Evaluacin de la Cementacin Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa ASIGNATURA: Cementos Petroleros SIGLA:PET219 GRUPO: P NOMBRE: Arredondo Torrico Diego REGISTRO: 205104673 CARRERA: Ingeniera Petrolera FECHA DE ENTREGA: 05/08/2011 Santa Cruz - Bolivia Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 2 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Esta pgina se dejo intencionalmente en blanco Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 3 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20Contenido Tcnica de cementacin ..................................................................................................................................... 4 Mediciones CBL-DVL ...................................................................................................................................... 5 Herramienta de compensacin de adherencia del cemento ........................................................................... 7 Herramienta de Evaluacin de la Cementacin .............................................................................................. 8 Micro anular................................................................................................................................................... 10 Terceras reflexiones de la interfaz ................................................................................................................ 10 Efecto del Gas ............................................................................................................................................... 11 Ejemplos de campo ....................................................................................................................................... 11 Programa de evaluacin de la cementacin ..................................................................................................... 14 Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 4 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20Evaluacin de la CementacinTcnica de cementacin La exitosa cementacin de caeras y liners es una operacindifcilquerequiereelapropiado planeamientodeltrabajo,elcualesfuncindelas condicionesdelpozoyunconocimientobsicode losmecanismosdepresininvolucradosdurantela colocacindelalechadadecemento.Lascausas demalostrabajosdecementacinpuedenser clasificadas en dos categoras: -Problemas de flujo de origen mecnico. Esto es causadoporunamalacentralizacindelas tuberasenpozosdesviados,ensanchamiento, preflujosineficientesyunincorrectorgimen de flujo. Estascondicionessondefinidasporuna remocin incompleta del lodo por el cemento en el espacio anular (Figura 1). Figura 1. Problemas de desplazamiento en la lechada de cemento Degradacin de la lechada de cemento durante la etapa de frage. Experimentos de laboratorio confirmadosporpruebasdecampohan mostradoquelapresindiferencialentrela presindeporodelcementoylapresinde formacinencausadaporvariasfallasdel cemento.LaFigura2muestraelhistorialdela presin de poro del cemento durante el frage y demuestracomounalechadaestndarpuede serinvadidaporgasofluidosdeformacin mientrasestenlaetapadehidratacin, cuandolalechadapierdeaguaycomienzaa encogerse.Estoesacompaadodeunacada de presin tal que cuando la presin de poro se vuelvemspequeaquelapresindede formacin,elcementopuedeser Figura2.Cadadepresinenelfragedel cemento contaminadopor fluidosde formacin,oloque es peor, por un influjo de gas. Medicionesdelaboratoriohanmostradoqueel cementofraguadotienetpicamenteuna permeabilidadenelordende0.001md,conun tamaodelporomenora2yunaporosidadde ms o menos 3.5%. Sinembargo,cuandoelgasmigradentrodela estructuradelalechadaantesdecompletarseel frage,laestructuradelporoesparcialmente destruidayelgasgeneraunareddeporos tubularesquepuedenalcanzarhasta0.1mmde