1Ing. Roberto SalasIng. Roberto Salas

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2Cementacin de PozosCementaciCementacin de Pozosn de PozosOperacin en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada para que cumpla entre otros con los siguientes objetivos:

OperaciOperacin en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca n en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada para que cumpla entre otros a una profundidad determinada para que cumpla entre otros con los siguientes objetivos: con los siguientes objetivos:

* Excluir las aguas de las formaciones productivas

* Proteger al revestidor de presiones externas ( formacin )

* Sellar zonas no productivas

* Proteger la tubera de revestimiento de la corrosin

* Evitar migracin de fluidos entre diferentes zonas

* Controlar prdidas de circulacin

* Sellar zonas de fluidos no deseables

* Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

* Excluir las aguas de las formaciones productivas* Excluir las aguas de las formaciones productivas

* Proteger al revestidor de presiones externas ( formaci* Proteger al revestidor de presiones externas ( formacin )n )

* Sellar zonas no productivas* Sellar zonas no productivas

* Proteger la tuber* Proteger la tubera de revestimiento de la corrosia de revestimiento de la corrosinn

* Evitar migraci* Evitar migracin de fluidos entre diferentes zonasn de fluidos entre diferentes zonas

* Controlar p* Controlar prdidas de circulacirdidas de circulacinn

* Sellar zonas de fluidos no deseables* Sellar zonas de fluidos no deseables

* Soportar el revestidor y todo el peso del equipo * Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

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3YAC-1

YAC-2DAO A LA

FORMACINDADAO A LA O A LA

FORMACIFORMACINN

COMUNICACIN ENTRE

FORMACIONES

COMUNICACICOMUNICACIN N ENTRE ENTRE

FORMACIONESFORMACIONES

SECCIONES SIN

PROTECCIN

SECCIONES SECCIONES SIN SIN

PROTECCIPROTECCINN

GARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACGARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACIIN, N, SINO TAMBISINO TAMBIN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOSN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOS

CEMENTACIN DE POZOSCEMENTACIN DE POZOS

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4Cemento:Cemento:Cemento:Mezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato deCalcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y AluminioMezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato deMezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato deCalcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y AluminioCalcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminio

+++ Calor( 2600-3000 F )CalorCalor( 2600( 2600--3000 3000 F )F ) ClinkerClinkerClinker (4(4--8%)8%)

Cemento PortlandCemento Cemento PortlandPortland50% Silicato 50% Silicato TricTriclcicolcico (3CaO.SiO(3CaO.SiO22))25% Silicato 25% Silicato DicDiclcicolcico ( 2CaO.SiO( 2CaO.SiO22))4% Aluminato 4% Aluminato TricTriclcicolcico (3CaO.Al(3CaO.Al22OO33))13% Ferro Aluminato 13% Ferro Aluminato TricTriclcicolcico o o TetracTetraclcicolcico ( 4CaO.Al( 4CaO.Al22OO33.Fe.Fe22OO33))3% Sulfato de Calcio ( CaSO3% Sulfato de Calcio ( CaSO44))3% Otros (3% Otros (MgOMgO, Cal libre, , Cal libre, AlcalisAlcalis, , AnhidridoAnhidrido SulfuricoSulfurico))

MaterialesIniciales

MaterialesMaterialesInicialesIniciales

CaOCaO(Caliza)(Caliza)

SiOSiO22 ( S( Slice )lice )AlAl22OO33 ( Arcilla )( Arcilla )FeFe22OO33 ( Oxido F( Oxido Frrico )rrico )

+ Yeso+ Yeso+ Yeso

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5Propiedades del Cemento:Propiedades del Cemento:Propiedades del Cemento:

Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementacin, varan de acuerdo a lo siguiente:

Las propiedades de los cementos utilizados en las Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementacioperaciones de cementacin, varn, varan de acuerdo a lo an de acuerdo a lo siguiente:siguiente:

* Ubicacin Geogrfica* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presin, etc.)* Tipo de Cementacin* Tipo de agua a utilizar para la mezcla

* Ubicaci* Ubicacin Geogrn Geogrficafica* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presi* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presin, etc.)n, etc.)* Tipo de Cementaci* Tipo de Cementacinn* Tipo de agua a utilizar para la mezcla* Tipo de agua a utilizar para la mezcla

Estas propiedades dependen de:Estas propiedades dependen de:Estas propiedades dependen de:

* La relacin de agua de las lechadas ( Gal /sac) * Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )* Rendimiento de la lechada ( ft 3 / saco )

* La relaci* La relacin de agua de las lechadas ( n de agua de las lechadas ( GalGal //sacsac) ) * Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )* Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )* Rendimiento de la lechada ( * Rendimiento de la lechada ( ftft 3 3 / saco )/ saco )

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6Densidad de la lechada:Densidad de la lechada:Densidad de la lechada:Debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control del pozo.

En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un Densistmetro

Debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control Debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control del pozo. del pozo.

En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un o con un DensistDensistmetrometro

Si la densidad es incorrecta durante la cementacin, se puedenafectar propiedades de la lechada como:Si la densidad es incorrecta durante la cementaciSi la densidad es incorrecta durante la cementacin, se puedenn, se puedenafectar propiedades de la lechada como:afectar propiedades de la lechada como:

* Tiempo de bombeabilidad* Caractersticas del flujo* Capacidad de desplazamiento del lodo* Agua libre* Resistencia a la compresin* Prdida de fluido

* Tiempo de * Tiempo de bombeabilidadbombeabilidad* Caracter* Caractersticas del flujosticas del flujo* Capacidad de desplazamiento del lodo* Capacidad de desplazamiento del lodo* Agua libre* Agua libre* Resistencia a la compresi* Resistencia a la compresinn* P* Prdida de fluido rdida de fluido

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7Relacin de agua de las lechadas:RelaciRelacin de agua de las lechadas:n de agua de las lechadas:Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidady la resistencia a la compresin del cementoEs importante para determinar el tiempo de Es importante para determinar el tiempo de bombeabilidadbombeabilidady la resistencia a la compresiy la resistencia a la compresin del cementon del cemento

Regla de campo:

* Demasiado agua en la copa de muestra, aparecer aguaen la parte superior de la lechada

* Poca agua: lechada espesa y difcil de bombear

Regla de campoRegla de campo::

* * Demasiado agua en la copa de muestra, aparecerDemasiado agua en la copa de muestra, aparecer aguaaguaen la parte superior de la lechadaen la parte superior de la lechada

* Poca agua: lechada espesa y dif* Poca agua: lechada espesa y difcil de bombear cil de bombear

Rendimiento de la lechada:Rendimiento de la lechada:Rendimiento de la lechada:Es el nmero de pies cbicos por saco de cemento, mezclados con determinada cantidad de agua. Es preferible que sobre cemento y no que falte, especialmente cuando puede haber contaminacin con lodo, dilucin o canalizacin.

Es el nEs el nmero de pies cmero de pies cbicos por saco de cemento, mezclados bicos por saco de cemento, mezclados con determinada cantidad de agua. Es preferible que sobre con determinada cantidad de agua. Es preferible que sobre cemento y no que falte, especialmente cuando puede haber cemento y no que falte, especialmente cuando puede haber contaminacicontaminacin con lodo, dilucin con lodo, dilucin o canalizacin o canalizacin. n.

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8Clase de cementoClase de cementoAPIAPI

Agua MezcladaAgua Mezclada

Gal/SacoGal/Saco %%

Peso de laPeso de laLechadaLechadaLbs/GalLbs/Gal

Rendimiento Rendimiento de la lechada de la lechada

PiePie33/Saco/Saco

A 5.2 46 15.6 A 5.2 46 15.6 1.181.18

B 5.2 46 15.6 B 5.2 46 15.6 1.181.18

C 6.3 56 14.8 C 6.3 56 14.8 1.321.32

G 5.0 44 15.8 G 5.0 44 15.8 1.151.15

H 4.3 38 16.4 H 4.3 38 16.4 1.061.06

D,E,FD,E,F 4.3 38 16.4 4.3 38 16.4 1.061.06

Densidad normal de los cementosDensidad normal de los cementosDensidad normal de los cementos

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9Tiempo de Bombeabilidad :Tiempo de Tiempo de BombeabilidadBombeabilidad ::Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a formar resistencia de gel, o sea que sea bombeable bajo condiciones de fondo del pozo

Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a Tiempo requerido para que un cemento comience a endurecerse o a formar resistencia de gel, o sea que sea formar resistencia de gel, o sea que sea bombeablebombeable bajo condiciones bajo condiciones de fondo del pozode fondo del pozo

Se obtiene a travs de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozoSe obtiene a travSe obtiene a travs de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozos de pruebas de laboratorio y con condiciones reales del pozo

LaboratorioLaboratorioLaboratorioMuestras de cementoMuestras de cemento

++AditivosAditivos

++Agua de mezclaAgua de mezcla

EnsayoEnsayoEnsayo Tiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamientoTiempo para lograr espesamiento

Condiciones de pozo:Condiciones de pozo:Condiciones de pozo:* Temperatura Esttica de Fondo ( BHST )* Profundidad del pozo* Presin en el pozo

* Temperatura Est* Temperatura Esttica de Fondo ( BHST )tica de Fondo ( BHST )* Profundidad del pozo* Profundidad del pozo* Presi* Presin en el pozon en el pozo

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Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:Tiempo de Espesamiento:Es el tiempo transcurrido desde que se aplica una presin y una temperatura inicial al Consistmetro Presurizado hasta el tiempo en que se alcanza una consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA BEARDEN )Los resultados de estas pruebas son utilizados para determinar laconcentracin de aditivos tales como aceleradores y retardadores

Es el tiempo transcurrido desde que se aplica una presiEs el tiempo transcurrido desde que se aplica una presin y una n y una temperatura inicial al temperatura inicial al ConsistConsistmetrometro PresurizadoPresurizado hasta el tiempo en hasta el tiempo en que se alcanza una consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA que se alcanza una consistencia de 100 BC ( CONSISTENCIA BEARDEN )BEARDEN )Los resultados de estas pruebas son utilizados para determinar lLos resultados de estas pruebas son utilizados para determinar laaconcentraciconcentracin de aditivos tales como aceleradores y retardadoresn de aditivos tales como aceleradores y retardadores

CONSISTOMETRO PRESURIZADOCONSISTOMETRO PRESURIZADOCONSISTOMETRO PRESURIZADO

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En las cementaciones primarias, las lechadas de cemento deben poseer una viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente del lodo y permitan una buena adherencia del cemento con la formacin y el revestidor o liner.

