0,0379 bbl/ftVolumen de Cemento = longitud cemento x Capacidad del HoyoVolumen de cemento = 1000 ft x 0,0379 bbl/ft = 37,9 bbl

2. Qu altura alcanzar el Cemento mientras la Cola + Tubera estn en Fondo?

Capacidad Cola de Cmto ( tubing 2-7/8) = 2,4412 1029,4 = 0,0058 bbl/pieCapacidad Anular Hoyo - Cola Cmto = (6,2522,8752) 1029,4 = 0,03 bbl/pie

Mientras est la tubera en el hoyo, el Tope del Cemento (TDC) estar ms arriba.
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Calculamos el TDC por la siguiente frmula

Longitud del Cemento con Tubera = Volumen Cmto (Capacidad Tubing + Capacidad Anular)

Donde;Longitud del Cmto c/ Tuberia en pies

Volumen de Cmto en bbl.Capacidad del Tubing en bbl/pieCapacidad Anular en bbl/pie

Longitud del Cmto c/ Tuberia = 37,9 (0,03+0,0058) = 1.059 pies

Ello significa que la altura del tapn cuando est la tubera ser de 1059 pies, por lo tanto TDC con tuberaen el Hoyo estar @ 8541 pes (9600'-1059').

3. Altura del Espaciador mientras la Tubera est en el Hoyo.Si se planifica bombear 50 bbl de fluido espaciador previo al cemento, entonces es posible que parte delespaciador suba por encima del tope de la Cola de Cementacin 2-7/8".

Vol Espaciador Tope Cmto - Tope de Cola 2-7/8" (Vol Espac1)

Vol Espac1 = (Cap Anular Hoyo - Cola 2-7/8") x (Longitud TDC - Tope de Cola 2-7/8")Vol Espac1 = 0,03 x (8541-8400) = 4,23 bbl.Entonces el resto del volumen del espaciador ser 45,77 barriles (50 - 4,23) y estar ubicado entre elEspacio anular del Hoyo del Pozo a Drill Pipe.

Longitud de Espaciador Hoyo - Dp = Volumen Espaciador (Capacidad Anular Hoyo - DP 4")Capacidad Anular Hoyo - DP 4"= (6,252-42) 1029,4 = 0,0224 bbl/pieLongitud de Espaciador Hoyo - Dp = 45,77 0,0224 bbl/pie = 2043 pies

Entonces el Tope del Espaciador ser igual al Tope de la Cola 2-7/8" menos la Longitud del Espaciadorubicado entre el Hoyo y Dp 4"

Tope del Espaciador = 8400 pies 2043 pies = 6357 pies
http://www.drillingformulas.com/calculate-inner-capacity-of-open-holeinside-cylindrical-objects/http://www.drillingformulas.com/calculate-annular-capacityhttp://3.bp.blogspot.com/-uMnvt3Uk8us/Tf0c3CYLgsI/AAAAAAAACLc/ffkFMLlDLLA/s1600/5.JPGhttp://www.drillingformulas.com/calculate-annular-capacityhttp://www.drillingformulas.com/calculate-inner-capacity-of-open-holeinside-cylindrical-objects/


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4. Volumen de Espaciador que tenga Igual altura en AnularEl volumen del espaciador dentro de la Tubera ser igual al volumen ubicado dentro de la Cola 2-7/8" msel que est en el DP 4.

Volumen de Espaciador en Cola 2-7/8" = Capacidad de Cola 2-7/8" x longitud (TDC - Tope de Cola 2-7/8")Capacidad de Cola 2-7/8" = 2.4412 1029,4 = 0,0058 bbl/pieVolumen de Espaciador en Cola 2-7/8" = 0,0058 x (8541-8400) =0,8178 bbl.

Volumen de Espaciador en DP 4 = Capacidad DP 4" x Longitud ( Tope de Cola 2-7/8" - Tope deEspaciador)Capacidad DP 4" = 3,352 1029.4 = 0,0109 bbl/pie

Volumen de Espaciador en DP 4= 0,0109 x (8400 6357) = 22,27 bbl

Volumen Total Espaciador en Tubera = 22,27 + 0,8178 = 23,1bbl.

5. Volumen de Desplazamiento de LodoCon la finalidad de balancear la presin hidrosttica, el volmen de lodo a desplazar ser desde superficiehasta el tope del espaciador

Volume de Desplazamiento de Lodo = capacidad DP 4 x tope del EspaciadorVolume de Desplazamiento de Lodo = 0,0109 x 6357 = 69,3 bbl.

De los clculos realizados determinamos los siguientes pasos de Bombeo para Balancear el Tapn deCemento:1. Bombear 50,00 bbl de Espaciador.2. Bombear 37,90 bbl de cemento.3. Bombear 22,27 bbl de Espaciador.4. Bombear 69,30 bbl de Lodo de Perforacin. ** Se debe sobre desplazar 2-3 bbl para crear el efectode cada en el cemento. **5. Sacar lentamente hasta arriba del Cemento TDC6. Circular en forma Inversa, desde el fondo hasta superficie.7. Sacar la tubera desde el fondo hasta la superficie.
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Finalmente el cemento, un vez sacada la tubera y la cola 2-7/8" queda como lo muestra la figura de abajo.
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