dimetroydanlugarapermeabilidadestanaltas como de 1 a 5md. Este cemento gaseoso, aunque soportalacaera,esincapazdeproveeruncello apropiadoalgasdeformacin.Hoyendase encuentrandisponiblesciertosaditivosque previenenestemecanismoyaseguranun aislamientocorrectodeintervalosqueproducen gas. Yaseaquelascausasdemalostrabajosde cementacin sean de origen mecnico o de presin, elresultadoafectaraelaislamientohidrulicoentre las formaciones, el cual es la principal funcin de la cementacin primaria. Unprogramadeevaluacinglobaldela cementacinentoncesdeberestardisponiblepara determinar no solo la calidad de la cementacin o la necesidaddetrabajosdereparacin,sinotambin quepermitaanalizarlascausasdefallaspara mejorarelprogramadecementacindepozos futurosdelmismocampo.Algunosejemplosde campopuedenmostrarcomoestopuedehacerse usandolacombinacindelaHerramientade EvaluacindelCemento(CET,porsussiglasen ingles)ylos serviciosCBL-DVLenconjuntoaVista RpidadelaEvaluacindelCemento(CEQL,por sus siglas en ingles), programa de interpretacin del Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 5 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20pozo.Losprimerosprincipiosdeestasmediciones son revisados. Mediciones CBL-DVL ElRegistroDeAdherenciaDelCemento(CBL), luegocombinadoconelregistrodeVariacinde Densidad,hansidopormuchosaoslaprincipal formadeevaluarlacalidaddelacementacin.El principio de la medicin es la de grabar el tiempo de recorridoyatenuacindeunaondaacsticade 20kHzluegodesupropagacinatravsdefluido del agujero y la pared de la caera. LamedicindelCBLeslaamplitudenmVdela primerasealdetectadaenE1enel3-ftreceptor. Estamplitudesfuncindelaatenuacindebidaa lafuerzadeunindelrevoquedecementoconla caera. La tasa de atenuacin depende de la fuerza compresivadelcemento,eldimetrodelacaera, elespesordelacaerayelporcentajedela circunferencia del revoque de cemento adherido con la caera (Figura 3). Elmslargoespaciamiento5-ftesusadopara grabarelVDLconformadeondaparaunamejor diferenciacinentresealquellegadelacaeray de la que llega de la formacin.- ElVDLesgeneralmenteusadoparaevaluarla uninentrelaformacinyelcementoyayudaa detectarlapresenciadecanalizacineintrusinde gas. Estohasidodemostradoatravsde experimentosqueexisteuna relacin linealentreel logaritmodeE1(laamplituddelprimerpicodela onda CBL) y el porcentaje de tubera no cementado, todas las otras condiciones permanecen constantes. Figura4.RespuestadelaherramientaCBLen canalizacinFigura 3. Medicin CBL En adicin, cuando la circunferencia de la caera est totalmente cubierta por al menos un revoque de cemento de 3/4in, hay una relacin entre la amplitud E1 y la resistencia a la compresin. Estas relaciones sonusadasparaconstruirelnomogramadela Figura5 que derivan de la amplitud en mV del CBL yelporcentajedelacircunferenciaadheridoconel cemento.Estetambinesllamadocomondicede Adherencia. La determinacin de la amplitud de E1 en la tubera libreylatuberaadheridaesvlidaparauna herramientacalibradaenagualimpia.Experimentosrecientesenelcampohanmostrado queenotrosfluidos(Salmuerasdecompletacin pesadas,lodos)unacorreccinesnecesitada (Figura 6).Un ndice de Adherencia de 0.8 o mayor sobre un intervalomnimoquevaraconeldimetrodela caera(Figura7),hasidoencontradoparaserun buenindicadordelaislamientohidrulico.Este truncamiento es usado en la presentacin del ndice de Adherencia. Un ejemplo de un registro CBL-DVL tomadodeunacaerade7in,cementadosobre unasecuenciaArena/Lutita,esmostradaenla Figura 5. Nomograma de Interpretacin del Registro CBL Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 7 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20Figura 8. Figura6.RespuestadelaherramientaCBLcon fluidos del agujero. Figura7.Longituddelintervalonecesariamente cementado para un aislamiento de la zona (pada un ndice de Adherencia = 0.8) La Zona A es un seccin bien adherida