Proyecto Integrador (Capt. 1, 2, 3)

8/19/2019 Proyecto Integrador (Capt. 1, 2, 3)

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1. Introducción

La empresa Schlumberger realiza una cementación primaria en tubería superficial en

el pozo Cerro Azul N° 4 localizado en los terrenos de Toteco y Cerro Azul

Schlumberger es una compa!ía líder en ser"icios de suministro de tecnología#

soluciones de información y gestión de proyectos integrados $ue optimicen el

rendimiento de las reser"as para los clientes $ue traba%an en la industria de petróleo

y gas Al traba%ar la compa!ía con dicho proyecto se "erifica $ue todo se realice a la

perfección# dentro de esto tenemos una buena organización# planeación y dise!o del

cual nos proporciona datos y cantidades importantes como la de materiales

re$ueridos# tiempos de operación y formación de nuestra &rea donde es lle"ado a

cabo dicho proyecto# así para definir las condiciones de desplazamiento de la

cementación re$uerida 'btener los datos correctamente del &rea perforada es

esencial# ya $ue al no ser así puede ocurrir cierto problema en el tiempo de fraguado

por una presión no comprendida# buscando una cementación buena con una

adherencia entre las fases de formación# tubería y asegurar un buen sello $ue

soporte las diferentes capas geológicas y la tubería (er figura )

*igura ) +ozo Cerro Azul N° 4

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1.1 Antecedentes

,ste proyecto se ha lle"ado a cabo# ya $ue todos los pozos petroleros lo re$uieren#

es muy importante realizar una muy buena cementación por$ue de eso depende tu

estructura inicial de tu pozo

Cabe mencionar $ue en )-./ el se!or *ran0 1ill uso el cemento en la industria

petrolera en un pozo $ue producía las agua $ue petróleo *ran0 1ill propuso mezclar

2. sacos de cementación agua# desplazarlos al pozo y ponerlos frente al ni"el

productor# como la lechada no reacciona con el petróleo# este solo sellaba las partes

por donde el agua podía entrar y de%aba libre al petróleo para poder producir

3espus de esta operación el pozo empezó a producir m&s petróleo# la tcnica sigue

us&ndose en la actualidad

Al realizar el proceso de cementación teniendo toda la información del pozo se

planifica y se arma el dise!o de cementación ya $ue para la correcta cementación de

los pasados pozos cementados se tomó en cuenta y se e"aluaron condiciones de

hoyo abierto# limpieza del hoyo# temperatura# propiedades del lodo# dise!o de

lechada# e$uipo adicional ya $ue a pesar de $ue en los diferentes pozos ya

cementados fueran igualmente cementaciones primarias nunca "an a ser

condiciones iguales pueden ser similares por lo $ue al planificar la cementación setoma referencia de pozos "ecinos# geometría del pozo# problemas presentados

durante la perforación# tipo de cemento de lechada y aditi"os utilizados# por tomar en

cuenta todos estos detalles en pozos ya cementados logramos la satisfacción del

cliente al trmino de esta

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1.2 Definición del Problema

,n el pozo Cerro Azul N° 4 localizado en los terrenos de Toteco y Cerro Azul se

realiza una cementación primaria en tubería superficial a 5..mts de profundidad#

buscando en este proyecto $ue se realiza dicha cementación de manera y formacorrecta 3ado $ue el cliente solicite una buena cementación primaria con la cual

e"ite realizar una cementación secundaria ,ste problema puede causar una mala

cementación donde la lechada podría fraguarse# si no contiene sus materiales

específicos y datos del pozo al cual realizaremos la cementación# el fraguado se

realiza antes de tiempo

6ealizar una cementación con sus propiedades correspondientes puede reducir

costo# tiempo y entregar un e7celente traba%o# re$uiriendo de la aportación demuchas personas para $ue el programa sea r&pido y efecti"o 8a $ue el cliente

solicita esto se le tiene $ue dar solución y lograr lo re$uerido con el personal de la

empresa el cual se encargara de dar ciertas modificaciones en el programa de

cementación# reduciendo el tiempo en procedimientos como la colocación de la

cabeza de cementación# preparación de la lechada# y lograr la mayor cantidad de

barriles por minuto con los $ue ser& bombeado el cemento Los beneficios al

solucionar lo $ue el cliente solicita son altos ya $ue el cliente $ueda satisfecho y

logra reducir en gasto y tiempo de e$uipo y como empresa se logra obtener m&s

renombre y $ue los siguientes proyectos sean entregados a nosotros +or lo $ue la

solución del problema e7puesto es muy importante ya $ue al solucionarse ambas

partes ganan

6ealizar una cementación e"itando el fraguado antes de tiempo es posible realizar

obteniendo los c&lculos correspondientes y gracias a la capacidad de la empresa en

este traba%o

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1.3 Justificación

,l cementar este pozo es necesario# como se sabe un pozo sin cementar

simplemente no se logra llegar al yacimiento

,ste proyecto es muy "iable y factible ya $ue la empresa cuenta con bastante

e7periencia en este tipo de cementaciones# aparte de $ue el costo es reducido por

