CONSULTA Nº 2 RETENEDORES DE CEMENTO

DV – TOOLRASPADORES

CARLOS CHICO

08/03/2012

RETENEDORES DE CEMENTO

Los retenedores de cemento son empaquetadores permanentes que se pueden fresar colocados con líneas de cable o tubería que se utilizan durante las tareas de inyectar cemento. Generalmente se perforan o se fresan los retenedores de cemento antes de hacer el punzado. Ésta es a una válvula ida y vuelta que se controla con la sarta de trabajo por medio de levantarla para cerrarla o bajarla para abrirla. Se puede probar la tubería antes de la inyección por medio de levantar para cerrar la válvula y aplicar presión. La válvula cerrada asegura que se mantendrá la inyección bajo la presión final y cualquier cemento en exceso se circula por inversa para sacarlo. Esta característica es crítica en los pozos con niveles de fluido bajos para mantener la presión hidrostática fuera de la zona donde se inyecta durante las operaciones de inyecciones por lotes.

El retenedor es una herramienta de fácil molienda, y se utiliza en ocasiones como tapón ciego para aislar intervalos abiertos; y como tapón mecánico con charnela en su parte inferior, que permite el paso del Stinger de la herramienta soltadora para poder realizar la cementación. Al levantar el Stinger, la charnela se cierra quedando atrapada la lechada de cemento abajo el tapón mecánico o retenedor.

También se recomienda el empleo de esos retenedores en cementaciones forzadas someras, donde los estratos de la formación están poco consolidados y expuestos al regreso de fluidos de la formación a través de los disparos en la TR, así como en zonas con la presencia de formaciones arcillosas y elásticas que también originan el regreso de los fluidos de la formación al pozo.

Los retenedores de cemento se han utilizado para compresión de operaciones de cementación por más de 40 años. Durante ese lapso de tiempo, materiales y diseños han mejorado mucho pero el concepto básico y la aplicación no ha cambiado. Están diseñados principalmente para dirigir la colocación de líquidos y mantener cemento bajo presión durante el fondo del pozo y la colocación de cemento y retener bajo la presión de fondo de pozo durante y después de las operaciones de recuperación de cementación. También están diseñados para ser sacados del pozo con equipo de perforación y técnicas convencionales. La presión y el líquido elemento de contención y la construcción de los retenedores de cemento perforable ha sido bien utilizada por la industria petrolera.

Las características de drillability y control de presión de fondo de pozo con frecuencia se requieren para el aceite y otras operaciones, pero el diseño de los retenedores mayor parte del cemento ha sido tan correctoras dirigidas a consolidar los retenedores de cemento, que a menudo no se llevará a cabo según sea necesario cuando se utiliza junto con otras operaciones.

El retenedor de cemento asegura que una inyección de cemento aguantará bajo la presión final.

RETENEDORES DE CEMENTO INFLABLES

Los Retenedores de Cemento Inflables, pueden funcionar en agujeros descubiertos o entubados y pueden expandirse a 2 veces su diámetro de inserción.Pueden insertarse con tubería de trabajo o TP y se inflan con fluido o gas aplicando presión en su superficie. Estas herramientas tienen un elemento inflable 100% reforzado por flejes expuestos de acero para mayor capacidad de anclaje en agujero entubado o descubierto.

El Retenedor de Cemento TAM permite cementar a través del mismo, mientras que elTAMPLUG es estrictamente un tapón puente.

Los Retenedores Permanentes de Cemento TAM están diseñados para ser de fácil operación y alta confiabilidad. Es ideal para operaciones de cementación. Utilizando un mecanismo único de camisa deslizable; los Retenedores de Cemento TAM no necesitan de válvulas de retención para fijar y mantener la presión del elemento.

FUNCIONAMIENTO.El Retenedor de Cemento TAM se infla circulando una canica a la herramienta.Posteriormente se aplica presión desde superficie. La canica activa la camisa deslizable la cual retiene la presión de inflado en el elemento. Después se aplica presión adicional para expulsar la canica y su choke a través del elemento.Entonces puede hacerse la cementación a través del retenedor. Una válvula de retención interna evita un posible retorno de flujo.Al liberar el retenedor de la sarta de trabajo, la válvula de retención superior se cierra, previniendo así comunicación a través del retenedor. Entonces se puede colocar cemento sobre el retenedor.

VENTAJAS:

Pasa por diámetros pequeños.Se ancla en diámetros mayores.Adherencia confiable en tubería de revestimiento o en agujero descubierto.Ideal para aplicaciones en que no pueden usarse empacadores mecánicos.

RETENEDOR REPERFORABLE.