En las cementaciones primarias, las lechadas de cemento deben poseer una viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente del lodo y permitan una buena adherencia del cemento con la formacin y el revestidor o liner.

Viscosidad y Contenido de Agua:Viscosidad y Contenido de Agua:Viscosidad y Contenido de Agua:

El tamao de la partcula, el rea superficial, y los aditivos, influyen en la cantidad de agua de mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.

El tamao de la partcula, el rea superficial, y los aditivos, influyen en la cantidad de agua de mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.

Se entiende por Agua Mxima de una lechada el volumen de agua de mezclado que separe como agua libre un mximo de 1.5 % del volumen total.

El Agua Normal es el volumen de agua de mezclado que da una lechada de 11 uc, medidas en un consistmetro de presin atmosfrica despus de 20 min. de agitacin

El Agua Mnima es el volumen de agua de mezclado que dan 30uc en el consistmetro de presin atmosfrica, despus de 20 min. de agitacin

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CONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICOCONSISTOMETRO ATMOSFERICO

VISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONALVISCOSIMETRO ROTACIONAL

Viscosidad y Contenido de agua:Viscosidad y Contenido de agua:Viscosidad y Contenido de agua:

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Siempre es recomendable el uso de agua potable si estdisponible. Sin embargo, en un taladro el agua se obtiene de unafosa abierta, un pozo perforado o una laguna. Esta agua puedecontener contaminantes que pueden producir fallas en la cementacin.

Siempre es recomendable el uso de agua potable si estdisponible. Sin embargo, en un taladro el agua se obtiene de unafosa abierta, un pozo perforado o una laguna. Esta agua puedecontener contaminantes que pueden producir fallas en la cementacin.

Calidad del agua de mezcla:Calidad del agua de mezcla:Calidad del agua de mezcla:

Entre estos contaminantes estn:.- Fertilizantes disueltos en el agua de lluvia.- Desperdicios en los causes.- Productos de agricultura solubles (caa de azucar, remolachas, etc ).- Vegetacin descompuesta que produce cido Hmico, los cuales

reducen el tiempo de espesamiento del cemento

Entre estos contaminantes estn:.- Fertilizantes disueltos en el agua de lluvia.- Desperdicios en los causes.- Productos de agricultura solubles (caa de azucar, remolachas, etc ).- Vegetacin descompuesta que produce cido Hmico, los cuales

reducen el tiempo de espesamiento del cemento

Todas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que ser utilizada al momento de la cementacin

Todas las pruebas de laboratorio al cemento a usar, deben hacerse con el agua de campo que ser utilizada al momento de la cementacin

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Resistencia a la Compresin:Resistencia a la CompresiResistencia a la Compresin:n:Es la fuerza de compresin requerida para triturar el cemento, dividida entre el rea seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva del cemento es generalmente alrededor de 12 veces mayor que la resistencia a la tensin. Es por esto que siempre se reporta solamente la resistencia a la compresin

Es la fuerza de compresiEs la fuerza de compresin requerida para triturar el cemento, dividida n requerida para triturar el cemento, dividida entre el entre el rea seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva rea seccional recta de la muestra. La resistencia compresiva del cemento es generalmente alrededor de 12 veces mayor que la del cemento es generalmente alrededor de 12 veces mayor que la resistencia a la tensiresistencia a la tensin. Es por esto que siempre se reporta solamente la n. Es por esto que siempre se reporta solamente la resistencia a la compresiresistencia a la compresinn

Analizador Ultrasnicode Cemento ( U.C.A )

Analizador UltrasAnalizador Ultrasniconicode Cemento ( U.C.A )de Cemento ( U.C.A )Camara de CuradoCamaraCamara de Curadode Curado

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Permeabilidad:Permeabilidad:Permeabilidad:

Equipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadEquipo utilizado para medir la permeabilidad del cemento fraguadoo

La permeabilidad de un ncleo de cemento fraguado, se determina midiendo la tasa de flujo a travs del ncleo, a un diferencial de presin dado a travs de la longitud del ncleo

La permeabilidad de un nLa permeabilidad de un ncleo de cemento fraguado, se determina cleo de cemento fraguado, se determina midiendo la tasa de flujo a travmidiendo la tasa de flujo a travs del ns del ncleo, a un diferencial de cleo, a un diferencial de presipresin dado a travn dado a travs de la longitud del ns de la longitud del ncleocleo

PERMEAMETROPERMEAMETROPERMEAMETRO

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Calor de Hidratacin:Calor de HidrataciCalor de Hidratacin:n:

Al mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reaccin exotrmica con una considerable liberacin de calor.Mientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberacin de calor.

Al mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reacciAl mezclarse el cemento con el agua, ocurre una reaccin n exotexotrmica con una considerable liberacirmica con una considerable liberacin de calor.n de calor.Mientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberaciMientras mayor sea la cantidad de cemento, mayor es la liberacin n de calor.de calor.

Se ve influenciado por la fineza y por la composicin qumica del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozoSe ve influenciado por la fineza y por la composiciSe ve influenciado por la fineza y por la composicin qun qumica del mica del cemento, por los aditivos y por las condiciones del pozocemento, por los aditivos y por las condiciones del pozo

Mayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondoMayor temperatura de fondo

Mayor cantidad de calor liberadoMayor cantidad de calor liberadoMayor cantidad de calor liberado

Mayor velocidad de reaccinMayor velocidad de reacciMayor velocidad de reaccinnpd

fMac

hine t

rial ve

rsion

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Control de Filtrado:Control de Filtrado:Control de Filtrado:

Equipo especificado por la API para medir la filtracin de los fluidos de perforacin ( lodos y cemento ), en 30 minutos a un diferencial de 1000 lppc de presin.

El volumen medido representa la tasa a la cual se pierde agua de la mezcla, cuando es expuesta a una diferencia de presin a travs de un medio permeable

Equipo especificado por la API para Equipo especificado por la API para medir la filtracimedir la filtracin de los fluidos de n de los fluidos de perforaciperforacin ( lodos y cemento ), en n ( lodos y cemento ), en 30 minutos a un diferencial de 1000 30 minutos a un diferencial de 1000 lppclppc de preside presin.n.

El volumen medido representa la tasa El volumen medido representa la tasa a la cual se pierde agua de la mezcla, a la cual se pierde agua de la mezcla, cuando es expuesta a una diferencia cuando es expuesta a una diferencia de preside presin a travn a travs de un medio s de un medio permeablepermeable

Es un factor muy importante en la cementacin de pozos profundos, Liners de produccin, tapones de cemento y cementaciones forzadas.Es un factor muy importante en la cementaciEs un factor muy importante en la cementacin de pozos profundos, n de pozos profundos, LinersLiners de produccide produccin, tapones de cemento y cementaciones forzadas.n, tapones de cemento y cementaciones forzadas.

Alta perdida de filtrado a travs de un medio permeable puede causar un incremento en la viscosidad de la lechada y rpida disposicin del revoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechada

Alta perdida de filtrado a travAlta perdida de filtrado a travs de un medio permeable puede causar s de un medio permeable puede causar un incremento en la viscosidad de la lechada y run incremento en la viscosidad de la lechada y rpida disposicipida disposicin del n del revoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechadarevoque, lo que puede producir fraguado prematuro de la lechada

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Firmeza:Firmeza:Firmeza:Porcentaje de expansin o contraccin lineal observada despus del curado en una Autoclave bajo vapor saturado a una presin de 295 Lbs / pulg2 por tres horas.

Un cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tener una mala adherencia al revestidor o a formar rajaduras o microfracturas

Porcentaje de expansiPorcentaje de expansin o contraccin o contraccin lineal observada despun lineal observada despus del s del curado en una curado en una AutoclaveAutoclave bajo vapor saturado a una presibajo vapor saturado a una presin de 295 Lbs / n de 295 Lbs / pulgpulg22 por tres horas.por tres horas.

Un cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tUn cemento que cambia de dimensiones durante la cura, tiende a tener ener una mala adherencia al revestidor o a formar rajaduras o una mala adherencia al revestidor o a formar rajaduras o microfracturasmicrofracturas

Fineza: Fineza: Fineza: Medida del tamao de las partculas de cemento obtenida durante la molienda. Se expresa en trminos de rea superficial total calculada de las partculas de cemento por gramo de cemento

Se calcula de la tasa de asentamiento de las partculas de cemento suspendidas en Kerosene, medidas en un Turbidmetro Wagner

Medida del tamaMedida del tamao de las parto de las partculas de cemento obtenida durante la culas de cemento obtenida durante la molienda. Se expresa en tmolienda. Se expresa en trminos de rminos de rea superficial total calculada de rea superficial total calculada de las partlas partculas de cemento por gramo de cementoculas de cemento por gramo de cemento

Se calcula de la tasa de asentamiento de las partSe calcula de la tasa de asentamiento de las partculas de cemento culas de cemento suspendidas en suspendidas en KeroseneKerosene, medidas en un , medidas en un TurbidTurbidmetrometro WagnerWagner

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Tipos de Cemento:Tipos de Cemento:Tipos de Cemento:Clase Profundidad Temperatura (F) Caractersticas

A 6000 170 Sin condiciones especificas.

