Cementacion TRs ZonasDepre

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CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN ZONAS DEPRESIONADAS CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN ZONAS DEPRESIONADAS SANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZ SANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZ

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CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN

ZONAS DEPRESIONADAS

CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN

ZONAS DEPRESIONADAS

SANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZSANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZ

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

CONTENIDO

OBJETIVO

INTRODUCCIÓN

PROBLEMÁTICA MIENTRAS SE PERFORA Y SE CEMENTA EN ZONAS DEPRESIONADAS

NUEVAS TECNOLOGÍAS DE CEMENTO Y EQUIPO

PROPUESTA DE SOLUCIÓN

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

A medida que la demanda mundial de energía se incremente, la

perforación y reparación de pozos, se ven obligados a enfrentar

retos mas difíciles de alcanzar. Así mismo, en la cementacion de las

tuberías de revestimiento a traves de zonas sumamente

depresionadas, es necesario la aplicación de nuevas tecnologías en

lechadas de cementos ultra ligeros con micro esferas y espumadas,

y nuevos equipos para el mejoramiento de las mismas.

OBJETIVO

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

INTRODUCCION

SIHIL-A

J

L

TJKUTZ-TA

KLTM M MB

W

Q

BNN

B

DB

DCI

E

I

H

NA

NC

CHAC-A

NB

O

FOF

PGP

G

S

R

C

Fig. 1.1 Localización del campo Cantarell

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PROBLEMÁTICA MIENTRAS SE PERFORA EN ZONAS DEPRESIONADAS

• Perdidas parciales a totales de circulación

• Migración de gas

• Limpieza ineficiente

• Pegaduras

• Manifestación de hidrocarburos

• Aportación de agua

• Eventos geológicos no

esperadosFig. 2.1 Gradientes de presión

Prof.

Presion de Fractura

Presion hidrostática

Nivel estático de fluido

Presión de Poro

Prof.

Presion de Fractura

Presion hidrostática

Nivel estático de fluido

Presión de Poro

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Falla en el sistema de acoplamiento de tapones Sello hidráulico ineficientePequeña altura de lechada de cemento Pobre eficiencia de sellado del empacador de boca del liner Migración de gas en la boca del liner Aportación temprana de agua y/o gasCorrosión de la tubería de revestimiento Excesivos costos: Fluido de perforación, Lechada de cemento, Tiempo del equipo de perforación, Operaciones secundarias de cementación, Inducciones y Estimulaciones.

PROBLEMÁTICA DE LAS CEMENTACIONESEN ZONAS DEPRESIONADAS

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION

30” 309 lb/p

Estado Mecánico

800 m

Dbna: 10 5/8”

180 m

3200 m

2550 m

Cementaciòn forzada

11 7/8” 71.8 lb/p

9 5/8” 53.5 lb/p

Lechada de cementode Amarre 1.90 gr/cm3

Lechada de cementode relleno1.60gr/cm3

Brecha Pal. a 2600 m

2450 m

100 m altura de cemento

Fig. 2.2. Cementaciòn convencional con colgador de cuñas hasta 1995.

Bombeo continuo de agua de mar

por espacio anular

Colgador de cuñas

16” 84 lb/p

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EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION

Fig. 2.3. Cementaciòn convencional con colgador de cuñas y empacador (1995 – 1997)

30” 309 lb/p

Estado Mecánico

800 m

Dbna: 10 5/8”

180 m

3200 m

2550 m

Colgador de cuñas y Emp. de Boca de liner

11 7/8” 71.8 lb/p

9 5/8” 53.5 lb/p

Lechada de cemento de Amarre 1.90 gr/cm3

Lechada de cemento de relleno 1.60 gr/cm3

Brecha Pal. a 2600 m

2450 m

100 m altura de cemento

Bombeo continuo de agua de mar

por espacio anular16” 84 lb/p

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Estado Mecánico

Fig. 2.4. Cementaciòn Ultraligera 0.88 – 1.35 gr/cc ( 1997 – 2005 )

16” 84 lb/p 800 m

Dbna: 10 5/8”

