Tecnología de la Cementación de Pozos

Conceptos Generales

Temario

Cementación Primaria Cementación de Liner’s Cementación Forzada Colocación de Tapones de Cemento Cemento Aditivos

Cementación Primaria

Es el proceso de colocar cemento entre la tubería de revestimiento y las paredes del pozo, su principal objetivo es sellar el espacio anular aislando zonas.

Cementación Primaria

La colocación de cemento en el espacio anular entre la TR y la formación:

– Protege a la TR de presiones externas que podrían colapsarla– Protege a la TR de posible corrosión que pueden causar fluuidos

de la formación– Evita migraciones de fluido de una formación a otra– Previene de contaminaciones a las zonas productoras– Ayuda al control de zonas de presión alta reduciendo la

posibilidad de descontroles.– Si tiene soporte en la TR.– Se pueden realizar operaciones como estimulaciones, disparos,

pruebas de producción y cualquier otra intervención en el pozo

Método: Cementación en una etapa

El método consiste en inyectar el cemento al espacio anular por el interior de la tubería, separado por dos tapones de desplazamiento (al inicio y al final de la lechada de cemento).

Los tapones son introducidos al pozo por medio de un contenedor localizado en la superficie.

Al llegar al fondo el primer tapón, se aloja en un receptáculo de la zapata y tiene un diafragma que a determinada presión se rompe y permite el paso de fluido a través.

El segundo tapon desplaza el cemento y lo coloca en el espacio anular.

Después de que el cemento solidifica, las herramientas puden ser perforadas.

Zapata

Copleflotador

Centrador

Tapon dediáfragma

Tapón dedesplazamiento

Equipo para la cementación

Escariadores. Sirven para remover mecánicamente el enjarre de la pared del pozo, se colocan mediante abrazaderas en la TR, y accionan durante la introducción de la TR y cuando se hace rotar.

Centralizadores, su función es colocar a la TR en el contro del pozo, se colocan en el entorno de la TR mediante abrazaderas y con sus patines centran el tubo.

Zapata guía, Se localiza al extremo infenior de la TR, evitando que la TR tenga obstrucciones al intriducirse al pozo, absorve los impactos que lña TR tenga con la pared del pozo.

Zapata

Copleflotador

Centrador

Tapon dediáfragma

Tapón dedesplazamiento

Equipo para la cementación

Cople de flotación, contine un aválvula que permite el flujo de fluido del interior de la tubería hacia fuera y no permite flujo hacia dentro del tubo, se emplea para prevenir presiones altas en el interior del tubo y para disminuir la carga (por flotación) del peso del tubo.

Tapones de desplazamiento, su función es evitar la contaminación del cemento así como limpiar el interior de la tubería, los hay con diafrágma, que rompe a ser sometido a determianda presión.

Zapata

Copleflotador

Centrador

Tapon dediáfragma

Tapón dedesplazamiento

Cementación de TR’s cortas (Liner)

En la terminación de pozos, frecuentemente es requerido la introducción de TR’s cortas, las cuales deben cementarse.

Los factores que se deben cuidar para la planeación y realización de la operación son:

– El tamaño del agujero– Tamaño de la TR corta– Tipo de colgador de la TR corta– Tipo de movimiento de la Tubería (rotación o reciprocación, según se

necesite)– Centralización de la tubería– Lechada de cemento– Gasto de circulación requerido para remover el lodo.

Cementación de TR’s cortas (Liner)

La introducción se realiza con Tubería de Perforación (TP) y por medio de un congador se ancla en la TR previa existente.

El cemento se hace circular por el interior de la TP, por el interior del liner y sale por la zapata al espacio anular, empleando un tapón de desplazamiento (macho) el cual es alojado en un tapón inferior con receptáculo (hembra) al llegar a la boca del liner y ambos a su vez desplazan el cemento del liner al espacio anular.

El cemento colocado en el espacio anular debe cubrir todo el Liner y traslaparse un excedente en la TP.

Hantes del fraguado, se desancla la TP y se saca del pozo. Una vez fraguado, se perfora el excedente de cemento, si se continuará

la perforación, si introduce la sarta de perforación en el Liner hasta el fondo y se perforan las herramientas.