B 6000 170 Resistente a Sulfatos

C 6000 170 Rpida resistencia.

D 6000- 10000 230 Alta presin y alta temp

E 6000- 14000 290 Alta presin y alta temp

F 10000- 14000 320 Cond. Ext. presin y temp.

G 8000 200 Comp. Acelerad.y retard.

H 8000 200 Comp. Acelerad. Y retard.

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Tipos de CementoTipos de CementoTipos de Cemento

Cementos Especiales:Cementos Especiales:Cementos Especiales:

Utilizados para resolver problemas de cementacin primaria donde se requiere alta resistencia con baja densidad, para taponear zonas de prdida de circulacin o microanillos por donde el cemento normal no puede circular.

Su composicin es igual a la del cemento Portland y se diferencia en que el tamao de partcula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces menor que el cemento clase A ( API )

Utilizados para resolver problemas de cementaciUtilizados para resolver problemas de cementacin primaria donde n primaria donde se requiere alta resistencia con baja densidad, para se requiere alta resistencia con baja densidad, para taponeartaponear zonas zonas de pde prdida de circulacirdida de circulacin o n o microanillosmicroanillos por donde el cemento normal por donde el cemento normal no puede circular.no puede circular.

Su composiciSu composicin es igual a la del cemento n es igual a la del cemento PortlandPortland y se diferencia en y se diferencia en que el tamaque el tamao de parto de partcula es de 10 micrones en promedio, siendo cula es de 10 micrones en promedio, siendo este 10 veces menor que el cemento clase A ( API )este 10 veces menor que el cemento clase A ( API )

Micro cementosMicro cementosMicro cementos

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Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y desplazamiento; pero forman una estructura rgida cuando se detiene el bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitacin.

Estas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzo de corte. Si se incrementa el perodo de tiempo esttico, un mayor esfuerzo que al inicio se requerir para poner el fluido en movimiento

Son utilizados para cementar formaciones con problemas de prdida de circulacin, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fcil fractura.

Los sistemas tixotrpicos pueden ser formados con:

.- Arcillas (cemento Portland+agua tratada con arcilla)

.- Sulfato de Calcio (yeso) 8-12%

.- Polmeros entrecruzados y solubles en agua

Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y Son lechadas dispersas y fluidas durante el mezclado, bombeo y desplazamiento; pero forman una estructura rdesplazamiento; pero forman una estructura rgida cuando se detiene gida cuando se detiene el bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitaciel bombeo y vuelve a ser fluida al continuarse la agitacin.n.

Estas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzEstas lechadas exhiben un punto cedente que dependen del esfuerzo o de corte. Si se incrementa el perde corte. Si se incrementa el perodo de tiempo estodo de tiempo esttico, un mayor tico, un mayor esfuerzo que al inicio se requeriresfuerzo que al inicio se requerir para poner el fluido en movimiento para poner el fluido en movimiento

Son utilizados para cementar formaciones con problemas de pSon utilizados para cementar formaciones con problemas de prdida rdida de circulacide circulacin, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones n, ideales para zonas lavadas, cavernosas y formaciones de fde fcil fractura.cil fractura.

Los sistemas Los sistemas tixotrtixotrpicospicos pueden ser formados con:pueden ser formados con:

..-- Arcillas (cemento Arcillas (cemento Portland+aguaPortland+agua tratada con arcilla)tratada con arcilla)

..-- Sulfato de Calcio (yeso) 8Sulfato de Calcio (yeso) 8--12%12%

..-- PolPolmeros entrecruzados y solubles en aguameros entrecruzados y solubles en agua

Cementos TixotrpicosCementos Cementos TixotrTixotrpicospicos

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Cementos Espumados:Cementos Espumados:Cementos Espumados:

Densidad entre 4.0 y 10.0 Lbs / GalDensidad entre 4.0 y 10.0 Lbs / Gal

Mezcla de lechada de cemento, surfactante y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrgeno) como material aligerante de la densidadMezcla de lechada de cemento, Mezcla de lechada de cemento, surfactantesurfactante y estabilizador, al cual se le y estabilizador, al cual se le inyecta gas (nitrinyecta gas (nitrgeno) como material geno) como material aligerantealigerante de la densidadde la densidad

Alta resistencia a la compresion ( 500 lpc ).

Baja densidad , baja permeabilidad y alta porosidad

Baja perdida de filtrado

* Baja conductividad trmica

Alta resistencia a la Alta resistencia a la compresioncompresion ( 500 ( 500 lpclpc ).).

Baja densidad , baja permeabilidad y alta porosidadBaja densidad , baja permeabilidad y alta porosidad

Baja perdida de filtradoBaja perdida de filtrado

* Baja conductividad t* Baja conductividad trmicarmica

Burbujas de Nitrgeno

Burbujas de Burbujas de NitrNitrgenogeno

CementoCementoCemento

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GENERADOR DE ESPUMAGENERADOR DE ESPUMA

Lechada de Cemento Base + Surfactante + EstabilizadorLechada de Cemento Base + Surfactante + Estabilizador

Gas NitrgenoGas Nitrgeno Descarga de Cemento EspumadoDescarga de Cemento Espumado

Vlvula deEstrangulamiento

Vlvula deEstrangulamiento

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Cementos de baja densidad:Cementos de baja densidad:Cementos de baja densidad:

Densidad entre 12.0 y 14.8 Lbs / GalDensidad entre 12.0 y 14.8 Lbs / Gal

* Menor costo* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente* Debe tener resistencia mnima de 500 Lpc / pulg 2 a 100 F / 24 hrs

* Menor costo* Menor costo* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente* Se usa como cemento de llenado o barrido solamente* Debe tener resistencia m* Debe tener resistencia mnima de 500 nima de 500 LpcLpc / / pulgpulg 2 2 a 100 a 100 F / 24 F / 24 hrshrs

Gas: Aire, N2 y CO2Gas: Aire, NGas: Aire, N22 y COy CO22Vidrio o CermicaVidrio o CerVidrio o Cermicamica

MICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECASMICROESFERAS HUECAS AAA BBB

Cermica o VidrioCerCermica o Vidriomica o Vidrio

Partculas de Cemento

PartPartculas de culas de CementoCemento

VENLITE:VENLITE:VENLITE:pd

fMac

hine t

rial ve

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Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Cementos con Bentonita:Formado por Cemento, Bentonita post- hidratada, retaradador, agua.Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 F, debido a que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresin )

Formado por Cemento, Bentonita postFormado por Cemento, Bentonita post-- hidratada, hidratada, retaradadorretaradador, agua., agua.Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.Se recomienda que la Bentonita no exceda el 10%.No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 No deben exponerse a temperaturas que excedan 230 F, debido a F, debido a que pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresique pierden resistencia con el tiempo ( Retrogresin )n )

Posee una adecuada humectabilidad en el agua. Fcil incorporacin en la mezcla. Buenas propiedades mecnicas a bajas densidades. Baja permeabilidad. Buen control de la prdida de circulacin por efecto puenteante. Desarrollo de una alta resistencia a la compresin. Son compatibles con todas las clases de cementos.

Posee una adecuada Posee una adecuada humectabilidadhumectabilidad en el agua.en el agua. FFcil incorporacicil incorporacin en la mezcla.n en la mezcla. Buenas propiedades mecBuenas propiedades mecnicas a bajas densidades.nicas a bajas densidades. Baja permeabilidad.Baja permeabilidad. Buen control de la pBuen control de la prdida de circulacirdida de circulacin por efecto n por efecto puenteantepuenteante.. Desarrollo de una alta resistencia a la compresiDesarrollo de una alta resistencia a la compresin.n. Son compatibles con todas las clases de cementos.Son compatibles con todas las clases de cementos.

Ventajas:Ventajas:Ventajas:

Microesferas HuecasMicroesferasMicroesferas HuecasHuecas

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Cementos de alta densidad:Cementos de alta densidad:Cementos de alta densidad:

Densidad mayores de 16.4 Lbs / Gal ( lechadas pesadas )Densidad mayores de 16.4 Lbs / Gal ( lechadas pesadas )

La densidad mas alta mediante la reduccin de agua es de 17.0 Lpg y

se consigue adicionando un agente dispersante en concentraciones de

0.75% al 1% del peso del cemento seco.

La resistencia de los cementos densificados aumenta logartmicamente

con el crecimiento lineal del contenido de agua

La densidad mas alta mediante la reducciLa densidad mas alta mediante la reduccin de agua es de 17.0 n de agua es de 17.0 LpgLpg y y

se consigue adicionando un agente dispersante en concentracionesse consigue adicionando un agente dispersante en concentraciones de de

0.75% al 1% del peso del cemento seco.0.75% al 1% del peso del cemento seco.