donde elndicedeAdherenciamuestraqueelaislamiento hidrulicopuedeseresperado.Fuertesseales detectadas confirman una buena adherencia entre el cementoylaformacin.Aunqueelndicede Adherencia est sobre 0.8, en las zonas B, C y D los intervaloscementadossonmuycortospara garantizar un sello hidrulico. LaevaluacindelndicedeAdherenciaesvlida cuando: -La sonda est apropiadamente centralizada -No hay micro anular -Noexistecambiosenlaresistenciaala compresin -E1esmedidocorrectamente yenparticularno estafectadoporrecepcionesvelocesdela formacin o ciclos bypass-Lacorreccinparalaimpedanciayatenuacin del fluido del pozo es correctamente hecha. Figura8.RegistroCBL-VDLconsundicede Adherencia Estoslmiteshansidopionerosparaeldiseode otrosdostiposdemedicionesqueserndescritos luego. Herramienta de compensacin de adherencia del cemento LaHerramientaDeLaUninDelCemento(CBT, por sus siglas en ingles) es una herramienta snica de23/4indedimetro,diseadaespecficamente para hacer el registro de la adherencia del cemento. LascaractersticasdelaherramientaCBTsondos transmisoresytresreceptoresqueproveen2.4fty 3.4ft espaciamientos permitiendo la computacin de unacurvadeatenuacincompensadadelagujero, un espaciamiento de 5ft para grabar un registro VDL yuncortoespaciamientode0.8ftqueproveeuna evaluacindelaadherenciaenpresenciade formacionesestablesafectandoelespaciamiento Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 8 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20estndar de 3ft del CBL (Figura 9). La sonda, siendo livianayrgida,puedesereficientemente centralizada por medio de centralizadores en lnea y juntasflexibles,proveyendounamedicindeCBL de calidad y pozos altamente desviados. Figura9.HerramientaCTByprincipiode medicin Elprincipiodelamedicinconsisteengrabarlos dossetsdereceptoresdeamplitudde2.4fty3.4ft, luegocomputarsuradio,.Esteradioestambin usado para calcular la atenuacin. 3 22 3U LU LA AA Ao = (Eq. 1) donde: 232Amplitud de E1, en el receptor 2 desde el transmisor de encedido superiorAmplitud de E1, en el receptor 3 desde el transmisor de encedido superiorAmplitud de E1, en el receptor 2 desde el UULAAA===2transmisor de encedido inferiorAmplitud de E1, en el receptor 3 desde el transmisor de encedido inferiorLA =Sepuededemostrarquelatasadeatenuacin calculada de esta radio tcnica es independiente de la sensibilidad del receptor, la fuerza del transmisor, la atenuacin por los fluidos del agujero y en adicin esmuchomenosafectadaporladescentralizacin delazondacomoenelregistroCBLconvencional. EncomparacinconunregistroCBL,lasalidadel recibidor2.4ftpuedeserrepresentadoenuna escalaCBLenmV(SAN2)ycomounaatenuacin endB/ft(CATT).LaFigura10muestraunregistro CBL-VDLgrabadoenelmismopozodelregistro CBL/VDLdelaFigura8.Latasadeatenuacin (BATT)esexpresadaendB/ft.Tiemposde transmisinTT1yTT2,corresponden respectivamenteallosespaciamientos2.4fty3.4ft, loscualessonpresentadosenlapista1.La amplituddelespaciamiento0.8ft(SAG)ola atenuacin(SSAT)estilenpresenciade formacionesestables.ElVDL5ftdeltransmisor-receptor inferior R1 mostrado en la pista 3. Figura 10. Ejemplo de Registro CBL Herramienta de Evaluacin de la Cementacin Laherramientadeevaluacindelacementacin (CET,porsussiglaseningles)fuediseadapara evaluarlacalidaddelacementacinenocho direcciones, 45 aparte con una resolucin muy fina. Mientras las herramientas de registro de Adherencia delaCementacinconvencionalesmidenla atenuacin de una onda snica plana propagndose axialmente por la caera, la herramienta CET usa la resonanciadelacaeraensumododeespesor. Los transductores ultrasnicos, ambos transmisores Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 9 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20yreceptores,emitenunpulsocortodeenerga acstica y reciben el eco de la caera. Lostransductoressonordenadosenarreglos