180 m

3200 m

2550 m

Colgador de cuñas y Empacador de boca

del liner

11 7/8” 71.8 lb/p

9 5/8” 53.5 lb/p

Lechada de cementoUltraligero 0.88-1.35 gr/cm3

Brecha Pal. a 2600 m

2450 m

100 - 450 m altura de cemento

EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION

30” 309 lb/p

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

Estado Mecánico

Fig. 2.5. Cementaciòn espumada 0.65 gr/cc y colgador expansible ( 2005 )

30” 309 lb/p

800 m

Dbna: 10 5/8”

180 m

3200 m

2550 m

Colgador expansible

11 7/8” 71.8 lb/p

9 5/8” 53.5 lb/p

Lechada de cemento Espumado 0.65 gr/cm3

Brecha Pal. a 2600 m

2450 m

450-600 m altura de cemento

EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION

16” 84 lb/p

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TECNOLOGIAS DE CEMENTO

El cemento Ultraligero con micro esferas es una tecnología de lechada de concreto, que optimiza el comportamiento de la lechada durante su aplicación, asegura una alta calidad del cemento fraguado con densidades de (0.88-1.35) gr/cm3. Su metodología esta basada en la fracción sólida.

Fig. 3.1 Lechadas Convencionales Fig. 3.2 Lechadas de baja densidad y alta resistencia a la compresión

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LOS BENEFICIOS DEL CEMENTO ULTRALIGERO CON MICROESFERAS

Alta resistencia a fluidos corrosivosBaja Permeabilidad

Bajo contenido de agua Baja concentración de aditivosFácil de mezclar

Baja Agua libre Baja porosidadBaja permeabilidad

Cem

ento

fra

guad

oCe

men

to li

quid

o

Alta durabilidad mecánica

Alto esfuerzo compresivo

Baja pérdida de fluido

Alto contenido de sólidos

Empacamiento eficiente

Alta resistencia al ácido

Mejor control en los disparos/ Estim.Mejor aislamiento zonal

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TECNOLOGÍA DEL CEMENTO ESPUMADO

El cemento Espumado: Es una mezcla de cemento con micro esferas,agentes espumantes y nitrógeno, el proceso de ejecución es totalmenteautomatizado.

Fig. 3.3 Fig. 3.4

Como fluido, su apariencia física es semejante a la crema de afeitar.

Una vez fraguado, tiene una matriz porosa, no permeable, con excelentespropiedades mecánicas.

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TECNOLOGÍA DEL CEMENTO ESPUMADO

El proceso es totalmente automatizado, empleando una lechada base, la cual será espumada y sus propiedades son la ESTABILIDAD y CALIDAD de ESPUMA para obtener un mejor aislamiento en las zonas de interés y RESISTENTE a los esfuerzos de expansión y contracción durante la vida productiva del pozo.

Fig. 3.5 Calidad de Espuma %

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

0 20 40 60 80P

erm

eabi

lidad

(m

d)

Calidad de Espuma %Calidad de Espuma %

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

0 20 40 60 80P

erm

eabi

lidad

(m

d)

Calidad de Espuma %

Rango Operativo

Proceso Automatizado

15% – 30%

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

NUEVA TECNOLOGIA EQUIPOS DE CEMENTACION

Fig. 3.6 Colgador hdco. con cuñas escondidas

Fig. 3.7 Colgador hdco. expansible

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

Fig. A Centrador integral de aleta sólida Fig. B Centradores integrales de flejes

PERMITIR UNA BUENA CENTRALIZACION Y ASI MEJORAR EL AISLAMIENTO ZONAL

BA

Fig. C Controlador de perdida

NUEVA TECNOLOGIA EQUIPOS DE CEMENTACION

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Válvula desviadorade flujo

Cople de retensión de auto llenado

Colgador hdco. concuñas escondidas

Hta. Soltadora

Zapata flotadora de auto llenado

Tapón limpiador T.R.