El Tapón Reperforable S&S 6.0 es de tipo ciego y es utilizado para empaquetar pozos abandonados, en aislación de zonas específicas, y en operaciones de cementación. Está diseñado para ser fijado mediante cable a través de herramientas de uso normalizado en el mercado. Es apto para soportar presiones diferenciales de hasta 6.000 PSI y temperaturas máximas de 200 ºF (93 ºC). S&S Oil Tools provee tapones para ser utilizados en diferentes medidas de casing.

Aplicaciones:

Abandono de pozos

Aislación temporaria o permanente de zonas específicas

Inyección de cemento (junto a Retenedor de Cemento S&S)

Inyección de cemento (junto al Tapón Reperforable S&S)

Procedimiento de colocación del punto débil en Tapones Reperforables y Retenedores de Cemento S&S.

Para una correcta operación de fijado es imprescindible ejecutar el siguiente procedimiento antes de bajar el Tapón o Retenedor en el pozo: 1. Retire el punto débil del Tapón o Retenedor;

2. Quite el envoltorio del mismo;

3. Rosque el lado de la rosca más larga en el mandril de tensión de la taponera, contando las vueltas, hasta hacer tope.

Introduzca el mandril en el Tapón o Retenedor y rosque el punto débil contando las vueltas hasta hacer tope. La cantidad mínima de vueltas a roscar en ambos casos se muestra en la siguiente tabla:

4. En caso de no llegar a roscar la cantidad de vueltas mínimas en alguna de las dos roscas, retire el punto débil y verifique que ambas roscas estén libres de todo tipo de residuos, de ser necesario limpie las mismas y repita la operación del punto 3.

¡NUNCA! SE DEBERÁ UTILIZAR UN TAPÓN O RETENEDOR QUE NO CUMPLA CON LO INDICADO EN EL PUNTO 3. SI SE UTILIZA, SE CORRE EL RIESGO DE BARRER LOS FILETES ROSCADOS SIN LOGRAR CORTAR EL PUNTO DÉBIL, FRACASANDO LA OPERACIÓN DE FIJADO CON LA CONSIGUIENTE PÉRDIDA DE TIEMPO QUE ESO IMPLICARÍA.

La correcta colocación de los Puntos Débiles en los Conjuntos Fijadores y Tapones o Retenedores, es responsabilidad exclusiva del operador que los utilice. Si se registrara cualquier tipo de problema con un Tapón o Retenedor, por favor enviar una nota detallando la fecha que figura grabada en nuestros Tapones y Retenedores y el número de partida grabada en el Punto Débil.

Empacadores perforables.

El retenedor de cemento Baker modelo K-1 (Figura 5-10) y el tapón mecánico son ejemplos de herramientas de fondo perforables. Estas herramientas sólo se pueden correr una vez y luego molerlos después que el cemento fragüe.Normalmente, se corren mediante una tubería, una tubería de perforación o un cable.Por lo general, están fabricados de hierro fundido y presentan un tamaño compacto para minimizar el tiempo de perforación. Llevan incorporada una válvula de camisa deslizante o una válvula de resorte para controlar la inyección de la lechada y garantizar las condiciones de cementación finales. Las válvulas de camisa deslizante se accionan subiendo y bajando la tubería y evitan el flujo en cualquier dirección.

Para conectar el retenedor de cemento a la herramienta de asentamiento de cable se utiliza un adaptador. El retenedor de cemento se baja hasta la posición correcta y se asienta mediante el encendido eléctrico de una carga de combustión lenta en la herramienta de asentamiento. Cuando el retenedor de cemento está completamente empacado, la herramienta de asentamiento es liberada y se recupera con el cable. Por último, el aguijón se corre con tubería y se inserta en el agujero del retenedor para llevar a cabo la cementación forzada.

Cuando el retenedor se corre utilizando una tubería, el retenedor se conecta a una herramienta para asentamiento con tubería. A medida que baja el retenedor de cemento, la válvula se abre para permitir que la tubería se llene. Al girar la tubería hacia la derecha, las cuñas superiores se liberan y se inicia el empaque (en algunos modelos).

A continuación, la tubería se tira para arriba para terminar el empaquetamiento. Cuando se alcanza la tensión de asentamiento adecuada, la herramienta de asentamiento se libera.

Cementación forzada con retenedor de cemento.

La cementación forzada con retenedor de cemento es similar al método de cementación forzada sin tubo de fondo. La diferencia estriba en que, en lugar de utilizar un empacador recuperable, se emplea una herramienta de aislamiento perforable (el retenedor de cemento).

Esta técnica se utiliza principalmente cuando es difícil o poco seguro mantener la presión final de cementación forzada y, en especial, en los casos en los que se registran pérdidas de circulación y cuando una presión diferencial alta puede alterar la costra de lodo.También se usa cuando se comunican distintas zonas.