Cemento

Función.- Desplaza el fluido de control del espacio anular, aísla las formaciones que se han perforado y soporta a la tubería de revestimiento que se ha introducido al pozo.

Aditivos: adecuan las propiedades del cemento para su correcta función.Los aditivos tienen las siguientes funciones en la lechada de

cemento: variar la densidad, incrementar o disminuir la resistencia a la compresión, acelerar o retardar el tiempo de fraguado, controlar la perdida de agua, reducir de viscosidad.

Cálculos Para La Cementación

Datos:Diámetro de la barrena 22 pg

Diámetro de la TR 16 pg

Saco estándar de cemento: 50 Kg

Rendimiento: 38.8 lt de lechada de densidad de 1.93 g/cc

Capacidad anular: 1.2435 pie3/pie

Profundidad: 200 m (656 pies)

Excedente: 10%

Capacidad de las bombas:

40 litro por embolada, 50 emboladas por minuto a una eficiencia: 80%

Volumen de lechada requerida (volumen del espacio anular):

656*1.2435*= 815.73 pie3.=23100 lt.Considerando el excedente:Vl= 23 100 * 1.10= 26 000 lt.Sacos requeridos:26 000/ 36.8= 706.5 sacos ó. 35 325 Kg (35.3 ton).

Cálculos Para La Cementación

Tiempo de desplazamiento de la lechada:

Volumen de lechada por desplazar: 26 000 lts

Volumen posible a desplazar por minuto:

40 *50 = 2 000 lt/min * 0.80 =

1 600 lt/min

Tiempo requerido:

26 000/1 600 = 16.25 min

Comentarios: Se necesitan 35.3 ton de

cemento (con aditivos) y 26 000 litros de agua para crear la lechada.

El tiempo de fraguado del cemento deberá ser mayor a 16.25 min (programar mínimo 30 min).

Cementación De TR Corta

Causas que originan cementar un “liner”.– Problemas en la perforación del pozo.– Presencia de altas presiones al perforar y por ende

requerimiento de incrementar la densidad.– Capacidad del equipo de perforación.– Economía.

Factores Que Influyen En El Diseño De La Lechada

Profundidad temperatura y tiempo de bombeo Viscosidad y contenido de agua en la lechada Tiempo de bombeo Resistencia del cemento que se requiere para

soportar la TR Calidad del agua de mezclado

Factores Que Influyen En El Diseño De La Lechada

Tipo de fluido de perforación Densidad de la lechada Calor de hidratación Permeabilidad del cemento fraguado Control de filtrado Resistencia a salmueras del fondo del pozo

Cementación Forzada

Es el proceso en donde una lechada de cemento es desplazada a un área específica del pozo, detrás de la tubería de revestimiento o en agujero abierto, con el fin de evitar migración de fluidos indeseables de la formación.

Cementación Forzada

Necesidad de hacer una cementación forzada: Controlar la entrada de fluidos de la formación. Reparar fugas en las TR’s. Sellar zonas de pérdidas. Abandonar zonas o pozos indeseables. Bloquear con cemento una zona a producir. Reparar una cementación primaria defectuosa.

METODOS BASICOS DE CEMENTACIÓN PARA UN POZO DE ACEITE.

PERDIDA DE CIRCULACIÓN.

ADITIVOS PARA LA BAJA PERDIDA DE AGUA.

VENTAJAS EN LA BAJA PERDIDA DE AGUA EN LA CEMENTACIÓN PRIMARIA.

A Contenedor de tapón C Tapón de la base

B Tapón superior

D Collarín flotante sellador E

Centrador

F Zapata guía

TECNICAS DE CEMENTACIÓN EN TUBERIAS CORTAS (LAINER).

En realizaciones satisfactorias a manudo llega a ser economicamente conveniente correr un lainer o (tubería corta) en lugar de una sarta de tubería de revestimiento.

Un programa efectivo es el aislamiento de cada zona, se sella el pozo entre el lainer y la sarta en la tubería de revestimiento.