La resistencia de los cementos densificados aumenta La resistencia de los cementos densificados aumenta logarlogartmicamentetmicamente

con el crecimiento lineal del contenido de aguacon el crecimiento lineal del contenido de agua

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OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP OTRAS TECNOLOGIAS DE INTEVEP

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

TECNOLOGIA

THIXOGAS

TAPON PERFORABLE

PROBLEMA QUE RESUELVE

MIGRACIN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS

PROBLEMA QUE RESUELVE

MIGRACIN GAS SUPERFICIAL

AISLAMIENTO TEMPORAL DE ZONAS

TECNOLOGAS EMPRESAS DE SERVICIOTECNOLOGTECNOLOGAS EMPRESAS DE SERVICIOAS EMPRESAS DE SERVICIO

TECNOLOGIA

LITECEM, VENLITE, BLACKLITE, TUCKERLITE, CELTLITE

GAS BLOCK, GAS STOP, BA-58, PARAGAS

FLEX BLOCK

TECNOLOGIA

LITECEM, VENLITE, BLACKLITE, TUCKERLITE, CELTLITE

GAS BLOCK, GAS STOP, BA-58, PARAGAS

FLEX BLOCK

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS LIVIANAS PARA POZOS CON BAJO GRADIENTE DE FRACTURA.

CONTROL DE MIGRACIN DE GAS DURANTE LA CEMENTACIN.

SELLADO DE ZONAS DE PRDIDA DE CIRCULACIN DURANTE LA PERFORACIN.

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS LIVIANAS PARA POZOS CON BAJO GRADIENTE DE FRACTURA.

CONTROL DE MIGRACIN DE GAS DURANTE LA CEMENTACIN.

SELLADO DE ZONAS DE PRDIDA DE CIRCULACIN DURANTE LA PERFORACIN.

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TECNOLOGAS EMERGENTES TECNOLOGTECNOLOGAS EMERGENTES AS EMERGENTES

TECNOLOGIA

ESCORIA NACIONAL

PREFLUJO REMOVEDOR DE DAO A LA FORMACIN

CEMENTO REFRACTARIO

TECNOLOGIA

ESCORIA NACIONAL

PREFLUJO REMOVEDOR DE DAO A LA FORMACIN

CEMENTO REFRACTARIO

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO

PROBLEMA QUE RESUELVE

LECHADAS ECONOMICAS PARA ABANDONO DE POZOS.

DAO CAUSADO POR LODO BASE ACEITE

INESTAB. DEL CEMENTO AL CHOQUE TERMICO

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Pre-flujos y Espaciadores:PrePre--flujos y Espaciadores:flujos y Espaciadores:Agua, soluciones qumicas, geles o cemento delante del llenado primario, removern porciones de contaminantes anulares, incluyendo fluido de perforacin, revoque blando, cortes del hoyo, qumicos, etc.

Agua, soluciones quAgua, soluciones qumicas, geles o cemento delante del llenado micas, geles o cemento delante del llenado primario, removerprimario, removern porciones de contaminantes anulares, n porciones de contaminantes anulares, incluyendo fluido de perforaciincluyendo fluido de perforacin, revoque blando, cortes del n, revoque blando, cortes del hoyo, quhoyo, qumicos, etc. micos, etc.

Pre-flujo Limpiador:PrePre--flujo Limpiador:flujo Limpiador:Fluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan eincorporen contaminantes.Fluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan eFluidos que se bombean en turbulencia de tal forma que recojan eincorporen contaminantes.incorporen contaminantes.

Espaciadores:Espaciadores:Espaciadores:

Se asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes adelante y hacia arriba en el espacio anularSe asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes Se asemejan a tapones de geles que empujan contaminantes adelante y hacia arriba en el espacio anularadelante y hacia arriba en el espacio anular

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Pre-flujos y Espaciadores:PrePre--flujos y Espaciadores:flujos y Espaciadores:

El pre-flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas tasas de flujo.

Tambin existe otros tipos de Pre-flujo como lo son las aguas tratadas que contienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Surfactantes, cidos, Sales, Soda Custica, que remueven el revoque fuertemente.

El El prepre--flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia flujo mas usado es el agua, ya que alcanza turbulencia a bajas tasas de flujo.a bajas tasas de flujo.

TambiTambin existe otros tipos de n existe otros tipos de PrePre--flujo como lo son las aguas flujo como lo son las aguas tratadas que contienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, tratadas que contienen aditivos, adelgazadores, Arcillas, Barita, Cal, Barita, Cal, SurfactantesSurfactantes, , cidoscidos, , SalesSales, Soda C, Soda Custica, que ustica, que remueven el revoque fuertemente. remueven el revoque fuertemente.

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Pruebas a Cementos:Pruebas a Cementos:Pruebas a Cementos:

Equipos utilizados:Equipos utilizados:Equipos utilizados:* Balanza de lodos (Densidad)* Balanza de lodos (Densidad)* Filtro* Filtro--prensa (Filtraciprensa (Filtracin)n)* Viscosimetro Rotacional (Reolog* Viscosimetro Rotacional (Reologa)a)* * ConsistConsistmetrometro (Tasa de espesamiento)(Tasa de espesamiento)* * PermePermemetrometro (Permeabilidad)(Permeabilidad)* Moldes de Especimenes y maquinas de pruebas de resistencia* Moldes de Especimenes y maquinas de pruebas de resistencia(a la tensi(a la tensin y a la compresin y a la compresin)n)

* Autoclave (Solidez)* Autoclave (Solidez)* * TurbidTurbidmetrometro (Fineza)(Fineza)

La Balanza de lodos, el Filtro-prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforacinLa Balanza de lodos, el FiltroLa Balanza de lodos, el Filtro--prensa y el Viscosimetro Rotacional son prensa y el Viscosimetro Rotacional son similares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perfosimilares a los utilizados para las pruebas con fluidos de perforaciracinn

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Aditivos para Cementos:Aditivos para Cementos:Aditivos para Cementos:Funciones:Funciones:Funciones:

* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresin

* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado

* Controlar perdida de fluidos

* Reducir viscosidad de la lechada

* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos

* Formacin de puentes para el control de perdida de circulacin

* Modificar densidad* Modificar densidad

* Aumentar o disminuir resistencia a la compresi* Aumentar o disminuir resistencia a la compresinn

* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado

* Controlar perdida de fluidos* Controlar perdida de fluidos

* Reducir viscosidad de la lechada* Reducir viscosidad de la lechada

* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos

* Formaci* Formacin de puentes para el control de perdida de circulacin de puentes para el control de perdida de circulacin n

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Densificantes:Densificantes:Densificantes:Incrementan la densidad, limitan y mantienen presin para el control del pozo y para mejorar el desplazamiento o remocin del lodo.

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, Hematta

Incrementan la densidad, limitan y mantienen presiIncrementan la densidad, limitan y mantienen presin para el control n para el control del pozo y para mejorar el desplazamiento o remocidel pozo y para mejorar el desplazamiento o remocin del lodo.n del lodo.

Entre ellos se tiene: Arena, Barita, Entre ellos se tiene: Arena, Barita, HematHemattata

Controladores de Filtrado :Controladores de Filtrado :Controladores de Filtrado :Previenen la deshidratacin del cemento y evitan la disminucin de la columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reduccin de la presin ejercida por la columna hidrosttica. Evitar dao a las formaciones productorasCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: mximo 150 ml

Entre estos se tienen: Polmeros Orgnicos, Ltex, Cemento con Bentonita y dispersante

Previenen la deshidrataciPrevienen la deshidratacin del cemento y evitan la disminucin del cemento y evitan la disminucin de la n de la columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reduccireduccin n de la preside la presin ejercida por la columna hidrostn ejercida por la columna hidrosttica. Evitar datica. Evitar dao a las o a las formaciones productorasformaciones productorasCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: mCementaciones Primarias: filtrado < 250 ml; Forzamientos: mximo 150 ml ximo 150 ml

Entre estos se tienen: PolEntre estos se tienen: Polmeros Orgmeros Orgnicos, Lnicos, Ltex, Cemento con Bentonita tex, Cemento con Bentonita y dispersantey dispersante

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Aceleradores:AceleradoresAceleradores::

Aumentan la velocidad de la tasa normal de reaccin entre el cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresin y disminucin del tiempo de fraguado o espesamiento ( acelerador total ).Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32F y 110F. Son fabricados a partir de cementos A, G y H.

Entre los mas usados estn:Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 FCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorBrax (Na2B4O4.10H2O) Tetraborato de Sodio DecahidratadoSilicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel

Aumentan la velocidad de la tasa normal de reacciAumentan la velocidad de la tasa normal de reaccin entre el cemento n entre el cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresiy el agua. Aumento de la resistencia a la compresin y disminucin y disminucin del n del tiempo de fraguado o espesamiento ( acelerador total ).tiempo de fraguado o espesamiento ( acelerador total ).Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32F F y 110y 110F. Son fabricados a partir de cementos A, G y H.F. Son fabricados a partir de cementos A, G y H.

Entre los mas usados estEntre los mas usados estn:n:

Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 FFCloruro de Sodio ( 1Cloruro de Sodio ( 1--5% ) >10 % 5% ) >10 % ------------ RetardadorRetardadorBBrax (Narax (Na22BB44OO44.10H.10H22O) O) TetraboratoTetraborato de Sodio de Sodio DecahidratadoDecahidratadoSilicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel Silicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel

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Material Orgnico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo debombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cemento

Entre ellos se pueden encontrar:

Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)Agua Saturada con Sal (15-17 Lbs / sc )Lignosulfonato de Calcio ( 0.1-1.05 )CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)

Sal (Cloruro de Sodio) >10%

Material OrgMaterial Orgnico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo denico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo debombeabilidadbombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cementoy retardan el fraguado de la lechada de cemento

Entre ellos se pueden encontrar:Entre ellos se pueden encontrar:

LignosulfonatoLignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1de Sodio y Calcio ( 0.1--1%)1%)Agua Saturada con Sal (15Agua Saturada con Sal (15--17 Lbs / 17 Lbs / scsc ))LignosulfonatoLignosulfonato de Calcio ( 0.1de Calcio ( 0.1--1.05 )1.05 )CMHEC (CMHEC (CarboximetilCarboximetil-- HidroxietilHidroxietil Celulosa)Celulosa)

Sal (Cloruro de Sodio) >10%Sal (Cloruro de Sodio) >10%

Retardadores:Retardadores:Retardadores:

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Extendedores:Extendedores:

Existen varios mtodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos mtodos en comn La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.

Su funcin es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costos

Bentonita (2-16%)Atapulguita (0.5- 4%)

Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbn (1-50 Lbs/scs)Silicato de Sodio (1- 7.5 Lbs/scs)

Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas

Existen varios mExisten varios mtodos para reducir la densidad: controlando agua, todos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos magregando materiales de bajo peso especifico o ambos mtodos en comtodos en comn n La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulacLa Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, iones, tanto en polvo como en forma prehidratada.tanto en polvo como en forma prehidratada.

Su funciSu funcin es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la n es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y ltrado y reducen los costosreducen los costos

Bentonita (2Bentonita (2--16%)16%)AtapulguitaAtapulguita (0.5(0.5-- 4%)4%)

Hidrocarburos Naturales :Hidrocarburos Naturales :GilsonitaGilsonita, Carb, Carbn (1n (1--50 50 LbsLbs//scsscs))Silicato de Sodio (1Silicato de Sodio (1-- 7.5 7.5 LbsLbs//scsscs))

PozolanasPozolanas, tierra , tierra DiatomaceaDiatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas

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Dispersantes :Dispersantes :Dispersantes :

Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir elbombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal, minimizando as los requerimientos de potencia hidrulica.Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gel

Entre ellos se tienen: Polmeros de cadena larga, Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos Polisacridos

Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permSe agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir elitir elbombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudbombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal, al, minimizando asminimizando as los requerimientos de potencia hidrlos requerimientos de potencia hidrulica.ulica.Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistenciDisminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gela de gel

Entre ellos se tienen: Entre ellos se tienen: PolPolmeros de cadena larga, meros de cadena larga, LignosulfonatoLignosulfonato de de Calcio y Cloruro de Sodio, Calcio y Cloruro de Sodio, HidoxalatosHidoxalatos PolisacPolisacridosridospd

fMac

hine t

rial ve

rsion

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Reologa en Cementos:ReologReologa en Cementos:a en Cementos:

Fluidos Fluidos Fluidos

Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. Viscosidad independiente de la velocidad de corte, comienza a fluir inmediatamente de aplicado un esfuerzo

Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante Newtonianos: Proporcionalidad directa y constante entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. entre la velocidad de corte y el esfuerzo de corte. Viscosidad independiente de la velocidad de corte, Viscosidad independiente de la velocidad de corte, comienza a fluir inmediatamente de aplicado un comienza a fluir inmediatamente de aplicado un esfuerzo esfuerzo

No-Newtonianos: No presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presin y temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluir

NoNo--Newtonianos: No presentan proporcionalidad Newtonianos: No presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presidirecta entre fuerza y flujo a presin y temperatura n y temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluircomenzar a fluir

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Reologa en Cementos:ReologReologa en Cementos:a en Cementos:

Velocidad de Corte R.P.M. (FANN) Velocidad de Corte R.P.M. (FANN)

Esfu

erzo

de

Cor

te lbs

/100

pies2

) Es

fuer

zo de

Cor

te lbs

/100

pies2

)

Las lechadas de cemento son fluidos No-NewtonianosLas lechadas de cemento son fluidos NoLas lechadas de cemento son fluidos No--NewtonianosNewtonianos

No- Newtonianos

Newtonianos

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Reologa en Cementos:ReologReologa en Cementos:a en Cementos:Regmenes de Flujo:RegRegmenes de Flujo:menes de Flujo:

Flujo TurbulentoFlujo Turbulento 95 % remoci95 % remocin del lodon del lodo

Flujo TapFlujo Tapnn 60 % remoci60 % remocin del lodon del lodo

Flujo LaminarFlujo Laminar 90 % remoci90 % remocin del lodon del lodo

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Equipos de CementacinEquipos de CementaciEquipos de Cementacinn

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Equipos de Cementacin:Equipos de CementaciEquipos de Cementacin:n:

TapTapn de Goman de Goma

Bomba de CementaciBomba de Cementacinn

CentralizadorCentralizador

Cuello FlotadorCuello Flotador

Zapata GuZapata Guaa

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Zapata Gua:Zapata GuZapata Gua:a:Niple en forma esfrica en la parte inferior para suavizar el contacto con el hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumbe del mismo

La circulacin se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera por el extremo abierto de la Zapata Gua o a travs de sus orificios laterales

NipleNiple en forma esfen forma esfrica en la parte inferior para suavizar el contacto rica en la parte inferior para suavizar el contacto con el hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumcon el hoyo cuando se introduce el revestidor y evitar el derrumbe del be del mismomismo

La circulaciLa circulacin se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera n se establece hasta abajo por el revestidor y hacia fuera por el extremo abierto de la Zapata Gupor el extremo abierto de la Zapata Gua o a trava o a travs de sus orificios s de sus orificios lateraleslaterales

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Zapata Flotadora o Diferencial:Zapata Flotadora o Diferencial:Zapata Flotadora o Diferencial:Sirve de gua y de flotador. Limita la circulacin del fluido en una sola direccin y evita as el reingreso de la lechada de cemento hacia adentro del revestidor cuando la presin hidrosttica en el espacio anular es mayor que en el revestidor.

Sirve de guSirve de gua y de flotador. Limita la circulacia y de flotador. Limita la circulacin del fluido en una sola n del fluido en una sola direccidireccin y evita asn y evita as el reingreso de la lechada de cemento hacia adentro el reingreso de la lechada de cemento hacia adentro del revestidor cuando la presidel revestidor cuando la presin hidrostn hidrosttica en el espacio anular es tica en el espacio anular es mayor que en el revestidor.mayor que en el revestidor.

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Cuello Flotador:Cuello Flotador:Cuello Flotador:Proporciona un asiento para la fijacin de tapones cementadores, su funcin es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superior del primer tubo de revestimiento

Proporciona un asiento para la fijaciProporciona un asiento para la fijacin de tapones cementadores, su n de tapones cementadores, su funcifuncin es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superion es similar a la de la Zapata y se coloca en el extremo superior r del primer tubo de revestimientodel primer tubo de revestimiento

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Centralizadores:CentralizadoresCentralizadores::Su funcin es la de centralizar el revestidor con la finalidad de mantener cemento uniforme alrededor de la tubera y evitar desbalance de presiones externas, manteniendo al revestidor separado de lasparedes del hoyo, centralizndolo y minimizando la canalizacin del lodo a travs de la lechada.

Su funciSu funcin es la de centralizar el revestidor con la finalidad de n es la de centralizar el revestidor con la finalidad de mantener cemento uniforme alrededor de la tubermantener cemento uniforme alrededor de la tubera y evitar desbalance a y evitar desbalance de presiones externas, manteniendo al revestidor separado de lasde presiones externas, manteniendo al revestidor separado de lasparedes del hoyo, centralizparedes del hoyo, centralizndolo y minimizando la canalizacindolo y minimizando la canalizacin del lodo n del lodo a trava travs de la lechada.s de la lechada.

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Tapones de Cementacin :Tapones de CementaciTapones de Cementacin :n :Dispositivos utilizados durante la operacin de bombeo de cemento, para disminuir la contaminacin de la lechada con el fluido de perforacin o con el de desplazamiento.

El tapn inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y el superior limpia la tubera de revestimiento de la lechada de cemento para no contaminar el lodo al momento del desplazamiento.

Dispositivos utilizados durante la operaciDispositivos utilizados durante la operacin de bombeo de cemento, n de bombeo de cemento, para disminuir la contaminacipara disminuir la contaminacin de la lechada con el fluido de n de la lechada con el fluido de perforaciperforacin o con el de desplazamiento.n o con el de desplazamiento.

El tapEl tapn inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y n inferior limpia la pared del revestidor del fluido del pozo y el el superior limpia la tubersuperior limpia la tubera de revestimiento de la lechada de cemento a de revestimiento de la lechada de cemento para no contaminar el lodo al momento del desplazamiento. para no contaminar el lodo al momento del desplazamiento.

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Cabezal de Cementacin:Cabezal de CementaciCabezal de Cementacin:n:Se encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficie, en el se guardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapn en cualquier momento sin interrumpir la operacin de bombeo.

Existen varios tipos: Manifold y Cada libre

Se encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficiSe encuentra en la parte superior del tubo que esta en superficie, en el se e, en el se guardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapguardan los tapones cementadores. Permite soltar el tapn en cualquier n en cualquier momento sin interrumpir la operacimomento sin interrumpir la operacin de bombeo.n de bombeo.

