INVESTIGACION

Investigar dos tipos de cementos especiales en la industria petrolera

Investigar los registros CBL y VDL

Cementos portland especiales en la industria petrolera

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma que el

portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los

componentes que lo forman.

Portland férrico

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este

cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de

hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de

Fe2O3, una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este

motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los

mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo bajo, en efecto estos contienen una

menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2).

Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos

cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas.

Cementos blancos

Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy

alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color

blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más

oscuro al cemento férrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y

decriolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno. Para bajar la calidad del tipo de

cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5; también

llamado pavi) se le suele añadir una adición extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el

tipo, ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipoI

Cementos de mezclas

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes

como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características

que lo diferencian del Portland normal.

Cemento de fraguado rápido

CEMENTACION DE Rubén Darío Mamani Choque

POZOS PETROLEROS Carrera: Ing. Petrolera

El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano, se caracteriza por iniciar el

fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento

Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 ºC).1 Es apropiado para trabajos

menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría

del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante

retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si inicia el fraguado

aproximadamente a los 15 minutos (a 20ºC). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180

minutos de iniciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10

MPa), por lo que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención rápida y definitivos. Hay

cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen resistencia a la compresión superior algunos

hormigones armados (mayor a 60 MPa).

Registros para evaluar el trabajo de la cementación

1. Registro Sónico de Cementación CBL (CBL)

Nos proporciona una evaluación cualitativa de la cementación. El registro CBL-VDL indica la

adherencia entre la TR y el cemento y la adherencia entre el

cemento y la formación.

Es una herramienta de principio sónico que provee medidas

continuas de las variaciones de la adherencia cemento-revestidor

y cemento-formación.

Después de la cementación de una tubería de revestimiento, se

efectúa el registro sónico de cementación, cuyo objetivo principal

es el de conocer localidad de la cementación, lo cual permitirá

observar el aislamiento de los intervalos que contienen agua. Si la

cementación de la tubería de revestimiento es defectuosa, puede

ocasionar la producción de agua salada a través de los intervalos

abiertos en el pozo, provenientes de las zonas vecinas.

Anteriormente se usó durante mucho tiempo el registro de

temperatura para definir la buena o mala cementación. El registro

sónico de cementación lo sustituye con mucha ventaja, permitiendo

determinar el grado de adherencia del cemento a la tubería de revestimiento. El registro de control de

cementación

CBL es utilizado en la actualidad, para conocer la calidad de adherencia del cemento a la tubería de

revestimiento. Puede ser registrado con el equipo conocido; es necesario mantener el equipo en el

centro de la tubería, para lo cual se usan centralizadores especiales. En el caso de sufrir alguna

inclinación, sus lecturas son falsas. El CBL consta de un transmisor que emite ondas acústicas

longitudinales que siguen una trayectoria, viajando a través de la tubería de ademe y son detectadas

por un receptor que está a tres pies y mide la amplitud en mili voltios, finalmente es enviada a la

superficie en donde se registra. En ocasiones la tubería de revestimiento se mantiene bajo presión

hasta que fragüe el cemento, cuando se quita la presión, la tubería se contrae lo suficiente como para

romper la adhesión del cemento dejando un espacio entre la tubería y el cemento, formando un micro

CEMENTACION DE Rubén Darío Mamani Choque

POZOS PETROLEROS Carrera: Ing. Petrolera

anillo que también puede ser producido cuando se aplica presión y luego se suspende. Esto provoca

que el CBL responda como si fuera mala cementación. La adherencia del cemento a la tubería se

produce más rápido frente a las formaciones permeables que frente a las rocas impermeables. Esto es

lógico ya que el cemento pierde agua frente a las zonas permeables, fraguando más rápidamente, por

lo tanto, se recomienda correr este registro después de las 24 horas de efectuada la cementación de

la tubería de revestimiento para una buena interpretación del registro, tomando en cuenta también el

grado de inclinación del pozo y el tipo de fluidos. Además nos puede indicar las zonas de rupturas de

la tubería de revestimiento “T.R.”

La interpretación de este registro requiere de una curva de amplitud, una de tiempo de tránsito y un

espectro microsismo gráfico.

La herramienta está conformada por un transmisor sónico de una frecuencia cercana a los 20 Khz. y

dos receptores espaciados a 3 y 5 ft respectivamente. La señal recogida es omnidireccional.

Aplicaciones del CBL

La principal aplicación es determinar la calidad de la adherencia entre cemento y revestidor del pozo.

Determinar la calidad de la adherencia entre el cemento y la formación.

Localizar el tope de cemento.

Ayuda a tomar decisiones para realizar cementaciones correctivas.

Principios Básicos

2. Registro de densidad variable

(VDL)

El registro VDL como ya se mencionó

anteriormente, en un principio se aplicó

CEMENTACION DE Rubén Darío Mamani Choque

POZOS PETROLEROS Carrera: Ing. Petrolera

para detectar zonas fracturadas en pozos abiertos. En este registro, que se puede obtener en la misma

sonda del

BHC, usando únicamente un transmisor y dos detectores, se interpreta la amplitud de la tendencia

total de ondas para definir la adherencia del cemento. En el equipo viene incluido un osciloscopio,

cuyo barrido marca una línea de luz en la pantalla del tubo, después de cada pulso del transmisor.

Este trazo del osciloscopio es fotografiado en una rápida sucesión de medidas, donde la película se

mueve en sincronía con el movimiento de la sonda, produciendo una muestra de densidad variable. El

sonido que se envía puede viajar a través de la tubería, a lo largo del cemento detrás de la tubería,

desplazándose por la formación o por el lodo. El primero en llegar es el que viaja a lo largo de la

tubería y el último es el que viaja por el lodo. La propagación a través del cemento es muy débil. En

tubería mal cementada, la mayor parte del sonido pasará a lo largo de la tubería y solo una pequeña

parte de la misma es transferida al cemento o a la formación. Las señales fuertes de la tubería

aparecen en el

VDL como bandas rectas, oscuras y claras. Cuando no existe buena adherencia de cemento, la señal

recibida es débil. Sí el cemento está unido a la formación, se espera una señal fuerte. La canalización

del cemento aumenta la señal de la tubería. Sí existe micro anillo, gran parte de la energía sonora

permanece en la tubería, mientras que la presencia de gas en el lodo, atenúa toda la tendencia de las

ondas.

CEMENTACION DE Rubén Darío Mamani Choque

POZOS PETROLEROS Carrera: Ing. Petrolera