$ue la empresa sabe lo $ue hace# sin errores para no aumentar gastos# ni inducir

perdida

,ste pozo debe tener una buena cementación ya $ue debe proteger y asegurar la

tubería de re"estimiento correctamente# aislar zonas de agua superficial y e"itar la

contaminación de las mismas por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo#

así tambin contar con la resistencia adecuada para proteger el hoyo de un colapso#

ya $ue despus de este "endr& lo $ue es la colocación de la tubería intermedia# por

esta razón deber& tener un buen fraguado en su cemento

+or lo tanto es importante tener bien fi%a la sarta de re"estimiento# restringir el

mo"imiento de fluidos entre las formaciones productoras y el confinamiento de los

estratos acuíferos# proteger la sarta contra la corrosión durante los traba%os de

ca!oneo

La empresa asegura $ue la calidad de la terminación es de la me%or ya $ue en las

pasadas cementaciones implementadas se ha logrado el ob%eti"o en un -9: de

calidad

1.4 Definición de términos

Aguas residuales: ;6esidual


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API: Sigla de American +etroleum >nstitute# $ue es una asociación estadounidense

de la industria petrolera# $ue patrocina una di"isión de la producción petrolera en la

ciudad de 3allas# Te7as

Boca de o!o: ,$uipamiento $ue se coloca sobre un pozo producti"o y $ue est&destinado a regular la salida del flu%o de los hidrocarburos

B"#: ;?ritish Thermal @nit= @nidad Trmica ?rit&nica La cantidad de calor $ue se

re$uiere para incrementar en un grado *ahrenheit la temperatura de una libra de

agua pura ba%o condiciones normales de presión y temperatura

$ementación: proceso $ue consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditi"os con

agua# para formar una lechada $ue es bombeada al pozo a tra"s de la cabeza para

cementar

%raguar: ,l fraguado es el proceso de endurecimiento y prdida de plasticidad del

hormigón ;o mortero de cemento=# producido por la desecación y recristalización de

los hidró7idos met&licos procedentes de la reacción $uímica del agua de amasado

con los ó7idos met&licos presentes en el clín0er $ue compone el cemento

Permeabilidad: ,s la conducti"idad de un cuerpo poroso a los fluidos o capacidad

de los fluidos para desplazarse entre los espacios $ue conectan los poros de una

masa porosa

&egistro sónico de cementación: 1erramientas de registros de cementación

emiten una energía acBstica omnidireccional $ue "ia%a a tra"s de los fluidos del

re"estidor desde un Transmisor y se refle%an de regreso a tra"s de estos mismos

fluidos hasta un receptor de se!ales colocado en la herramienta a una distancia

fi%ada

"iemo bombeable: ,s el tiempo re$uerido para $ue un cemento comience a

endurecerse o formar resistencia de gelatinas $ue impidan su mo"imiento

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"uber'a de re(estimiento: Son tuberías especiales $ue se introducen en el hoyo

perforado y $ue luego son cementadas para lograr la protección del hoyo y permitir

posteriormente el flu%o de fluidos desde el yacimiento hasta superficie Tambin son

conocidas como 6e"estidores# Tubulares# Casing# etc

1.) *imitaciones + delimitaciones

*imitaciones., 3entro de la limitación se encuentra $ue el proceso de preparamiento

de la lechada se atrase por el mal funcionamiento de un mezclador o $ue una bomba

del camión de cementación de%e de funcionar y se tenga $ue desconectar y conectar

a otra bomba# son solo cosas como estas $ue harían lento el procedimiento de

operación

Delimitaciones., ,ste es un proyecto $ue se lle"a a cabo en la empresa

Schlumberger realiza una cementación primaria en tubería superficial en el pozo

Cerro Azul N° 4 localizado en los terrenos de Toteco y Cerro Azul

1.- b/eti(o

6ealizar una cementación primaria en la tubería superficial con sus debidaspropiedades e"itando el fraguado antes de tiempo# $uedando cementada mi interior

de la tubería superficial# por lo $ue se recomienda tener los datos generales del pozo

del cual se est& cementando así tambin con esto aumentando la resistencia

mec&nica y ayudando a la corrosión de las tuberías

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1.0 Bosue/o

?os$ue%o de la cementación primaria en tubería superficial# el cual consta de unaprofundidad de 5.. metros

7

Tubería

superfcial 213

t.


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2., Anlisis de fundamentos

2.1 ué es cementación5

La cementación es un proceso $ue consiste en mezclar cemento seco y ciertos

aditi"os con agua# para formar una lechada $ue es bombeada al pozo a tra"s de la

sarta de re"estimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el di&metroe7terno del re"estidor

,l "olumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas críticas ;alrededor

del fondo de la zapata# espacio anular# formación permeable# hoyo desnudo# etc=

Luego se de%a fraguar y endurecer# formando una barrera permanente e impermeable

al mo"imiento de fluidos detr&s del re"estidor La cementación es de gran

importancia ya $ue es una de sus principales estructuras para una larga "ida del

pozo y este se encuentre en buenas condiciones y resistencias por cual$uier colapsoo problema ,ntre los propósitos principales de la cementación se pueden

mencionarlos siguientes

+roteger y asegurar la tubería de re"estimiento en el hoyo

Aislar zonas de agua superficial y e"itar la contaminación de las mismas por el

fluido de perforación o por los fluidos del pozo

,"itar o resol"er problemas de prdida de circulación y pega de tuberías

6eparar fugas en el re"estidor

+roteger el hoyo de un colapso

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2.2 "ios de cementaciones

$ementación Primaria.

Se realiza al cementar los re"estidores del pozo ;conductor# superficial# intermedio#

producción# etc= durante la perforación ,ntre los ob%eti"os principales de esta

cementación se pueden mencionar los siguientes

D Adherir y fi%ar la sarta de re"estimiento

D 6estringir el mo"imiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuíferos

D +roteger la sarta contra la corrosión

D 6eforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas e7ternas y reforzar la

resistencia de la sarta a presiones de estallido

D +roteger la sarta durante los traba%os de ca!oneo ;completación=

D Sellar la prdida de circulación en zonas EladronasE

$ementación 6ecundaria.