helicoidalesde2ftenelcuerpodelasonda.Un novenotransductorenelfondodelasondaes usado como una referencia para medir el tiempo de transito y la atenuacin del fluido del agujero (Figura 11).Unpnduloincorporadomuestralaposicin radialdecadatransductorenlapartesuperiordel tubo en pozos desviados. Figura 11. Principio de medicin CET Cada transductor es posicionado ms o menos a 2in delapared de la caera yrepetidamenteenva un pulso corto de alta frecuencia hacia la caera. Est frecuenciaesuncompromisoentrelabuena respuesta al impulso y los efectos de atenuacin del lodo.Elanchodebandadeltransmisor,desde 270kHzhasta650kHz,cubreelrangousualde frecuenciasderesonanciaparaespesoresde caeradesde5a15mm(0.2a0.6in).La reverberacindeenergadentrodelacaeraen controladaporunaimpedanciaacsticalocaldella columnadelodo,lacaerayelcemento,olos fluidosencadasectordelanular(Figura12).La energareverberantesefiltrafueradelacaera haciaelanularmedioyvuelvealtransductor.El decaimiento del eco es prcticamente exponencial y latasadedecaimientoescontroladaporla impedanciadelcemento.Larespuestadel transductoresasunasucesindeimpulsos, reparados por dos veces el tiempo de viaje a travs delapareddemetal.Encasodetuberalibrecon lodoenamboslados,eldecaimientoeslento.Con cementodetrsdelacaeraeldecaimientoes rpidodebidoalagranimpedanciaacsticadel cemento.Larespuestadeltransductoractualesla circunvolucin del pulso emitido por el transductor y la respuesta del impulso (Figura 13). Figura12.Factoresqueinfluencianel decaimiento exponencial Enordendemedirlaimpedanciaacsticade medioanular,unapuertaoventana,W2,esabierta para medir la energa de la seal de decaimiento. La atenuacindebidaalfluidodentrodelacaeraen compensadorefiriendolaamplitudW2alvalorque maximiceelprimerecoW1.Adicionalmenteuna normalizacinportamaodecaeraeshecha refiriendo el valor en la tubera libre (W2FP) esperada cuando el agua est sobre los dos lados de la pared de la caera. La salida final de cada transductor i esunvalorWWTi,WWTiesunanormalizacindel radioW2/W1,iguala1entuberaslibresrodeadas por agua: 21 21TiFPiWWWW W| |= |\ . (Eq. 2) Estsalidaesunafuncindelaimpedancia acstica,Z,delmediodetrsdelacaerayel espesordelacaera.Laimpedanciaacstica(Z v p = )delcementohamostradoser empricamenterelacionadaalaresistenciaala compresin,larelacineslinealparacementos limpiosycementosespuma(Figura15).La discusin anterior asumi un medio infinito detrs de lacaera.Enlavidarealesmscomplejoytres efectos mayores deben ser considerados. Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 10 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Figura13.RespuestadelCEThacialainterface caera-anular Micro anular Esunapequeabrechaentrelacaerayel cementogeneralmentecausadoporliberarla presindentrodelacaeraantesqueelcemento seaestlisto.Tpicamenteunacaerade7in, 23lb/ft,seexpande0.1mm(0.004in)porcada 1000psi de presin adicionada. La respuesta terica yexperimentalaesteefectoesmostradaenla Figura14ydemuestraquedebajode0.1mm.La herramientaCETcontinuaraviendocemento,como tallalongitudesunafraccinpequeadela acstica longitud de onda (/30). Si esta brecha est llenaconagua,elsellohidrulicodeberaser normalmente mantenido. Sin embargo, en pozos de gas tal brecha no prevendr la migracin del gas. Figura 14. Relacin entre W2 normalizado (WWTi) y el espesor del micro anular Figura 15. Relacin entre W2, Z y la resistencia a la compresin Terceras reflexiones de la interfaz Tpicamente el espesor del revoque del cemento es 25mm(1in).Partedelaenergaacsticaes transmitidaatravsdelrevoquedecemento.Sila Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 11 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20interfaceentreelcementoylaformacinofreceun altocoeficientedereflexin,partedelaenerga puede ser reflejada nuevamente hacia el transductor ypuedequesesuperpongasobrelaenerga