Bajando el liner

Cementando el liner

CirculandoCierre de valvula

anclar y soltar

Secuencia operativa: Colgador con cuñas escondidas

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Bajando el liner

Desplazamiento del tapón

Cementando el liner

Expandiendo el colgador del

liner

Expansión completa

Perforando la etapa

Secuencia operativa: Colgador expansible

Molienda de accesorios y

cemento

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CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS

Pozo: Cant-1060 Pozo: Cant-3085DCemento ultraligero

0.88 gr/ccCemento espumado

0.65 gr/cc

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APLICACIONES

Ok S/CBLUltraligeroNo7 5/8” x 9 5/8”Cant-431Akal “FO”

Ok S/CBLUltraligeroNo7 5/8” x 9 5/8”Cant-3003Akal “Q”

No

No

No

No

No

Centradores

Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-3030Akal “Q”

Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-475Akal “TGP”

Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-1088dAkal “BN”

Ultraligero

Ultraligero

Cementaciòn

Ok S/CBL5 1/2” x 7 5/8”Cant-58Akal “O”

Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Sihil-14Akal “TJ”

ResultadoColgador con cuñas

escondidas

PozoPlataforma

CEMCOLG

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Fallo S/CBLUltraligeroSi7 5/8” x 9 5/8”Cant-245DAkal “PR”

Ok S/CBLUltraligeroSi7 5/8” x 9 5/8”Cant-46DAkal “GR”

Ok S/CBLUltraligeroNo5 1/2” x7 5/8”Cant-1088DAkal “BN”

Si

Si

No

No

No

Centradores

Ok S/CBLUltraligero5 ½” x 7 5/8”Cant-62Akal “H”

Ok OkUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-1060Akal “M”

Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-3041Akal “MB”

Ultraligero

Ultraligero

Cementaciòn

Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-1028DAkal “TJ”

Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-3030Akal “Q”

ResultadoColgador con cuñas

escondidas

PozoPlataforma

CEMCOLG

APLICACIONES

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Si

Si

No

No

No

Centradores

Ok S/CBLMicro esferas y espumado

7 5/8” x 9 5/8”Cant-430Akal “FO”

OK S/CBLMicro esferas y espumado

7 5/8” x 9 5/8”Cant-3021Akal “MB”

Ultraligero

Micro esferas y espumado

Ultraligero

Cementaciòn

OK S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-468DAkal “GP”

Ok Ok7 5/8” x 9 5/8”Cant-3085DAkal “BN”

Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-3035DAkal “TM”

ResultadoColgador Expansible

PozoPlataforma

APLICACIONES

COLG CEM

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PROPUESTA DE SOLUCION PARA LA CEMENTACIÒNDE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN FORMACIONES

DEPRESIONADAS • Tomar el registro de calibraciòn.• Registro estático - registro de temperatura.• Colocar centradores integrales.• Usar el colgador con cuñas escondidas, colgador expansible.• Aditivo para el control de perdida de circulación • Utilizar lechadas de cemento ultraligeras y/o lechadas con micro

esferas espumadas dens. (0.84-0.65) gr/cm3. • Utilizar un fluido ligero para efectuar el desplazamiento.• Alcanzar la presión final.• Al efectuar la cementaciòn, controlar simultáneamente la

migración de la burbuja de gas por E. A. a la superficie, mediante el manejo del estrangulador.

• Después de haber reconocido P.I. Tomar reg. de cementaciòn.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. Se ha cumplido el sellar mecanicamente la parte superior y se ha mejorado el sello hidráulico entre la formación y la tubería corta de explotación sin contratiempos.

2. La aplicación de los nuevos sistemas de colgadores, centradores, cemento ultra-ligero, cemento con micro esferas espumado, controladores de perdida, y las buenas practicas, han servido para mejorar el aislamiento de zonas depresionadas.

3. Siempre se ha tenido el control de las condiciones de operación y seguridad (presión, gasto, volumen).

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4. Se evita la colocaciòn de otro empacador de boca de liner y retenedor.

5. En base en los resultados obtenidos en estas aplicaciones tecnológicas podemos concluir que existe la factibilidad técnica y económica de continuar usando estas tecnologías en formaciones con bajo gradiente de fractura.

6. Modificar el diseño de la ingenieria del colgador expansible simultaneamente alcanzar la presión final y se inicie la expansion de las bandas de sello.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES