09 remoción del lodo

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Remoción del Lodo

2 KTC – Reviewed JB June2004

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Criterios a seguir para una Cementacion Exitosa

• Concepto

• Remocion de Lodos

• Accesorios del revestidor (Casing hardware)

• Propiedades de la Lechada


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Concepto

DiseñoPlaneacion &

Diseño de Lechada

EVALUACIONRegistros, Informacion,

Historia del Pozo

EJECUCIONMezcla de Lechada

& Colocacion


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Factores que pueden afectar un Trabajo de Cementacion

Pobre

Centralizacion

Zonas Lavadas:

Regimen de

Flujo Incorrecto

Canalizacion:

Incompatibilidad de

los pre-flujos o mala

remocion de lodos


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Remocion de Lodos

• Es un proceso de 3 pasos, a seguir antes de cementar:• Limpieza del Hoyo

• Acondicionamiento del lodo de perforacion

• Desplazamiento del lodo del espacio anular


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Remocion de Lodos (Cont.)• Limpieza del Hoyo

• Propiedades del lodo Controladas & Optimizadas• Viajes de Limpieza• > 95% Volumen total del hoyo debe estar en

circulacion• Registro o perfil del Hoyo – Fluidos Marcadores


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Remocion de Lodos (Cont.)• Acondicionamiento del Lodo

• Romper los geles • Bajar ty + pv• Solidos de perforacion < 6%• Rata minima de bombeo para alcanzar flujo total

alrededor del revestidor• Desplazar el Lodo del Anular

• Optimizacion de la Colocacion de la Lechada ---> CemCADE

• Centralizacion del Revestidor (STO > 75%)• Movimiento del Revestidor


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Criterios para una Remocion de Lodos Efectiva

• Centralizacion del revestidor• Movimiento del Revestidor• Raspadores• Tapones • Lavadores y Espaciadores• Seleccion del Regimen de Flujo


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El Revestidor Ideal

Revoque fino e impermeable(no gelificado o no-consolidado)

BHST al tope delcemento>BHCT a TD

Espacio AnularMinimo: 3/4”Ideal: 1 1/2”

Hoyo y LodoAcondicionadosApropiadamente

Diametro Exacto

Hoyo Estable

Uniforme (ni zonas lavadas ni restricciones)

Sin FlujoSin Perdida

Revestidor centrado en el Hoyo

BHST y BHCT reales


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Fluidos de Calibración• Para determinar circulación eficiente o cantidad de fluido que

esta moviendo en el pozo.• Procedimiento :

– Bajar registro multi-arm open-hole caliper y determinar volumentotal del pozo.

– Circular al mismo caudal de la cementación y determinar eficiencia de la bomba

– Tirar marcador o trazador en etapas– Monitorear el retorno del marcador– Calcular volumen circulado (caudal y tiempo) – (Debería ser ± el volumen mecánico del Caliper - Paso. 1)– Incrementar caudal y recalcular eficiencia


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Flujo Láminar en Anular ExcéntricoNonNon--parallel plate modelparallel plate model RiRi/Ro = 0.8/Ro = 0.8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1000

500

100

50

10

5

1

Vwide/Vnarrow

Stand-off %

n = 1.0n = 0.5n = 0.2


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Flujo Turbulento en Anular Excéntrico

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1000

500

100

50

10

5

1

Vwide /Vnarrow

API Stand - Off (%)

n = 1.0n = 0.5n = 0.2


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Centralizacion del Revestidor•• VariacionesVariaciones de de FlujoFlujo Relativas como funcion Relativas como funcion de la de la excentricidadexcentricidad

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

0 20 40 60 80 100

WW

% Stand-off = wRH - RC

X 100

API % STANDAPI % STAND--OFFOFF

RE

LA

CIO

N d

e F

LU

JO y

PO

RT

AD

AR

EL

AC

ION

de

FL

UJO

y P

OR

TA

DA

RC

RH


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Influencia de la Centralizacion del Revestidor (Stand-Off)

En Flujo Laminar

V2 = 4V1 (For 67%)

En Flujo Turbulento

V2 = 1.64 V1 (For 67%) V2 = V= Vanchoancho

DDii

DDoo

V1 = V= Vestrechoestrecho


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Tipos de Centralizadores• Tipo Bow Spring (Spiral or Straight):

– Flexible bow springs– OD del Centralizador ligeramente mayor que el diámetro del

OH• Tipo Bow Rigido (o Positivo) :

– No-flexible O.D. (Ligeramente menor que el ID de casing anterior)

– Use dentro de las secciones entubadas del agujero– Efectivos en OH sin variaciones

• Tipo Rigido Sólido slip:– Cuerpo sólido - no bows– Usar: igual que los de tipo rigido


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• Alcanzar un minimo Stand-Off de 75% segun SLB (67% API)

Centralizador Rigido Centralizadores Espiral & Turbolizer

Centralizando el revestidor


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Efectos de la Centralizacion en la Remocion de Lodos