Existen varios tipos: Existen varios tipos: ManifoldManifold y Cay Cada libreda libre

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Cementacin Primaria:CementaciCementacin Primaria:n Primaria:Planificacin:PlanificaciPlanificacin:n:Es necesario conocer:Es necesario conocer:Es necesario conocer:

* Condiciones del hoyo* Temperatura de circulacin en el fondo del pozo* Temperatura de registros (extrapoladas)* Presiones que sern impuestas sobre la lechada* Zonas de perdida de circulacin, arenas permeables* Tipo de fluido de perforacin

* Condiciones del hoyo* Condiciones del hoyo* Temperatura de circulaci* Temperatura de circulacin en el fondo del pozon en el fondo del pozo* Temperatura de registros (extrapoladas)* Temperatura de registros (extrapoladas)* Presiones que ser* Presiones que sern impuestas sobre la lechadan impuestas sobre la lechada* Zonas de perdida de circulaci* Zonas de perdida de circulacin, arenas permeablesn, arenas permeables* Tipo de fluido de perforaci* Tipo de fluido de perforacinn

Propiedades de la lechada:Propiedades de la lechada:Propiedades de la lechada:

* Tiempo de espesamiento o bombeabilidad* Resistencia a la compresin* Aditivos* Materiales de perdida* Propiedades del flujo* Calidad de agua de la mezcla* Densidad de la lechada* Perdida de fluido

* Tiempo de espesamiento o * Tiempo de espesamiento o bombeabilidadbombeabilidad* Resistencia a la compresi* Resistencia a la compresinn* Aditivos* Aditivos* Materiales de perdida* Materiales de perdida* Propiedades del flujo* Propiedades del flujo* Calidad de agua de la mezcla* Calidad de agua de la mezcla* Densidad de la lechada* Densidad de la lechada* Perdida de fluido* Perdida de fluido

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CementaciCementacin Primaria:n Primaria:Causas del fracaso de una cementaciCausas del fracaso de una cementacin primaria :n primaria :

* Mezcla incompleta de cemento* Mezcla incompleta de cemento

* Fallas mec* Fallas mecnicasnicas* Fallas en el sistema a granel* Fallas en el sistema a granel* Cantidad de agua incorrecta* Cantidad de agua incorrecta

* Fraguado r* Fraguado rpido o lento del cementopido o lento del cemento

* Agua de mezcla contaminada* Agua de mezcla contaminada* Demasiada o muy poca agua de mezcla* Demasiada o muy poca agua de mezcla* Temperatura de fondo apreciada incorrectamente* Temperatura de fondo apreciada incorrectamente* Caudal de bombeo inadecuado* Caudal de bombeo inadecuado* Falla mec* Falla mecnicanica

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* Canalizaci* Canalizacin de la lechadan de la lechada

Causas del fracaso de una cementaciCausas del fracaso de una cementacin primaria :n primaria :

* Mala centralizaci* Mala centralizacin del revestidorn del revestidor

* Revestidor inm* Revestidor inmvil durante la cementacivil durante la cementacinn

* No se baj* No se baj espaciadorespaciador

* Circulaci* Circulacin del lodo pobren del lodo pobre

* No se bajo tap* No se bajo tapn de fondon de fondo

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Condiciones del lodo optimas para estabilizar el pozo y lograr valores reolgicos ptimosCondiciones del lodo optimas para estabilizar el pozo y lograr valores reolgicos ptimos

Mantenimiento continuo de la tubera durante el acondicionamiento del lodo y operaciones de cementacinMantenimiento continuo de la tubera durante el acondicionamiento del lodo y operaciones de cementacin

Bombear lo mas que se pueda de espaciador adelante del cementoBombear lo mas que se pueda de espaciador adelante del cemento

Utilizar centralizadores para lograr mejor distribucin del cemento en el anularUtilizar centralizadores para lograr mejor distribucin del cemento en el anular

Diseo apropiado de reologa de la lechada de cementoDiseo apropiado de reologa de la lechada de cemento

Altas tasas de desplazamiento de la bomba, mejoran la posicin del cementoAltas tasas de desplazamiento de la bomba, mejoran la posicin del cemento

Prevenir contaminacin de lodo / cementoPrevenir contaminacin de lodo / cemento

Conocer las limitaciones de presin de fractura de formacinConocer las limitaciones de presin de fractura de formacin

Como tener una cementaciComo tener una cementacin exitosa :n exitosa :

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5353

Identificar tapones superior e inferior y asegurarse de su correcta instalacin en el cabezal de cementacinIdentificar tapones superior e inferior y asegurarse de su correcta instalacin en el cabezal de cementacin

Revisar cabezal de cementacinRevisar cabezal de cementacin

Reciprocar el revestidor (15-20 pies) y acondicionar el hoyoReciprocar el revestidor (15-20 pies) y acondicionar el hoyo

Chequear retorno del lodo y recortes hasta la total limpieza delhoyo Chequear retorno del lodo y recortes hasta la total limpieza delhoyo

Acondicionar el lodo (resistencia gel, viscosidad plstica, punto cedente y densidad del lodo lo mas baja posibleAcondicionar el lodo (resistencia gel, viscosidad plstica, punto cedente y densidad del lodo lo mas baja posible

Probar lneas desde el camin hasta el cabezal del pozo (300-500 lpc)Probar lneas desde el camin hasta el cabezal del pozo (300-500 lpc)

Acondicionar el hoyo con tasas de bombeo en GPM equivalentes a las anticipadas del bombeo de cementoAcondicionar el hoyo con tasas de bombeo en GPM equivalentes a las anticipadas del bombeo de cemento

Mezclar espaciadores y observar operacin de mezcla. Recoger muestras mojadas y secas. Pesar y registrar lechadas continuamente

Mezclar espaciadores y observar operacin de mezcla. Recoger muestras mojadas y secas. Pesar y registrar lechadas continuamente

Como mejorar el trabajo de cementaciComo mejorar el trabajo de cementacinn

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5454

Registrar presin en superficie de bombeo continuamente durante el trabajo. Registrar cemento total mezclado y tiempo de desplazamiento

Registrar presin en superficie de bombeo continuamente durante el trabajo. Registrar cemento total mezclado y tiempo de desplazamiento

Soltar tapn superior una vez que haya sido bombeado todo el cemento. Desplazar cemento hasta que el tapn superior asiente en el cuello flotador

Soltar tapn superior una vez que haya sido bombeado todo el cemento. Desplazar cemento hasta que el tapn superior asiente en el cuello flotador

Observar retorno de lodo por si hay prdidas o ganancias, etcObservar retorno de lodo por si hay prdidas o ganancias, etc

Disminuir tasas de bombeo para asentar el tapn en el cuello flotador. Asentar el tapn con la presin adecuada por encima de la presin de circulacin. Revisar equipo de flotacin

Disminuir tasas de bombeo para asentar el tapn en el cuello flotador. Asentar el tapn con la presin adecuada por encima de la presin de circulacin. Revisar equipo de flotacin

Si el flotador se mantiene, dejar el revestimiento abierto durante el tiempo de espera del fraguado del cementoSi el flotador se mantiene, dejar el revestimiento abierto durante el tiempo de espera del fraguado del cemento

Si el tapn no se asienta con los strokes calculados, sobredesplazar el tapn no mas del volumen entre el cuello flotador y la zapata (30 pies)Si el tapn no se asienta con los strokes calculados, sobredesplazar el tapn no mas del volumen entre el cuello flotador y la zapata (30 pies)

Como mejorar el trabajo de cementaciComo mejorar el trabajo de cementacinn

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5555

Programa Tpico de RevestidoresPrograma TPrograma Tpico de pico de RevestidoresRevestidores

ConductorConductorConductor

RevestidRevestidor de Superficieor de Superficie

Revestidor IntermRevestidor IntermedioedioLinerLiner de Produccide Produccinn

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TapTapn Superiorn SuperiorTapTapn Inferiorn InferiorFluido de PerforaciFluido de Perforacinn

EspaciadorEspaciadorLechada de CementoLechada de Cemento

Cementacin PrimariaCementaciCementacin Primarian PrimariaEtapa # 1Etapa # 1Etapa # 1

Circulacin del Lodo(Limpieza del Hoyo)

CirculaciCirculacin del Lodon del Lodo(Limpieza del Hoyo)(Limpieza del Hoyo)

Etapa # 2Etapa # 2Etapa # 2Bombeo de Espaciadory Lechada de CementoBombeo de EspaciadorBombeo de Espaciadory Lechada de Cementoy Lechada de Cemento

Etapa # 3Etapa # 3Etapa # 3Desplazamiento de

la LechadaDesplazamiento deDesplazamiento de

la Lechadala Lechada

Etapa # 4Etapa # 4Etapa # 4Estado final

del pozoEstado finalEstado final

del pozodel pozo

ZapataZapata

CuelloCuelloFlotadorFlotador

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Tubo Conductor :Tubo Conductor :Tubo Conductor :

Se utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguado, se puede utilizar un aditivo para perdida de circulacin.Es conveniente usar espaciador para remover lodo y usar Tapn Superior para evitar canalizacin del cemento

Se utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguadSe utiliza cemento acelerado para disminuir el tiempo de fraguado, se puede o, se puede utilizar un aditivo para perdida de circulaciutilizar un aditivo para perdida de circulacin.n.Es conveniente usar espaciador para remover lodo y usar TapEs conveniente usar espaciador para remover lodo y usar Tapn Superior para n Superior para evitar canalizacievitar canalizacin del cementon del cemento

ConductorConductorConductorpdfM

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5858

Tubo Conductor:Tubo Conductor:Tubo Conductor:

El mtodo mas usado es bajar tubera de perforacin hasta el cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado por el anular hoyo-conductor

El mEl mtodo mas usado es bajar tubertodo mas usado es bajar tubera de perforacia de perforacin hasta el cuello n hasta el cuello flotador y bombear cemento hasta que haya retornado por el anulaflotador y bombear cemento hasta que haya retornado por el anular r hoyohoyo--conductorconductor

Trabajo en superficie ( Top Job )Trabajo en superficie ( Trabajo en superficie ( TopTop Job )Job )

ZapataZapataZapata

CuelloFlotadorCuelloCuelloFlotadorFlotador

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Revestidor de Superficie :Revestidor de Superficie :Revestidor de Superficie :

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espacio anular

hasta superficie. El cemento de mayor resistencia llamado de cola, deber

tener una resistencia a la compresin no mayor de 500 Lpc

Se utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espSe utiliza normalmente una lechada de relleno para llenar el espacio anular acio anular

hasta superficie. El cemento de mayor resistencia llamado de colhasta superficie. El cemento de mayor resistencia llamado de cola, debera, deber

tener una resistencia a la compresitener una resistencia a la compresin no mayor de 500 n no mayor de 500 LpcLpc

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

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Revestidor de Superficie:Revestidor de Superficie:Revestidor de Superficie:

Procedimiento:Procedimiento:

* Circular el pozo para romper geles* Usar espaciador para remover bien el lodo* Utilizar cemento acelerado

* Circular el pozo para romper geles* Circular el pozo para romper geles* Usar espaciador para remover bien el lodo* Usar espaciador para remover bien el lodo* Utilizar cemento acelerado* Utilizar cemento acelerado

Se deben bajar los siguientes equiposSe deben bajar los siguientes equipos::Zapata GuZapata Gua, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior ya, Cuello flotador, Centralizadores, Tapones Inferior ySuperior.Superior.

Si hay problemas de perdida de circulaciSi hay problemas de perdida de circulacin, se puede bombear el cemento por el n, se puede bombear el cemento por el espacio anular a travespacio anular a travs de una tubers de una tubera de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta que el cemento a de 0.9 a 1.0 Pulgadas hasta que el cemento fraguefrague en superficieen superficie

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ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor Intermedio:Revestidor Intermedio:Revestidor Intermedio:Se utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relleno y luego el cemento de cola de alta densidad.El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener retardadores para obtener buenos tiempos de bombeabilidad aun a altas temperaturas.Puede contener aditivos reductores de friccin, de perdida de circulacin o perdida de fluidos

Se utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relSe utilizan varios tipos de cemento. El primer tipo es el de relleno y leno y luego el cemento de cola de alta densidad.luego el cemento de cola de alta densidad.El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener El cemento utilizado para este tipo de revestidor suele tener retardadores para obtener buenos tiempos de retardadores para obtener buenos tiempos de bombeabilidadbombeabilidad aun a aun a altas temperaturas.altas temperaturas.Puede contener aditivos reductores de fricciPuede contener aditivos reductores de friccin, de perdida de n, de perdida de circulacicirculacin o perdida de fluidosn o perdida de fluidos

Revestidor IntermedioRevestidor Intermedio

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ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermedioRevestidor Intermedio

Revestidor de Produccin:Revestidor de ProducciRevestidor de Produccin:n:Es necesario realizar una buena cementacin, por lo que hay que bombear la lechada en flujo turbulento, con movimiento del revestidor hacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si funciona el sistema de flotacin.Hay que soltar la presin al terminar la cementacin para que no se formen micro-anillos detrs del revestidor

Es necesario realizar una buena cementaciEs necesario realizar una buena cementacin, por lo que hay que n, por lo que hay que bombear la lechada en flujo turbulento, con movimiento del revesbombear la lechada en flujo turbulento, con movimiento del revestidor tidor hacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si funciona el sisthacia arriba y hacia abajo. Se debe chequear si funciona el sistema de ema de flotaciflotacin.n.Hay que soltar la presiHay que soltar la presin al terminar la cementacin al terminar la cementacin para que no se n para que no se formen microformen micro--anillos detranillos detrs del revestidors del revestidor

Revestidor de ProduccinRevestidor de ProducciRevestidor de Produccinn

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Liner o Camisa de Produccin:LinerLiner o Camisa de Produccio Camisa de Produccin:n:Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacin, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminacin. Otras veces el cemento del Liner es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacin no es exitosa.El cemento deber tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadores para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogneo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gas

Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificaciEs una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacin, no centralizada y por n, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminaciende,el cemento sufre contaminacin. Otras veces el cemento del n. Otras veces el cemento del LinerLiner es deficiente en es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacicantidad y calidad, y la cementacin no es exitosa.n no es exitosa.El cemento deberEl cemento deber tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadoresrecirculadores para para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogmezclar el cemento con el peso adecuado y homogneo antes de bombearlo debe tener baja neo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gasperdida de fluido para evitar problemas con gas

ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermRevestidor Intermedioedio Liner de ProduccinLinerLiner de Produccide Produccinn

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ConductorConductorConductor

Revestidor de SuperficieRevestidor de SuperficieRevestidor de Superficie

Revestidor IntermedioRevestidor IntermRevestidor Intermedioedio Liner de ProduccinLinerLiner de Produccide Produccinn

Liner o Camisa de Produccin:LinerLiner o Camisa de Produccio Camisa de Produccin:n:Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacin, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminacin. Otras veces el cemento del Liner es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacin no es exitosa.El cemento deber tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadores para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogneo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gas

Es una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificaciEs una de las operaciones mas riesgosas, con poca planificacin, no centralizada y por n, no centralizada y por ende,el cemento sufre contaminaciende,el cemento sufre contaminacin. Otras veces el cemento del n. Otras veces el cemento del LinerLiner es deficiente en es deficiente en cantidad y calidad, y la cementacicantidad y calidad, y la cementacin no es exitosa.n no es exitosa.El cemento deberEl cemento deber tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar tener de cuatro a seis horas de espesamiento, usar recirculadoresrecirculadores para para mezclar el cemento con el peso adecuado y homogmezclar el cemento con el peso adecuado y homogneo antes de bombearlo debe tener baja neo antes de bombearlo debe tener baja perdida de fluido para evitar problemas con gasperdida de fluido para evitar problemas con gas

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Fin del Trabajo ReversandoDesplazamiento

Zapata Flotadora

Cuello Flotador

ColgadorLiner

Mezclando

Tapn Limpiador Liner

Tapn Limpiador Tubera (Torpedo)

Desplazamiento

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EJEMPLO DE CALCULOSEJEMPLO DE CALCULOSEJEMPLO DE CALCULOS

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Clculo de Volmenes en CementacionesCClculo de Vollculo de Volmenes en Cementacionesmenes en Cementaciones

Al realizar un diseo de cementacin se requiere el conocimiento del Volumen de Mezcla agua-cemento que se usar en la cementacin. Este volumen es funcin del dimetro del hoyo, dimetro de la tubera y de la altura de la columna de cemento

Al realizar un diseAl realizar un diseo de cementacio de cementacin se requiere el conocimiento del n se requiere el conocimiento del Volumen de Mezcla aguaVolumen de Mezcla agua--cemento que se usarcemento que se usar en la cementacien la cementacin. Este n. Este volumen es funcivolumen es funcin del din del dimetro del hoyo, dimetro del hoyo, dimetro de la tubermetro de la tubera y de la a y de la altura de la columna de cementoaltura de la columna de cemento

VmzVmz = Van + = Van + VrevVrevDonde:Donde:Donde:

Van: Volumen Anular, Pies Cbicos o BarrilesVan: Volumen Anular, Pies CVan: Volumen Anular, Pies Cbicos o Barrilesbicos o BarrilesVrev: Volumen del Revestidor lleno, Pies Cbicos o BarrilesVrevVrev: Volumen del Revestidor lleno, Pies C: Volumen del Revestidor lleno, Pies Cbicos o Barrilesbicos o Barriles

Volumen AnularVolumen AnularVolumen Anular Volumen del RevestidorVolumen del RevestidorVolumen del Revestidor

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Clculo de Volmenes en CementacionesCClculo de Vollculo de Volmenes en Cementacionesmenes en Cementaciones

Volumen Anular :Volumen Anular :Volumen Anular :

* Dimetro de la mecha mas un exceso* Registro Caliper (Geometra del pozo)* Di* Dimetro de la mecha mas un excesometro de la mecha mas un exceso* Registro * Registro CaliperCaliper (Geometr(Geometra del pozo)a del pozo)

Analticamente se puede calcular as:AnalAnalticamente se puede calcular asticamente se puede calcular as::

Van = 0.005454 * ( Van = 0.005454 * ( dhdh 22 -- dtdt 22 ) * D ( Pies C) * D ( Pies Cbicos ) (1)bicos ) (1)

Van = 0.000972 * ( Van = 0.000972 * ( dhdh 22 -- dtdt 22 ) * D ( Barriles ) (2)) * D ( Barriles ) (2)

Donde:Donde:Donde:dh = Dimetro del hoyo , pulgadas

dt = Dimetro de la Tubera , pulgadasD = Profundidad, pies

dhdh = Di= Dimetro del hoyo , pulgadasmetro del hoyo , pulgadasdtdt = Di= Dimetro de la Tubermetro de la Tubera , pulgadasa , pulgadas

D = Profundidad, pies D = Profundidad, pies

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La capacidad volumtrica del anular por pie de longitud se obtienedividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.

Para la tubera se usa la misma ecuacin de la forma siguiente:

La capacidad volumLa capacidad volumtrica del anular por pie de longitud se obtienetrica del anular por pie de longitud se obtienedividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.dividiendo las ecuaciones (1) y (2) por la profundidad.

Para la tuberPara la tubera se usa la misma ecuacia se usa la misma ecuacin de la forma siguiente:n de la forma siguiente:

CVtCVt = 0.005454 = 0.005454 dtdt 22 ( pies c( pies cbicos )bicos )

CVtCVt = 0.000972 = 0.000972 dtdt 22 ( barriles )( barriles )

Volumen de Mezcla:Volumen de Mezcla:Volumen de Mezcla:

VmzVmz = 1.2 * ( Van + = 1.2 * ( Van + VrevVrev ) ) 20 % exceso20 % exceso

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Volumen de la Lechada:Volumen de la Lechada:Volumen de la Lechada:

Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo de cemento.