normal,dandoundecaimientonoexponenciale incrementandoenvalordeW2,queindicaun aparentedecrecimientodelacalidaddela cementacin.Esteeselcasotpicoenpozoscon caerascementadas,enelanular,enfrentede formacionesconcalibresmuyjustos,oenarreglos dedoblecaera.Paradetectarestasreflexiones falsas, una tercera puerta de medicin W3 es abierta enpocotiempodespusdelfindeW1ytieneuna cortaduracinparaevitarserafectadaporlas reflexiones(Figura16).LamedicindeW3es normalizadaporW1yunaconstanteW3FPdela mismaformaqueW2.Lacombinacindelas medicionesW2yW3esusadaparadeterminarel decaimiento no exponencial. Lapresenciadelasreflexionesdelatercera interfaceescodificadoenelregistroeimplicauna pequeaatenuacinatravsdelanular,asseve unaaltacalidaddelacementacin.Esteconcepto es realzado por un grafico cruzado de W2 versus W3 (ambos normalizados para leer 1in en tubera libre). Simulaciones por computadora de la respuesta de la herramientahanmostradoquelarelacinentre W2Ni y W3Ni, en el caso de un medio anular infinito, esindependientedelmedio,delfluidodelpozo,el tamaodelacaeraysuespesor.Estrelacin entre W2Ni y W3Ni es representada en la Figura 17 y hasidoverificadaenlaboratorioycondatosde campo.Enestegrafico,lasdesviacionesverticales [W2Ni mayor que F1 (W3Ni)] ocurren si los ecos de la interfacedelaformacincementadasonrecibidos poreltransductor.Laimpedanciaacsticaenel medioanularpuedeporlotantoserobtenidapor informacin de W2 y W2. La ventana de integracin 2 esnormalmenteusadadebidoasumejor resolucin,perosinembargocadavezquefalsas reflexiones son detectadas, la Ventana 3 es retenida as est no es afectada. Desde la estimacin de la impedancia acstica es entoncesmedianamentefcilellocalizarla presenciadelcementoenelanular,cualquierasea eltipodecemento.Algunaimpedanciasacsticas tpicas son listadas en la Tabla 1. Se muestra como un lodo de densidad 1.6 gr/cc (13.3 lb/gal) tiene un Z de2.4x106kg/m2s,queestpordebajodeuna pobrecalidaddelcementacin.Desdecementos livianoscomoespumados,microesferaso cementospuzzolnicossonusualmenteasociados confluidosdeperforacinlivianos(debajoZ)su discriminacin es tambin posible. Figura 16. Deteccin de reflexiones Efecto del Gas Elgasbajopresinpuedeseridentificadocomosi tuviera una impedancia acstica de 0.1x106 kg/m2s. Hemosvistoanteriormentequebajociertas condiciones,lalechadadecementopuedeser invadidaporgasduranteelfraguado.Lasgraficas cruzadasdelaatenuacinCBLversuslassalidas delCETW2NyW3Nmuestran(Figura18)queel gas libre puede ser distinguido del cemento invadido porgas.Losanlisispreviossonlabasedel programadeinterpretacindelsitiodeperforacin CSU(SEQL)queserdiscutidomsadelanteen esta seccin. Ejemplos de campo UnejemplodelregistroCETesmostradoenla Figura19.Hasidograbadodelmismopozoqueel registroCBLdelaFigura10ymuestraclaramente unazonadecaeralibrearribadeunaseccinde pozo cementada. En la pista 1, los siguientes datos son presentados: Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 12 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Figura 17. Relacin entre W2N y W3N Tabla1.Impedanciaacsticademateriales comunes Medio Impedancia Acstica ( ) 2610kgmsZGas0.1 Agua Fresca1.5 Salmuera (12 lb/gal)2.2 Lodo (14 lb/gal)2.4 Lechada de Cemento (sin establecer)2.6 Cemento (CS=4000psi)5.0 Arenisca7.0 Acero40 -CALU, los tiempos de transito promedio de loscuatrodimetrosdealtaresolucin desde el octavo transductor. -OVAL,laovalizacinodiferenciaentreel dimetro mayor y el dimetro menor. -ECCE,laexcentralizacindelasonda como un control de calidad. -CCLU,lolocalizadorultrasnicodelcollar de la caera derivado del CALU. -GR,unregistroderayosgammapara correlacionar. Lapista2muestraunainterpretacincuantitativa de la calidad de la cementacin:-CSMX,eslamximaresistenciaala compresinmostradapordos transductoresconsecutivos(promediado sobre 2ft) -CSMN,lamnimaresistenciaala compresinmostradapordos