Tambin llamada FS$ueezeG# es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento

en el pozo# $ue se realiza principalmente en reparacionesHreacondicionamientos o en

tareas de terminación de pozos +uede ser cementaciones forzadas y tapones de

cemento Los propósitos principales de esta cementación son

D 6eparar traba%os de cementación primaria deficientes

D 6educir altas producciones de agua yHo gas

D 6eparar filtraciones causadas por fallas del re"estidor

D Abandonar zonas no productoras o agotadas

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D Sellar zonas de prdidas de circulación

D +roteger la migración de fluido hacia zonas productoras

Las cementaciones secundarias pueden definirse como procesos de bombear una

lechada de cemento en el pozo# ba%o presión# forz&ndola contra una formación

porosa# tanto en las perforaciones del re"estidor o directamente el - hoyo abierto

+or lo $ue las cementaciones secundarias pueden ser forzadas yHo tapones de

cemento

$ementación %or!ada.

,s el tipo m&s comBn de cementación secundaria ,l proceso comprende la

aplicación de presión hidr&ulica para forzar cemento en un orificio abierto a tra"s de

perforaciones en el re"estidor# para corregir ciertas anomalías La cementación

forzada puede hacerse con empacadura yHo con retenedor Cuando se dise!a una

cementación forzada se debe considerar

D Tipo de cemento

D Tiempo total de bombeo re$uerido

D Tiempo para alcanzar las condiciones del pozo

D Control de filtrado

D 6esistencia del cemento

D 3esplazamientos y c&lculos b&sicos en condiciones del pozo

"aones de $emento.

'peración $ue consiste en colocar una columna de cemento en un hoyo abierto o

re"estido# con cual$uiera de los siguientes ob%eti"os

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D Aislar una zona productora agotada

D +rdida de control de circulación

D +erforación direccional

D Abandono de pozo seco o agotado

+ruebas de Tapones de Cemento el mtodo m&s comBn para probar la calidad de la

resistencia de un tapón de cemento es ba%ar una barrena# tubería de perforación o

con presión ,l tiempo de fraguado despus de la colocación de un tapón "aría de 9

a 5Ihoras# dependiendo del uso de aceleradores o el tipo de pozo

2.3 "io de cementos utili!ados en una cementación.

$emento.

Se denomina cemento a un conglomerante hidr&ulico $ue# mezclado congregados

ptreos ;gra"a# arena# etc= y agua# crea una mezcla uniforme# maleable y pl&stica

$ue fragua y se endurece al reaccionar con el agua# ad$uiriendo consistencia ptrea#

formando el llamado hormigón o concreto Su uso est& muy generalizado en

construcción e ingeniería ci"il# su principal función la deaglutinante ,l primer tipo de

cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento +ortland# el cual fue

desarrollado por Joseph Aspdin en )9I4# esencialmente era un material producto de

una mezcla $uemada de calizas y arcillas ,l cemento +ortland es un material

cementante disponible uni"ersalmente Las condiciones a las cuales es e7puesto en

un pozo difieren significati"amente de a$uellas encontradas en operaciones

con"encionales de construcciones ci"iles

"ios de $emento.

,7isten di"ersos tipos de cemento# diferentes por su composición# por sus

propiedades de resistencia y durabilidad# y por lo tanto por sus destinos y usos# pero

se pueden establecer dos tipos b&sicos de cementos

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De origen arcilloso:

'btenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción ) a 4 apro7imadamente

De origen u!olnico:

La puzolana del cemento puede ser de origen org&nico o "olc&nico

$lasificación de los cementos seg7n su grado API.

Los cementos tienen ciertas características físicas y $uímicas y en base al uso $ue

se les puede dar en cuanto a rango de profundidad# presiones y temperaturas

soportar# etc La A+> define - diferentes clases de cemento ;de A a 1= dependiendo

de la proporción de los cuatro componentes $uímicos fundamentales ;C/# CIS# C/A#C4A*K siendo Ccalcio# Ssilicato# Aaluminato# y *floruro=

o $lase A:

@sado generalmente para pozos desde superficie hasta M...# cuando no se

re$uieren propiedades especiales La relación aguaHcemento recomendada es 2I

galHs7s

o $lase B:

@sado generalmente para pozos desde superficie hasta M...# cuando hay

condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato La relación aguaHcemento

recomendada es 2I galHs7s

o $lase $:

@sado generalmente para pozos desde superficie hasta M...# cuando se re$uieren

condiciones de alto esfuerzo La relación aguaHcemento recomendada es M/ galHs7s

o $lase D:

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@sado generalmente para pozos desde M... hasta )....# para condiciones

moderadas de presión y temperatura ,st& disponible para esfuerzos moderados a

altos La relación aguaHcemento recomendada es 4/ galHs7s

o $lase 8:

@sado generalmente para pozos desde ).... hasta )4...# para condiciones altas

de presión y temperatura La relación aguaHcemento recomendada es 4/ galHs7s

o $lase %:

@sado generalmente para pozos desde ).... hasta )M...# para condiciones

e7tremas de presión y temperatura ,st& disponible para esfuerzos moderados a

altos La relación aguaHcemento recomendada es 4/ galHs7s

o $lase 9 + :

@sado generalmente para pozos desde superficie hasta 9... o puedan ser usados

con aceleradores o retardadores para cubrir una amplia "ariedad de rangos de

presión y temperatura La relación aguaHcemento recomendada es 2#. galHs7s ,l

cemento m&s comBnmente usado es el O

2.4 8uio fundamental de cementación

$abe!a de cementación.

,s el dispositi"o $ue se conecta directamente a la línea de descarga de la unidad de

cemento hacia la parte superior de la tubería de re"estimiento# es decir es un niple

de longitud y di&metro "ariable $ue "a enroscado en la parte superior de la T6#

cuenta con dispositi"os laterales para conectar las líneas $ue conducen hacia la

línea de lechada pro"eniente de la unidad comentadora y del lodo para eldesplazamiento de la lechada de cemento

#nidad de cementación.

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,s el e$uipo principal con el $ue se mezcla la lechada y posteriormente lo bombea al

pozo# est& formada por dos bombas de alta potencia con un tablero de control y dos

depósitos en los $ue se mide el "olumen de agua utilizado durante la cementación

;e!clador.

,ste dispositi"o tiene como función mezclar el cemento seco con agua y aditi"os $ue

se re$uieran# proporcionando un continuo suministro de lechada con las propiedades

$ue se deseen ,l mezclador funciona para lograr una corriente de agua a tra"s de

un %et y cruzando una c&mara de mezclado dentro de la línea de descarga La línea

de alimentación del agua se une a una de las bombas de la unidad de cementación y

la segunda línea de descarga a la línea de la mezcla de cemento# y estas a un

depósito del $ue se succionara por la otra bomba y posteriormente al pozo

Bombas.

Las bombas empleadas en operaciones de cementación son las mismas en

operaciones de perforación y ayudan a lle"ar el fluido a una presión adecuada para

realizar el traba%o de cementación# en este e$uipo se puede manipular la presión y el

gasto de acuerdo a los re$uerimientos de la operación


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Cuando el peso de la T6 es alto y las condiciones del e$uipo de perforación no son

muy adecuadas se utilizan accesorios cuyo ob%eti"o es el de incrementar la flotación

de la T6 para reducir los esfuerzos en el gancho y m&stil ,ste accesorio lle"a una

"&l"ula integrada la cual permite el flu%o en sentido directo pero no en in"erso#

impidiendo $ue el cemento se regrese y entre a la tubería de re"estimiento

$ole flotador.

,ste accesorio se instala generalmente tres tramos de T6 arriba de la zapata# el

sistema de flotación es similar al de la zapata flotadora y se utiliza cuando no se tiene

la zapata flotadora o cuando se re$uiere tener una mayor efecti"idad en la flotación

$ole diferencial.

,ste accesorio se utiliza en T6 intermedias someras cuando no se utiliza la zapata

flotadora pero se re$uiere del e$uipo de flotación por la alta presión diferencian

causada por el cemento Se instala en lugar del cople flotador y se mete al pozo

como cople de retención y cuando est& en el fondo se acti"a mediante una canica de

acero $uedando como flotador Tambin sir"e para alo%ar los tapones

$ole de retención.

Cuando no se utiliza el cople flotador o diferencial se instala este accesorio para

retener el tapón limpiador y desplazador

$ole de cementación m7ltile.

Cuando se "a a cementar una T6 de gran longitud donde los gradientes de presión

de poro son ba%os# se re$uiere cementar la T6 en dos etapas# para lo cual se utiliza

este accesorio instal&ndose a la profundidad programada

$entradores.

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Se utilizan para centrar la T6 y me%orar con esto la cementación ,7isten programas

de cómputo para calcular el nBmero de centradores ,n general se utiliza un

centrador por tramo en los primeros cinco tramos de T6 y despus un centrador

cada tres tramos ,n la zona productora se recomienda utilizar cuando menos un

centrador por tramo en toda su longitud sobresaliendo /. metros arriba y aba%o

$olgador.

Cuando una T6 intermedia por su longitud se cementa en dos partes o para

cementar el liner de e7plotación es necesaria la utilización de este accesorio para

colgar el liner en la T6 anterior y poderla cementar

$amisa soltadora.

,ste accesorio es el Bltimo $ue se instala en una T6 corta y es la $ue pro"ee el sello

hidr&ulico para la cementación

6oltador.

,s el accesorio $ue se utiliza para soltar la T6 corta una "ez cementada# se instala

dentro de la camisa soltadora y se une a la tubería de perforación con la cual se ba%ó

la T6 ,l funcionamiento de este accesorio puede ser mec&nico o hidr&ulico al igual$ue el colgador

"ie bac=.

Cuando una T6 intermedia se cementa en dos etapas# a la segunda etapa se le

conoce como complemento y utiliza este accesorio el cual est& pro"isto de unos

sellos# mismos $ue al entrar a la camisa soltadora formaran un sello hidr&ulico para

e"itar $ue el cemento caiga a la T6 corta ,s el primero $ue se instala

"aón limiador.

,s un tapón de hule $ue se mete antes de iniciar el bombeo del bache la"ador#

tambin se le conoce como tapón de diafragma por$ue se rompe f&cilmente con una

mínima presión diferencial

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"aón desla!ador.