El retenedor de cemento puede asentarse muy cerca de la zona con cable o mecánicamente, con lo cual se minimiza el riesgo de contaminación del cemento.

La presión de cementación queda atrapada bajo la herramienta gracias a una válvula de control situada en el retenedor de cemento.De esta manera, la tubería, el revestimiento y el cabezal de pozo quedan protegidos de la presión de la cementación forzada.

A continuación se indica el procedimiento típico a seguir en una operación de cementación forzada con retenedor de cemento:PASO 01 Aísle cualquier perforación abierta por debajo de la zona de tratamiento.PASO 02 Corra el retenedor de cemento en el pozo hasta la profundidad de asentamiento.PASO 03 Asiente el retenedor de cemento.PASO 04 Introduzca el aguijón en el retenedor y lleve a cabo la prueba de inyección.PASO 05 Extraiga el aguijón del retenedor.PASO 06 Bombee agua en primer lugar y luego la lechada de cementación y agua.PASO 07 Desplace la lechada hasta que quede a un 1 bbl del extremo del aguijón.PASO 08 Introduzca el aguijón en el retenedor.PASO 09 Inyecte la lechada en la zona, si es necesario intermitentemente (si la presión no aumenta), hasta alcanzar la presión final de cementación forzada.PASO 10 Extraiga el aguijón del retenedor.PASO 11 Haga circulación inversa para limpiar la tubería y el aguijón (=1,5 veces el volumen de la tubería).PASO 12 Espere a que el cemente fragüe.

Diverter Tool o DV ToolEl conjunto Diverter Tool es una herramienta utilizada en cementaciones multietapas o para colocar tapones de cemento en una profundidad requerida en pozo abierto, con el efecto de aislar zonas, controlar pérdidas de circulación, abandono de pozos u otras aplicaciones como asiento para cuñas de desviación.

Su diseño incluye la utilización de un tapon separador (Dardo) los que permiten la no contaminación de la lechada con los fluidos del pozo y de desplazamiento

Figura 1-1 Dv Tool

COLLAR DE CEMENTACIÓN DE DOBLE ETAPA (DV TOOL)Esta herramienta sirve para cementar en dos etapas el casing, es necesario que en los diagramas de completación se señale esta herramienta para indicar que el casing del pozo ha sido cementado en dos etapas, generalmente esta herramienta se coloca sobre los 500 a 700 pies sobre la zona productora más superior, una vez cementado el casing en su segunda etapa por medio del DV-TOOL se procede a moler esta herramienta, y se limpia el hueco con la broca, desplazando fluido de perforación y sustituyendo por el fluido de completación que en este caso es agua salada.

Fuente: http://industria-petrolera.blogspot.com

RaspadoresSon herramientas que se instalan en la parte exterior de la tubería y sirven para raspar las paredes del hoyo sacando la costra de lodo y de este modo se obtiene mejor adherencia.

RASPADOR DE TUBERÍA (SCRAPER)Esta herramienta se usa en las tuberías de revestimiento y de producción en el que se utiliza en el raspado, como por ejemplo en la remoción de residuos de cemento, limpieza de costras de lodo de parafina y la limpieza de la tubería de producción y de revestimiento, en este caso se lo hace este tipo de limpieza en las tuberías para poder realizar los trabajos posteriores de reacondicionamiento y completación, esta herramienta se usa generalmente después que se ha realizado trabajos con broca.

Fuente: Programa de Entrenamiento Acelerado Para Supervisores - Schlumberger

Figura 1-2 Raspadores

BILIOGRAFÍA:

MANUAL DE TAPONES REPERFORABLES Y RETENEDORES DE CEMENTOSERVICES & SERVICES OIL TOOLS S.A. Andrés Lamas 9251, José León Suárez (1655) –Buenos Aires – Argentina.

TAM International. Empacadores inflables e hinchables, TAM Tapones Puente y Retenedores de Cemento Inflables.

CEMENTACIÓN FORZADA TEORÍA Y CÁLCULOS. Programa de Entrenamiento Acelerado Para Supervisores de Pozo, Schlumberger.

Manual de completación y Well control, capítulo 14.

Escuela Politécnica Nacional. Trabajo de completación Fausto Alvarez. Tipos de retenedores.

Manual de cementación Baker. JET 14 - Introducción a la Cementación

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/431/1/CD-0411.pdf

http://www.sysoil.com.ar/pdf/Manual-de-Tapones-y-Retenedores-S&S-Oil-Tools1(Pag.1a19).pdf

Fuente: Baker, Raspador de tubería Scraper