transductoresconsecutivos(promediados sobre 2ft) -WWM,elradiomediosobre360dela octavo WWTi (que debera estar cerrado en 1inparatuberalibre).Estepuedesertan bajo como 0.8 en caso de que en el anular haya lodo densificado. Estambinposibleelmostrardirectamenteuna impedancia acstica promedia y una resistencia a la compresin del cemento promedia. La pista 3 es una imagen del la colocacin en el anular.BajoWWTi(altaresistenciaala compresin del cemento) es mostrado en negro y unaltoWWTi(fluidoogas)enblanco.Diferentes maticesdelgriscubrenlosvaloresintermedios. Esposibleelorientarlaexhibicintalcomola parte baja del tubo est en el centro de la pista. Al extremoderecho,ochopequeaspistasson usadas para mostrar cdigos de las reflexiones de lainterfacetercera(barrasnegras)eindicadores dedeteccindegas(lneasdelgadas).Elrumbo relativo de la curva es sobre impuesto para indicar laposicindeltransductor1conrespectoala parte baja de la caeraLaevaluacindelacalidaddelcementoconla herramienta CET en a menudo muy realzada por un estudiodelosregistrosdelpozo,enparticularlos registros caliper para los puntos de ensanchamiento ylosregistrosdeLito-DensidadCNLparaprevenir los problemas por gas. El ejemplo de registro en laFigura 20 muestra un agudoproblemadecanalizacin.Larotacindela sondahasicorregidaparamostrarlaparteinferior de la caera en el centro de lo mostrado. Una canal espiralado alrededor de la caera 11 veces en 100ft esaparente.AlmirarelregistroLDT-CNLyen particularlacurvap A dalaexplicacin.La correccinp Aes muy sensible a las acumulaciones decostradelodoyesmostradacomosielpozo tuviera una forma de espiral. Desde que la costra de lodonopudosereficientementeremovidaporel pre-flujo,esteinusualcanalfuecreadoenla columna de cemento. Figura 18. Respuesta del CET en el gas Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 14 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Figura19.RegistroCETsobrelaseccin cementada superior. Programa de evaluacin de la cementacin Enmuchoscasoslosobjetivosdelaevaluacinde lacalidaddelacementacinsonlasdeidentificar las causas de los pobres trabajos de cementacin y evaluarlaposibilidadesdereparacin.Amenudo ambos registros CET y CBL (o CBT) son requeridos desde que las mediciones del CET y tipo-CBL tienen diferentes respuestas en presencia de: -Micro anulares -Delgados revoques de cemento -Gas o aire -Formaciones consolidadas -Doble arreglos de caera -Caeras altamente corrodas -Depositaciones internas (cemento, oxido) -Lodos altamente atenuativos Demuchasmaneraslasdosmedicionesse complementanunaaotra.Lanecesidaddeun mtodo de interpretacin usando ambas mediciones hasidoidentificadaenunprogramade interpretacin(CEQL)estahoradisponibleenel pozo. ElprincipiodelprogramaCEQLeseldeusarel modelodeinterpretacindelCETparamapearlos fluidosyslidosenelespacioanularentrela caeraylaformacinparaproveersalidas compatiblesparaanexarlosdatosdelCETyel CBL-VDL. La presentacin convencional del registro CET es sensitiva a la validad de la relacin emprica entre W2Nla resistencia a la compresin y est no permiteunarpidadiscriminacinentreuna aceptableeinaceptablecalidaddelacementacin. Un trmino mejor definido es necesitado. ElacercamientodelCEQLhaceunaclara distincinentrelapresenciadeslidos(cemento) y fluidos(lquidosogas)yproveeunainterpretacin independientedelCBL-VDLparaconfirmaro complementar el anlisis. Desde que la herramienta de seal CET puede ser precisamente convertida en impedanciaacsticaunavezelespesordela caeraesconocido,laimpedanciacomputada,Z, es usualmente usada para definir el medio detrs de la caera a travs del modelo mostrado en la Figura 21. Usando 106 kg/m2s como unidad de impedancia Z=2.6correspondeaambos,unlodoaltamente densificado y en un cemento de menos de 500psi de resistenciaalacompresin.Esteesusualmente elegidoparadiferenciarelcementodellquido.Sin