3espus de bombear los baches y el cemento se suelta este tapón $ue sir"e para

separar el cemento del lodo de desplazamiento ,ste tapón es de huele pero el

centro es solidó y al llegar al cople flotador# de retención o diferencial se incrementa

la presión indicando $ue ya termina el desplazamiento

2.) 8taas de cementación en tuber'as

"uber'a conductora

D ,"itar $ue las formaciones someras no consolidadas se derrumben dentro del hoyo

D +re"enir erosión y la"ado de terreno deba%o del e$uipo de perforación

D +roporcionar una línea de flu%o ele"ada para $ue el fluido de perforación circule

hasta los e$uipos de control de sólidos y a los tan$ues de superficie

D +ermite la instalación de un des"iador de flu%o y de un ?'+

"uber'a suerficial

Se asienta en la primera formación $ue sea lo suficientemente fuerte para cerrar el

pozo en caso de tomar un influ%o La profundidad de asentamiento se selecciona para

permitir la instalación del con%unto del pre"entor para seguir perforando

"uber'a intermedia

Llamada tambin protección la tubería intermedia se asienta lo m&s profundo posible

para tener suficiente resistencia en la zapata para seguir perforando# se planea para

$ue se asiente en una zona de transición de presión# donde las presiones del poro y

los gradientes de fractura aumentan

• Separar el agu%ero en secciones para facilitar el traba%o

• Cubrir zonas con prdida de circulación se"eras

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• Aislar zonas sobrepresurizadas

"uber'a de roducción

,sta completa el pozo# produce y controla el pozo durante toda su "ida producti"a y

en la cual se pueden lle"ar acabo muchas reparaciones y completaciones por esta

razón# en la cementación de esta tubería debe de ser perfecta

2.- "iemo de oeración.

,l tiempo 'p es el tiempo de traba%o y desarrollo de la operación de cementación

esta es medible# "ital para calcular el dinero $ue se cobrara por la operación# tambin

medible para el cliente para "er si se cumplió o no con lo establecido

2.0 >ormas de seguridad en la cementación de un o!o

La Administración de Salud y Seguridad 'cupacional ;'S1A=# una agencia federal#

pone las normas de seguridad específicas para las empresas $ue se dedican a la

cementación de pozos de petróleo en tierra Las "iolaciones de las empresas pueden

lle"ar a multas despus de una in"estigación de 'S1A A partir de I.).# la multa

m&7ima es de @SP 5... por lo $ue 'S1A considere una "iolación gra"e y @SP5.... por lo $ue considera una "iolación intencional

Las empresas deben establecer procedimientos para el mane%o de tubulares y

capacitar a los traba%adores para seguirlos Los traba%adores deben inspeccionar el

e$uipo de cementación# la cabeza de cementación# che$ueo de mangueras y

limpieza al terminar cada e$uipo antes de cada turno Los traba%adores deben

mantenerse ale%ados de las cargas suspendidas Al realizar la operación los

traba%adores deben usar siempre gafas y otros e$uipos de protección para la cara#

así como la protección respiratoria adecuada La empresa debe asegurarse de $ue

una estación de la"ao%os est& cerca y asegurar la "entilación es adecuada Se debe

ense!ar a los procedimientos de seguridad para el mezclado de fluidos y

proporcionar recipientes seguros

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La efecti"idad de cual$uier traba%o de cementación depende de lle"ar a cabo una

preparación meticulosa y precisa de los e$uipos# materiales y personal# así como del

dise!o y las pruebas del traba%o Los ensayos realizados en laboratorios para el

cemento tienen la función de e"aluar el desempe!o y las características $uímicas de

las lechadas# mediante la medición de ciertas propiedades ba%o ciertas condiciones

de fondo de pozo y el an&lisis cualitati"o y cuantitati"o de los componentes de las

lechadas antes de ser mezclada

*a norma API &P 1?B delinea: Las pr&cticas recomendadas para las pruebas de

laboratorio $ue se lle"an a cabo con las lechadas de cemento para pozos de

petróleo# así como sus aditi"osK estas pruebas se describen a continuación

Q 3eterminación del contenido de agua en la lechada

Q 3eterminación del tiempo de bombeabilidad

Q 3eterminación del filtrado

Q +ruebas de permeabilidad

Q 3eterminación de las propiedades reologicas

,n el cemento seco tambin se hacen mediciones de fineza y de pureza

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3. Procedimiento.

Se realiza una cementación primaria de acuerdo a mis características de la

formación del pozo ya $ue en el cual cuenta con una presión alta y este problema

puede influir en mi procedimiento causando un error +or lo $ue se in"estiga sobre

cómo lle"ar a cabo mi cementación correctamente y entrando a detalle en el

procedimiento de mi cementación primaria# la cual consta de un procedimiento critico

en el proceso de construcción de pozos La cementación proporciona un sello

hidr&ulico $ue establece el aislamiento zonal# lo $ue impide la comunicación de los

fluidos hacia la superficie Tambin la cementación crea un ancla%e y la sustentación

de la sarta de re"estimiento y protege la tubería de re"estimiento de acero contra la

corrosión producida por los fluidos de formación Si no se logran estos ob%eti"os# lacapacidad del pozo para e7plotar todo su potencial producti"o puede "erse

se"eramente limitada

3.1 ;ateriales@ erramientas + 8uio de Protección Personal

*os materiales emleados son los siguientes:

• Cemento tipo O densidad )-.

• Agua

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• Cemento tipo O densidad )M.

• La"ador base agua

• ,spaciador

erramientas utili!adas:

• 4 centradores )ME

• I raspadores )ME

• Rapata )ME

• Cople flotador )ME

• Tapón diafragma )ME

• I Tapones duros )ME

• Cabezal de cementación )ME de dos tapones

• Camiones de cementar

• @nidad de alta

• 6ecirculador

• angueras

•Tubería

• arro de ).lb

• Cople de cementación mBltiple )ME

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8uio de Protección Personal 8PP

,l e$uipo de protección personal constituye una barrera entre el riesgo y el hombre#

$ue permite preser"ar la integridad del traba%ador durante el desarrollo de sus

acti"idades# en las diferentes &reas de traba%o de perforación

• Casco de seguridad

• ?otas de seguridad

• 6opa de traba%o

• Ouantes

• Tapones Auditi"os

• Lentes de seguridad

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3.2 $oti!aciones.

• Cotización en la compa!ía 1alliburton

3escripción Cantidad +recio unitario +recio total

ateriales

Cemento )9. s0 )M2 dlls I-5. dlls

La"ador / bls 22)M dlls )M249 dlls

Aditi"os I bls 9.. dlls )-.. dlls

1erramientas y ma$uinas

Rapata )ME ) pz -.. dlls -.. dlls

Cople )ME ) pz )42. dlls )42. dlls

@nidad de alta )@ )).. dlls )).. dlls

6ecirculador )@ 2... dlls 2... dlls

Cabeza )ME )@ /5.. dlls /5.. dlls

+ipa )@ 442. dlls 442. dlls

Tapones I pz I5. dlls 2I. dlls

Cople mBltiple )ME ) pz )22. dlls )22. dlls

?ullc )@ /... dlls /... dlls

Torpedo ) pz /2. dlls /2. dlls

Centradores )ME 4 pz /.. dlls )I.. dlls

6aspadores )ME / pz I9. dlls 94. dlls

'peraciones

?ombeo /hrs /.min 92. dllrHhr I-52 dlls

+recio total 2/../ dlls

Tabla )D Costos# materialDherramientasDma$uinasDoperaciones en 1alliburton

24


25/44

• Cotización en terran


ateriales

Cemento )9. s0 I. dlls /M.. dlls

La"ador / bls 2M. dlls )M9. dlls

Aditi"os I bls )). dlls II. dlls


Rapata )ME ) pz )).. dlls )).. dlls

Cople )ME ) pz )42.. dlls )42.. dlls

@nidad de alta )@ )I2.. dlls )I2.. dlls

6ecirculador )@ 222. dlls 222. dlls

Cabeza )ME )@ /9. dlls /9. dlls

+ipa )@ 44/. dlls 44/. dlls

Tapones I pz /.. dlls M.. dlls

Cople mBltiple )ME ) pz )-2. dlls )-2. dlls

?ullc )@ //.. dlls //.. dllsTorpedo ) pz 4.. dlls 4.. dlls

Centradores )ME 4 pz 42. dlls )9.. dlls

6aspadores )ME / pz I2. dlls 52. dlls

'peraciones

?ombeo /hrs /.min -2. dllrHhr //I2

+recio total 2M.92 dlls

Tabla ID Costos# materialDherramientasDma$uinasDoperaciones en terran

25


26/44

• Cotización en Schlumberger


ateriales

Cemento )9. s0 )9 dlls /I4. dlls

La"ador / bls 2)M dlls )22. dlls

Aditi"os I bls -.. dlls )9.. dlls


Rapata )ME ) pz )... dlls )... dlls

Cople )ME ) pz )2.. dlls )2.. dlls

@nidad de alta )@ )I... dlls )I... dlls

6ecirculador )@ 22.. dlls 22.. dlls

Cabeza )ME )@ /9.. dlls /9.. dlls

+ipa )@ 44/. dlls 44/. dlls

Tapones I pz I9. dlls 2M. dlls

Cople mBltiple )ME ) pz )52. dlls )52. dlls

Centradores )ME 4 pz /2. dlls )4.. dlls6aspadores )ME / pz /.. dlls -.. dlls

'peraciones

?ombeo /hrs /.min -.. dllrHhr /)2.

+recio total 4I 29. dlls

26


27/44

Tabla / costos# materialDherramientasDma$uinasDoperaciones en Schlumberger

3.3 9estión de recursos

La gestión del proyecto se realiza desde las oficinas de la compa!ía +o


28/44

>niciando la operación de cementación primaria en tubería superficial se prepara el

espaciador# la"ador y lechada mientras esto $ueda listo se realizan otras operaciones

como la cone7ión de tuberías# colocación de la cabeza de cementar y colocación de

tapones

La operación comienza circulando el pozo con fluido hasta la superficie# esta

operación se realiza para saber $ue la zapata se encuentra libre # $ue no e7ista un

taponamiento y $ue el cople tambin se encuentre en perfectas condiciones# donde

todo el fluido $ue entre regrese# como lo muestra en la figura I

*igura I Circulación del fango

+asamos a la siguiente operación $ue es probar presión# "erificamos $ue las

"&l"ulas del cabezal se encuentren cerradas Se prueba presión a I ... lb ' / ...

lb 3ependiendo de lo $ue la operación re$uiera# y al finalizar ba%amos la presión

para continuar con la siguiente operación (er figura /

28


29/44

*igura / +rueba de presión

Continuamos con el bombeo de bache la"ador# por lo $ue se abre el perno inferior

del cabezal colocando el la"ador deba%o del perno superior del cabezal# y arriba del

fluido realizando esto cuidadosamente e"itando abrir el segundo perno ya $u se

puede desplazar el tapón (er figura 4

*igura 4 La"ado de bombeo

29


30/44

Continuamos introduciendo el espaciador $ue "a detr&s del la"ador $ue es base

agua# el cual "a atrapando todos mis residuos $ue mi la"ador "a desprendiendo#

para así poder sacarlo a superficie y aparte ayuda $ue el cemento se "aya a

contaminar @na "ez $ue ya se introdu%o el la"ador y espaciador continuamos a

meter el primer tapón $ue es un tapón de diafragma +ara poder sacar este tapón

sacamos el primer perno ya $ue se encuentra arriba del tapón y lo desplazamos

abriendo la segunda "&l"ula para bombearlo detr&s del espaciador# una "ez $ue

llegue al espacio a anular se "a sentar el tapón el segundo tapón (er figura 2

*igura 2 Caída del tapón inferior

Se abre la segunda "&l"ula para comenzar a bombear mi primera lechada de

cemento# $ue es de ba%a densidad ya $ue esa es la $ue "a $uedar cerca de mi

superficie ?a%a densidad por$ue es un "olumen muy grande de lechada# lo $ue es

solo de relleno# ya $ue ahí no tenemos tanta temperatura y presión (er figura M

*igura M ?ombeo de lechada de ba%a densidad

3


31/44

Continuamos a bombear mi segunda lechada con alta densidad hasta mi cople

destapando mi "&l"ula intermedia del cabezal Concluimos con mi tubería llena de

cemento# si en ese momento fallo mi operación mi tubería se me $ueda cementadapor lo $ue se debe continuar con mi operación correctamente +ara darme cuenta

$ue la lechada llegó a mi tapón ser& por medio de una alerta $ue aumentara la

temperatura (er figura 5

*igura 5 ?obeo de lechada de alta densidad

+rocedemos a desplazar mi segundo tapón retirando el perno superior del cabezal y

cerrando mi "&l"ula intermedia de mi cabezal para posteriormente abrir la "&l"ula

superior para poder desplazar el tapón (er figura 9

*igura 9 Caída del tapón superior

31


32/44

3esplazo con fluido desde mi "&l"ula superior el segundo tapón $ue es el $ue "a

desplazar la lechada y al sentar el tapón en el primero# al mismo tiempo aumentando

la presión# esto indica $ue la operación ya trmino# fue un 7ito la operación (er

figura -

*igura - 3esplazamiento del cemento con fluido

+or ultimo "erificamos si el diafragma encontrado en el cople realmente taponeo y

permitir& $ue regrese la lechada# por$ue si no tapona la misma presión regresara la

lachada para eso "erifico abriendo la "&l"ula superior del cabezal# descargando la

presión y checando $ue no retorne fluido a la ca%a# al indicar $ue la pelotita seencuentra estable# no habiendo ningBn retorno +ara continuar con mi perforación se

espera un apro7imado de M horas esto "ariando tambin de acuerdo a los

retardadores o aceleradores aplicados en la cementación (er figura ).

32


33/44

*igura ). +urga y comprobación los rendimientos de la operación

3iagrama ) +rocedimiento de la cementación primaria en tubería superficial

33


34/44

3.) $alculo o estudio bsico técnico ara desarrollo del ro+ecto.

(olBmenes de cemento )W etapa

(ol) cap Cople y zapata )ME D 22 lbHft 2.mtsX49IMltsHm I4)//2 lts

(olI cap Ag )9E T6 )ME )2..mtsX)549ltsHm IMII)5I2 lts

(ol/ cap T6 )- /H9E T6 )ME 2..mXI.9ltsHm ).4./I4)/9lts

3esplazamiento T6 )ME /42.mtsX49IM5ltsHm )MM2I))2 ).45/.lts

(ol la"ador ). m3

(ol espaciador ). m3

(ol lechada "ol) V "olI V "ol/ /-./9/)Mlts I42-4 lts

N° de sacos ℎ /-./9/)M/- )..) s0

Agua )..)s0 X I/ ltHs0 )42 bls

T' I42-4V).45/.M I)2 min /2 hrs

34


35/44

3.- Plan anual de mantenimiento.

Tareas ,N

,

*,

?

A

6

A?

6

A8 J@

N

J@

L

AO

'

S,

+

'C

T

N'

(

3>C

Cabezal de

cementación

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

Tubería de

cementación

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

*+

Tol"as de launidad de

alta

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

S*+

35


36/44

Tabla 4 +lan anual de mantenimiento

Simbología

• SemanalYYYYYY6

• *inal de operaciónYY%P

ensualYYYYYY;

3.0 Plan de mantenimiento.

No. DEORDEN DETRABAJO

FECHA

TIPO DELMANTENIMIENT

O

!E#$%$%E&

'()TE)#'#E

)T$

)*'E$%E&

'E+ %E&

!E#$%$

Preventivo ,i-al eoperaci/-

1 )o0iebre

36


37/44

Plan de mantenimiento a la unidad de alta.

MATERIALES

• Aua

• Lim!iador

E('#E)T(

+

• 'ui-a

epresi/-

T#E'!$

E+T#'(%$

()T. %E

!E+$)(+

1ora

1

E"#IPO DE PROTECCI$NPERSONAL

Ca%&o de %euridad.

Bota% de %euridad.

Ro!a de tra'a(o.

)uante%.

Lente%.

PROCEDIMIENTO

A'rir la% tolva%

Lavar el interior &on aua a !re%i*n

+olver a lavar &on %olo aua

Cerrar la% tolva%

Tabla 2 Tarea de mantenimiento


FECHA

TIPO DELMANTENIMIENT

O

!E#$%$ %E&'()TE)#'#E)T

$

)*'E$%E&

'E+ %E&

!E#$%$

Preventivo 'e-sual 1 )o0iebre

Plan de mantenimiento a la &a'e,a de &ementa&i*n

37


38/44

MATERIALES

• Reten

• )ra%a

E('#E)T(

+

• %esaraor

T#E'!$

E+T#'(%$

()T. %E

!E+$)(+

1ora

1

E"#IPO DE PROTECCI$NPERSONAL

Ca%&o de %euridad.