La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie Cbico.

Entonces:

Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.Se calcula multiplicando el numero de sacos por el rendimiento.El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, El rendimiento se puede calcular para cada tipo de cemento, dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo dependiendo del requerimiento de agua especifico para cada tipo de de cemento.cemento.

La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un La A.P.I recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie CCbico.bico.

Entonces:Entonces:

VCemVCem = 94.0 = 94.0 LibrasLibras //GecGec x 62.4 x 62.4 Lbs / pie cLbs / pie cbicobico

(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manual Comp. Cementadoras)(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manua(*) Para saber la Gravedad Especifica se va a las tablas (manual Comp. l Comp. CementadorasCementadoras))

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Ejemplo:Ejemplo:Ejemplo:

La Gec de un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementacin)Sustituyendo se tiene: La La GecGec de un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementacide un cemento clase A es 3.14 (manuales de cementacin)n)Sustituyendo se tiene: Sustituyendo se tiene:

VCem = 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 Lbs / pie cbico

VCem= 0.48 Pies cbicos

VCemVCem = 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 Lbs / pie c= 94.0 Libras / 3.14 * 62.4 Lbs / pie cbicobico

VCem=VCem= 0.48 Pies c0.48 Pies cbicosbicos

Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es cemento neto.Si se recomienda usar 5.2 Gal/sac, se tendr un volumen de mezcla:

Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es cemento Significa que en un saco de cemento solamente el 48% es cemento neto.neto.Si se recomienda usar 5.2 Si se recomienda usar 5.2 Gal/sacGal/sac, se tendr, se tendr un volumen de mezcla: un volumen de mezcla:

Vmz = (5.2 Gal / sac / 7.48 Gal / pie cubico) + VCem (pies cbicos)VmzVmz = (5.2 Gal / = (5.2 Gal / sacsac / 7.48 Gal / pie cubico) + / 7.48 Gal / pie cubico) + VCemVCem (pies c(pies cbicos)bicos)

Vmz = 5.2 / 7.48 + 0.48VmzVmz = 5.2 / 7.48 + 0.48= 5.2 / 7.48 + 0.48

Vmz = 1.18 pie 3 / saco Rendimiento de la mezclaVmzVmz = 1.18 pie = 1.18 pie 33 / saco / saco Rendimiento de la mezclaRendimiento de la mezcla

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Conociendo el numero de sacos y multiplicndolo por el rendimiento , se encuentra el volumen en pies cbicos y si se quiere llevar a barriles, bastar con multiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie cbico

Conociendo el numero de sacos y multiplicConociendo el numero de sacos y multiplicndolo por el rendimiento , se ndolo por el rendimiento , se encuentra el volumen en pies cencuentra el volumen en pies cbicos y si se quiere llevar a barriles, bicos y si se quiere llevar a barriles, bastarbastar con multiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie ccon multiplicar este valor por 0.1781 barriles / pie cbicobico

Tiempo de Circulacin:Tiempo de CirculaciTiempo de Circulacin:n:

Es el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombear cemento hasta que la mezcla ha sido colocada en su sitioEs el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombeEs el tiempo transcurrido desde que se empieza a mezclar y bombear ar cemento hasta que la mezcla ha sido colocada en su sitiocemento hasta que la mezcla ha sido colocada en su sitio

TcTc = = TmbTmb + + TdcTdc

Tc: Tiempo cementandoTmb: Tiempo mezclando y bombeando cementoTdc: Tiempo desplazando cemento

TcTc: Tiempo cementando: Tiempo cementandoTmbTmb: Tiempo mezclando y bombeando cemento: Tiempo mezclando y bombeando cementoTdcTdc: Tiempo desplazando cemento: Tiempo desplazando cemento

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Tmb = Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo (minutos)TmbTmb = Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo= Cantidad de cemento a mezclar / Capacidad de mezcla y bombeo (minutos)(minutos)

Tdc = Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)TdcTdc = Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)= Volumen de desplazamiento / Gasto de la bomba (Q)

Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc -- Dv )Dv )

N : Longitud carrera (pies)

S : Emboladas por minuto

Dc : Dimetro de la camisa

Dv : Dimetro del vstago

N : Longitud carrera (pies)N : Longitud carrera (pies)

S : Emboladas por minutoS : Emboladas por minuto

Dc : DiDc : Dimetro de la camisametro de la camisa

Dv : DiDv : Dimetro del vmetro del vstagostago

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Ejemplo de Clculo:Ejemplo de CEjemplo de Clculo:lculo:Determinar el tiempo de cementacin de un pozo de 6000 de profundidad con un dimetro de 12 1/4. El dimetro del revestidor es de 9 5/8 y peso nominal de 53.5 Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de 1000 sacos y se tiene una capacidad de mezcla y bombeo de 20 scs / minuto.El taladro tiene una bomba Duplex con las siguientes especificaciones:

18 emboladas por minutoDimetro de la camisa: 6 1/2 Eficiencia 90%Dimetro del vstago: 2.5 EPM = 60

Determinar el tiempo de cementaciDeterminar el tiempo de cementacin de un pozo de 6000n de un pozo de 6000 de profundidad de profundidad con un dicon un dimetro de 12 1/4metro de 12 1/4. El di. El dimetro del revestidor es de 9 5/8metro del revestidor es de 9 5/8 y peso y peso nominal de 53.5 Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de nominal de 53.5 Lbs/pie. La cantidad de cemento a mezclar es de 1000 1000 sacos y se tiene una capacidad de mezcla y bombeo de 20 sacos y se tiene una capacidad de mezcla y bombeo de 20 scsscs / minuto./ minuto.El taladro tiene una bomba El taladro tiene una bomba DuplexDuplex con las siguientes especificaciones:con las siguientes especificaciones:

18 emboladas por minuto18 emboladas por minutoDiDimetro de la camisa: 6 1/2metro de la camisa: 6 1/2 Eficiencia 90%Eficiencia 90%DiDimetro del vmetro del vstago: 2.5stago: 2.5 EPM = 60EPM = 60

Tc = Tmb + TdcTcTc = = TmbTmb + + TdcTdc

Tmb = 1000 scs / 20 scs/minTmbTmb = 1000 = 1000 scsscs / 20 / 20 scs/minscs/min

Tmb = 50 minutosTmbTmb = 50 minutos= 50 minutos

DUPLEXDUPLEXDUPLEX

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Tdc = Vdc / Gasto (Q)TdcTdc = = VdcVdc / Gasto (Q)/ Gasto (Q)

Vdc = Longitud revest.hasta el cuello * 0.005454 * Diam. Int.2VdcVdc = Longitud = Longitud revest.hastarevest.hasta el cuello * 0.005454 * el cuello * 0.005454 * DiamDiam. Int.. Int.22

Vdc = ( 6000 - 40) * 0.005454 *(8.535) 2VdcVdc = ( 6000= ( 6000 -- 4040) * 0.005454 *(8.535) ) * 0.005454 *(8.535) 22

Vdc = 2368 pies * 7.48 gal/pie3VdcVdc = 2368 pies * 7.48 gal/pie= 2368 pies * 7.48 gal/pie33

Vdc = 17712 galonesVdcVdc = 17712 galones= 17712 galones

Gasto:Gasto:Gasto:

Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc 2 - Dv 2 ) * EficienciaQ = 0.00679 * N * S ( 2Dc Q = 0.00679 * N * S ( 2Dc 22 -- Dv Dv 2 2 ) * Eficiencia) * Eficiencia

Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) 2 - (2.5) 2 ) * 0.90Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) Q = 0.00679 * 60 * 18 ( 2(6.5) 22 -- (2.5) (2.5) 22 ) * 0.90) * 0.90

Q = 516 Gal / minQ = 516 Gal / Q = 516 Gal / minmin

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Tdc = 17712 / 516TdcTdc = 17712 / 516= 17712 / 516

Tdc = 34 minutosTdcTdc = 34 minutos= 34 minutos

Tc = Tdc + TmbTcTc = = TdcTdc + + TmbTmb

Tc = 50 + 34TcTc = 50 + 34= 50 + 34

Tc = 84 minutos Tiempo de cementacinTcTc = 84 minutos= 84 minutos Tiempo de cementaciTiempo de cementacinnpd

fMac

hine t

rial ve

rsion

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Frmulas para calcular la capacidad de tubera de perforacin: Frmulas para calcular la capacidad de tubera de perforacin:

Barriles por pie: 0.0009714 x D2

Pie por Barril: 1029.4 / D2Pie Cbico por pie: 0.005454 x D2

Pie por pie Cbico: 183.35 / D2

Galones por pie: 0.0408 x D2

Pie por Galn : 24.51 / D2

D : Diametro en Pulgadas

Frmulas para calcular el volumen entre tubera y hoyo, revestidor y hoyoy entre revestidor y revestidor

Frmulas para calcular el volumen entre tubera y hoyo, revestidor y hoyoy entre revestidor y revestidor

Barriles por pie: 0.0009714 x (D2 _ d2)Pie por Barril: 1029.4 / (D2 _ d2)Pie Cbico por pie: 0.005454 x (D2 _ d2)Pie por pie Cbico: 183.35 / (D2 _ d2)Galones por pie: 0.0408 x (D2 _ d2)Pie por Galn : 24.51 / (D2 _ d2)

D : Diametro e