embargo, este umbral debe ser reducido (disminuido hasta20)dondelidiamosconcementosdebaja impedanciaacsticatalescomocementos espumados o livianos. Este umbral es llamado ZCEM. SehamostradopreviamentequeelCETpermite la deteccin de gas y eso, bajo ciertas condiciones, unabajaamplituddelCBLdemuestralapresencia del cemento invadido por gas. El paso de cementos gaseososhaciagaslibreusualmenteocurre alrededordeunaimpedanciaacsticade0.1a0.3 unidades. EstesegundoumbralesllamadoZGAS.Para determinar si la medicin de la impedancia acstica entreZGASyelZCEMdeberaserinterpretadacomo un lquido (salmuera o lodo) o un cemento gaseoso, unalgicadegasesusadaquebuscala ocurrenciaestadsticadeladeteccindegasen transductorescercanosycambialacodificacindel cementogaseosoarribadeunciertoumbral(radio delgasGRAT).Estosumbralesentoncespermiten una simple codificacin de la respuesta de los ocho transductores individuales: -Negro si ZZCEM (cementacin) Figura 20. Ejemplo de una canalizacin del cemento Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 16 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20-BlancosiZCEMZZGASyelgases lgicamente negativo (lquido) -Gris claro si Z ZGAS (GAS) -GrisoscurosiZCEMZZGASyelgases lgicamente positivo (cemento gaseoso). Figura 21. Modelo de interpretacin del CET Figura22.Mapeodelacircunferenciadela caera Lacomputacindelaresistenciaalacompresin, CS,sehaceusandolarelacinempricaentreZy Csparacementospurosolivianos,peroeshecho solo para los transductores que detectan cemento. Desdeelumbraldediscriminacin,curvas derivadassonexpresadasenporcentajedela circunferencia de la tubera (Figura 22): -Elporcentajedeunacementacin aceptable es obtenida al contar radialmente elnmerodetransductoresquemuestran unarespuestadeltipoZZCEM,dividiendo ese nmero entre ocho. -El porcentaje de gas libre en la interface de lacaeraesobtenidadeunamanera similar para Z ZGAS. Elcomplemento(hastael100%)tampocoserel porcentajedelquido(lechadasinfraguar)enla lgica normal o el porcentaje de cemento gaseoso en la lgica de gas. El registro CBL tambin puede ser interpretada en trminosdelporcentajedelacircunferenciadela tuberaquetienebuenaadherenciasiesquese asumequelaresistenciaalacompresinnovara muchoenelmismopozosobreunintervalodado. Encondicionesnormales,cuandoelgasest ausenteyningunadelascondicionesnumeradas anteriormenteestnpresentes,elndicede AdherenciadelCBLsedebersuperponerala curvadelCETrepresentandoelporcentajedeuna aceptablecementacin.Cuandoelcemento gaseosoestepresente,elndicedeAdherenciadel CBLsesuperpondralacurvadelCET representandolasumaenporcentajedebuena cementacinycementogaseoso.Enresumen,la diferencia en la lectura entre las curvas del CBL y el CETpermitenlaevaluacindealgunosproblemas de evaluacin comunes: -Deteccindegasyladiscriminacinde cementocortadocongasdelcemento impermeable. -Deteccin del micro anular -Lacorrectaevaluacindelacementacin en frente de formaciones rgidas. -Deteccindedelgadosrevoquesde cementocomoelregistroCERencasi insensible al espesor del revoque. -Respaldoparacondicionesadversas (depsitos locales, corrosin). LamuestradelVDLesunaimportanteentrada quetampocopuedeaprobarodesaprobarla hiptesisresultanteyeselnicoindicadordela adherencia del cemento a la formacin. LaFigura23muestraunapresentacintpica3 pistasCEQL.Lapista1contieneelmapade cementacin definido de los ocho transductorescon unacodificacinenblancoynegroconunumbral del ZCEM=2.6. Lacolumnadelladoizquierdoesusadapara representarlaocurrenciadelasreflexionesdela tercerinterfacesobreunmapadelosocho transductores.Reflexionesfuertessoncodificadas en negro y las no reflexiones en blanco. El intervalo delfondomuestragrandesreflexionesdela formacin en frente de una seccin de carbonato. La pista 2 muestra en la parte de la mano derecha