Bota% de %euridad.

Ro!a de tra'a(o.

)uante%.

PROCEDIMIENTO

Revi%ar la% vuelta% del &ro%%at

Enra%ar la ro%&a del &ro%%at

Si el ret-n ue lleva %u%tituirlo !or otro

Tabla M Tarea de mantenimiento


FECHA

TIPODEL

!E#$%$ %E&

'()TE)#'#E)T

)*'E$%E&

'E+ %E&

Preventivo 'e-sual 1 )o0iebre

Plan de mantenimiento a la tu'er/a !ara &ementar

38


39/44

MATERIALES

• Aua

2E""('#E)T(

+

• 'ui-a

epresi/-

T#E'!$

E+T#'(%$

()T.

%E

1 1

E"#IPO DE PROTECCI$NPERSONAL Ca%&o de %euridad.

Bota% de %euridad.

Ro!a de tra'a(o.

)uante%.PROCEDIMIENT

O

Cone&tar la !i%tola a la mauina

Colo&ar la tu'er/a en un luar 0i(o

Lim!iar el interior de la tu'er/a &on el aua a!re%i*n

39

Tabla 5 Tarea de mantenimiento


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3.C 8secificaciones "écnicas del Pro+ecto.

Nombre del pozo Cerró Azul N° 4 localizado en los terrenos de Toteco y Cerro Azul

@bicado Localizado en los terrenos de Toteco y Cerro Azul

3atos generales del pozo y de la cementación

• 3i&metro del agu%ero )9 )HIE

• T6 )ME p)). 22lbHft a 5.. mts

• Rapata )ME a 5..mts

•

Cople de cementación mBltiple )ME 22 lbHft M2. mts

• 3ensidad del primer cemento )-. gHcc

• 6endimiento /- ltHs0

• Agua I/ ltHs0

• 3ensidad del segundo cemento )M. gHcc

• 6endimiento 2- ltHs0

• Agua 4/ltHs0

3. Anlisis de Actos + $ondiciones Inseguros.

,n el proceso de la cementación se siguen ciertos procedimientos en base a la forma

adecuada de realizarlo# ob"iamente se lle"a al personal a una capacitación pre"ia

para e"itar actos y condiciones inseguras# para esto el traba%ador pasa desapercibido

muchos procesos por ahorrar tiempo o por menos traba%o así $ue se les se!ala lo

$ue es un acto inseguro y una condición insegura

4


41/44

,l operador de cada m&$uina o $ue apoya a cada operación de la cementación

puede e"itar muchos accidentes# sabiendo identificar lo $ue es un acto inseguro y

$ue es una condición insegura

,n este caso se e7plica $ue una condición insegura es# cuando en el &rea de traba%oe7iste una anomalía o e$uipo fuera de su lugar como mangueras# tuberías# sacos#

algBn recipiente etc La mala ubicación de estos produce lo $ue una condición

insegura causando algBn accidente# pudindose e"itar con la correcta colocación del

&rea de traba%o

Así pues un acto inseguro es realizar una incorrecta acti"idad o procedimiento de la

operación de cementación# como por e%emplo cuando el mi7er est& mezclando "er

dentro de este para "er si la lechada est& bien# esto es un acto inseguro ya $ue sepuede resbalar y caer dentro del mi7erK otro acto inseguro sería caminar por las

líneas de alta cuando la operación de cementación est& en proceso ya $ue si alguna

tubería esta flo%a y no se re"iso puede "olarse y golpear a la persona

3.1? ;ane/o de residuos.

,l residuo principal en la operación es el cemento La cantidad restante de cemento

se recicla o se reutiliza ya $ue el cemento $ue se usó en la cementación contenía

cloruro de calcio ,l procedimiento es simple# el cemento restante cae a una tol"a#

despus se transporta a la base de donde salió se retira el cloruro de calcio del

cemento y estos se mandan de nue"o a los silos donde se almacenan

41


42/44

Bibliograf'a

*ibros:

>ng ,n cementaciones# editorial C,SCA 7ico I..-

>+ cementaciones# >nstituto e7icano del +etroleo I...

>ng +etrolera Cementaciones primarias# A>+ I..)

Cementación ) 1alliburton

*in=s:

httpHHindustriaDpetrolerablogspotcomHI..-Z.)Z.)Zarchi"ehtmlI


43/44

#niver%idad Te&nol*i&a deTamauli!a% NorteCARRERA MANTENIMIENTO

Sati%0a&&i*n del Cliente

1Avan&e de Pro2e&to Interador3

Nom're del alumno4 LEONEL BLANCO DE LA CR#5

Nom're de la Em!re%a4 SCHL#MBER)ER

Nom're del Pro2e&to4 CEMENTACION PRIMARIA EN T#BERIA S#PERFICIAL.

1. ?@ue/ la Epresa co-ore co- los resultaos el pro=ectoA +#

)$

2. ?@ue/ la Epresa co-ore co- los


44/44

13. ?+e iplee-t/ el pro=ectoA +#

)$

14. ?+e eostr/ la actibilia el pro=ectoA +# )$

+o. Bo. >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

(sesor e la Epresa ,ira

Proyecto Integrador (Capt. 1, 2, 3)

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