Disminuyendo el Stand-off

Lodo

Cemento


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Video “S – 15”: Importancia de la Centralizacion


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Movimientos del RevestidorROTACION

Comienza Rotacion

Lodo Casi

Removido tot

Revestidor Inmovil

Cemento Fluyendo

Lodo Gelificado


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Rotación

• Movimiento circular de la Tubería• Debe hacerse desde el inicio de la circulación hasta el final del

desplazamiento• 10 a 40 rpm• Los escariadores ayudan a la eficiencia• Necesita cabezas especiales de rotación y swivels de poder• El torque debe ser monitoreado muy de cerca• No deberá ser el único método para remocion de lodo


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Movimientos del Revestidor

Stand-off = 20 %

Stand-off = 100 %

RECIPROCAR

Stand-off = 20 %Stand-off = 20 %

Lodo

Lechada de Cemento


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Reciprocación

• Movimiento del casing hacia arriba y abajo durante el trabajo• Debe hacerse desde el inicio de la circulación hasta el final del

desplazamiento• Carrera de 20 to 40 ft • 1 a 5 minutos por ciclo• Necesita raspadores para ser efectivo• El revestidor puede atascarse durante el movimiento• Excesivas presiones por el efecto piston ( arriba o abajo)

pueden ser creadas• Tension y deformacion excesivas del revestidor• No debe ser el único método para la remocion de lodo


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Raspadores y Coples

Raspador Rotante RaspadorReciprocante

Cople Modelo J10H Cople Modelo J5H


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Incompatibilidad Entre el Fluido Desplazado y Desplazante

• Esto resulta en:– Reacciones en la interfase– Altas propiedades Reologicas

• Viscosidades muy altas• Esfuerzos de Gel muy altos

– Cambio en las propiedades del cemento• Tiempo de fraguado alterado• Incremento en la perdida por filtrado • Reducción del esfuerzo Compresivo

– Reducción en la adherencia Hidráulica

• Se previene por:– Tapones de limpieza– Lavadores químicos– Espaciadores– Pruebas de compatibilidad


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Tapones de Cementación• Mantiene los fluidos separados en el casing y

reduce la comtaminación

• Tapon Inferior– Remueve el lodo frente al cemento– Previene que el cemento canalice a través del fluido mas ligero

frente de él– Limpia las paredes del Tubo

• Tapón Superior– Separar el cemento del fluido desplazante– Indicación positiva del final del desplazamiento


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Por Qué Usar un Tapon Inferior ?• Los tapones inferiores acumulan “enjarre del lodo”,

escamas, etc. de las paredes del casing hacia en anular atraves de el cople.

• El volumen de sólidos puede ser mucho y rellenar la la salidapor la zapata si no es removido antes de lanzar el taponsuperior.– Ejemplo: 9 5/8” 47 lb/ft 10000 ft, collar a 9820 fet

– Volume de 1/16” de pelicula de enjarre?

– A cuanto corresponde este volumen?


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Tapones• Separar los fluidos

• Limpiar el Revestidor

• Indicacion positiva de colocacion en superficie

Tapon Superior Tapon Inferior


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Lavadores Quimicos

• Fluidos de Baja Viscosidad

• Usualmente a base de Agua

• Pueden contener Surfactantes


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• Separar el cemento del lodo– Efecto de incompatibilidad

• Remover el lodo del anular– Flujo Turbulento a bajas ratas de bombeo– Erosionar, diluir y dispersar las particulas

• Cambiar la humectabilidad del revestidor y formacion– Funcion de los Surfactantes

• Aligerar la columna hidrostatica– Lodos base agua o base aceite

Lavadores Quimicos (Cont.)


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• Fluidos densificados viscosos para separar lodo y lechada

• Remocion de lodos

• Compatibilidad con lodos y lechadas de cemento

• Reologia Especifica– Baja para Flujo Turbulento– Ajustable para Flujo Laminar Efectivo

Espaciadores


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Desplazamiento en Flujo Turbulento• Preferido y el mejor régimen de Flujo• El caudal crítico depende de :

– Reologías del Fluido– Centralización del casing– Forma del anular, casing OD y diámetro de la barrena– Gradiente de fractura de la formación

• Usar lavador químico y/o EspaciadorMudpush II :– 10 Min. tiempo de contacto o 750 ft (Use el volumen más grande)– La densidad del espaciador debe ser cercana al lodo

• Optimizar las propiedades de la lechada decemento:

– Minima PV y TY sin sedimentación– Agua libre y control de filtrado controlado

• Formación y casing humectados al agua


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Flujo Laminar Efectivo

• Flujo alternativo si no es posible el Turbulento

• Se deben satisfacer 4 criterios:– DENSIDAD DIFERENCIAL (10%)– GRADIENTE MINIMO DE PRESION (MPG)– JERARQUIA DE PRESION DE FRICCION (20%)– CRITERIO DE VELOCIDAD DIFERENCIAL

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