lasdoscurvasdeporcentajedelCETydela Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 17 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20herramientaCBL,elcualsesuperponeenla mayora del intervalo considerado. El tubo est bien cementadodesdeelfondohasta10,070ftentonces unapequeacanalizacincomienzana desarrollarsedesde10,042fthaciaarriba, alargndose hasta 10,005ft. Lapista3contienecuatrocurvasdecontrolde calidad.Encadaprofundidadlacomputacindela media W2L de los tres ms pequeos W2Ni es hecho tambincomolamediaW2Hdelostresmslargos W2Ni. Lo mismo es hecho para datos del W2Ni para obtener W3L y W3H.Las curvas W2Ly W2Hdeberan respectivamente superponer con las curvas F1 (W3L) yF1(W3H)paraverificarlacalidaddela normalizacin.Deberanleersecercanasa1inen tubera libre. Se espera desviacin en secciones con reflexionesdeformacin(vaseelintervalodel fondo).Laimpedanciaacsticadelcementoes representadasobrelacurvaZcomputadadeW2L. La resistencia compresiva del cemento es mostrada comoCSsobreunaescalareducidadecerohasta los 20,000psi. LaFigura24muestraunejemplodeunmicro anular.ElmapadecementacinCETsobreel intervaloA(8200hasta8240ft)indicaunacaera biencementadaperoelregistroCBLmuestra prcticamentecaeralibre.Estetipode discrepanciaesusualmentecaractersticadeun microanular.ElPaso2,grabadomientrasse presurizalacaerahasta10000psi,muestrauna buenaconcordanciaentrelascurvasCBLyCETy confirma la interpretacin.LaFigura25ilustralaaplicacindelprograma CEQLaunproblemadeinvasindegas.Los parmetros elegidos fueron: -Umbral del cemento = 2.60 -Umbral del gas = 0.20 -Proporcin de gas = 30% Lalogiadelgashasidointercambiadasobredos intervalos,8500a8518fty8420a8468ft.Estoes confirmadoporlosregistrosLDT-CNLdelpozo presentadosenlapista4.Allexisteunabuena correlacinentreloslasdosrelacionesdegasde lasarenaseindicacionesdegasycemento gaseosoenlamuestraenpantalladelCEQL.Esto indicaquelalechadanoprevinolaintrusindel influjo de gas excepto sobre el fondo dela arenisca gasfera debajo de los 8524ft, posiblemente con una bajapresin.Algunasmigracionesdegastambin puedenservistasatravsdepequeosintervalos de lutitas como desde 8452 a 8462ft, aunque el VDL (desdeelCBT)muestramscemento.DelCET, estoesinterpretadocomounacementacin invadida por gas. Figura23.Presentacindeldespliegueen pantalla del CEQL El intervalo ms largo de Lutita arriba de 8424ft y entre8464y8500ftsonmostradoscomobien cementadosporambos,elCETyelCBT.ElVDL Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 18 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20muestra algunas llegadas de informacin y confirma elbuencellohidrulicoentrelasdosarenas gasferas.Finalmente,elprocesamientoCEQLpuedeser usadoparamejorarelcontroldecalidadenun trabajodereparacindelacementacin.ElCEQL semuestraenelladodelamanoizquierdadela Figura26ymuestradosintervalosdecementacin malacalidad,AyB,frenteaarenasproductoras como es demostrado por los registros del pozo. Est esprobablementecomosilamalacementacin tuvierasuorigenenlapresincomoestmuy localizadayadyacenteaintervalosquehansido bien cementados. Lafaltadecementofueconfirmadaporla circulacin obtenida entre las dos formaciones 1 y 2. El cemento fue introducido y una segundo test CET-CBLsecorriprobandoelxitodeltrabajode reparacincomolomuestralacapturaenpantalla del CEQL en la parte derecha de la Figura 26. Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 19 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20

Figura 24. Ejemplo de un micro anular Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 20 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Figura 25. Ejemplo de una invasin de gas Cementos Petroleros PET219 P Evaluacin de la Cementacin Pgina 21 de 21 27/04/2011 Version 2 Arredondo Torrico Diego 20510467305/08/2011 08:29 27/04/2011 11:20 Figura 26. Registros CEQL antes y despus de un trabajo de cementacin squeeze