Resistencia a la CompresiónSe distingue por ser un ensayo destructivoLos resultados pueden ser utilizados para:

- Determinar el tiempo de fraguado antes del cañoneo - Comparar extendedores, agentes densificantes, materiales de pérdida de circulación u

otros aditivos los cuales pueden afectar el desarrollo de la resistencia.- Determinar el grado de la resistencia a la retrogresión

Esta prueba se refiere a la fuerza que puede soportar un cubo de cemento de cierta superficie antes de romperse. Cuando el cemento tiene valor de resistencia a la compresión de 500 psi, es considerado según la norma (API) adecuado para el trabajo de cementación.

Tiempo de bombeabilidad o de espesamientoEl tiempo de espesamiento es el tiempo que la lechada de cemento permanecerábombeable bajo condiciones del pozo. También se define el tiempo requerido para que la lechada alcance 100 unidades Bearden de consistencia.Es importante tomar en cuenta que el tiempo de espesamiento debe de ser mayor que el tiempo que va a durar el trabajo de cementación, para evitar cementación en la superficie de la tubería, en la cabeza de cementación y/o dentro del revestidor. Por lo tanto, este tiempo se debe estimar como el tiempo total del trabajo de cementación más un factor de seguridad de una a dos horas.

Agua para la preparación de la lechadaAgua Máxima: Es la cantidad de agua para la mezcla de cualquier composición de cemento que dará un volumen de fraguado igual al volumen de la lechada con más de 1 ½ % de agua libre separada. El agua máxima es la cantidad usada para la mayoría de las cementaciones por que el máximo rendimiento es necesario para cada sacoAgua Normal: Es la cantidad de agua mezclada que alcanzara una consistencia de 11BC (Unidades de consistencia)El contenido de agua normal de una lechada de cemento, es lo que cede una lechada que tiene 11 unidades de consistencia, luego de haber sido agitada durante 20 minutos, a 80° F de temperatura en un consistómetro a presión atmosférica. Para determinar el contenido normal de agua de una lechada, a veces hay que hacer muchas pruebas con diferentes porcentajes de aguaAgua mínima: Es la cantidad de agua mezclada que dará una consistencia de 30 BC, esto nos dará una lechada bastante espesa que puede ser usada para controlar pérdidas de circulación.

Determinación de la pérdida de filtradoPuede ser medida de dos maneras:Filtrado de baja presión: Se aplican 100 psi y se va leyendo la cantidad de líquido que cae en el cilindro graduado a los 1/4, ½, 1, 2, y 5 minutos de iniciada la prueba, y luego a intervalos de 5 minutos cada uno. Si la muestra se deshidrata totalmente antes de media hora, se registra el tiempo que tardó en hacerlo. El filtrado se reporta en cc/30 minutos a 100 psi.Filtrado de alta presión: La presión aplicada ahora será de 1000 Psi y las lecturas se efectuarán de la misma manera. Si la muestra se deshidrata antes de los 3 minutos se extrapola para reportar cc/30 minutos. Así durante el ensayo para la determinación del filtrado se asume que hay más lechada presente que lo que realmente tenemos en el recipiente que por otro lado es lo que sucede en el pozo.El filtro prensa de alta presión, incorpora también un baño a una temperatura controlable a fin de simular las condiciones reales; la temperatura a la cual se hizo la prueba, deberá estar registrada

en el reporte. Es debido a ésta ventaja que el filtro de alta presión se utiliza más que el de baja, y los resultados obtenidos son expresados como cc de filtrado cada 30 minutos a 1000 psi.

ReologíaPor medio de esta prueba se describe el comportamiento de la lechada en movimiento a través de la tubería y otros ductos. Para describir las propiedades reologicas de las lechadas de cemento se utilizan el modelo de plástico de Bingham o el modelo de la ley de las Potencia.

Determinación de la densidad:Se utiliza para ello un equipo llamado balanza de lodos. En el laboratorio se pondrá especial cuidado en eliminar todo el aire contenido en la muestra de cemento.En esta prueba, la densidad de la lechada es medida luego de ser removido todo el aire presente en ella mediante una balanza presurizada.Dependiendo de los aditivos usados para preparar la lechada, esta podría contener una gran cantidad de aire interno cuando es mezclada. Si este aire no es removido, la balanza con la que se mide la densidad puede arrojar datos erróneos.

4. Gradiente de poroEl gradiente de poro relaciona el valor de la presión de yacimiento con la profundidad, se define como el cambio de la presión de poro con respecto a la profundidad.Este parámetro es muy importante ya que define el valor mínimo de la densidad de la lechada como se ha mencionado anteriormente, esto es válido si la columna hidrostática de cemento se extiende de la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la tubería y en condiciones estáticas.Como suele pasar con el gradiente de fractura, el de poro no exhibe un valor fijo a lo largo del agujero descubierto, por tanto, en el diseño de la cementación solo se toma en cuenta el valor máximo del gradiente de poro.Es muy importante tener el conocimiento exacto de los gradiente de poro y fractura, ya que estos constituyen la base fundamental para la óptima programación del fluido de perforación, lechadas de cemento y profundidades adecuadas de asentamiento de las tuberías de revestimiento, para mantener el control del pozo consecuentemente se reduce el daño causado por el fluido a las formaciones productoras.La densidad de la lechada deberá estar dentro de los márgenes del valor del gradiente de poro y el gradiente de fractura, cabe mencionar que la densidad de la lechada deberá ser mayor a la densidad del lodo de perforación, esto para que el cemento pueda desplazar al lodo de perforación.Para fines prácticos es mejor presentar gráficas de gradiente de presiones vs la profundidad durante la perforación y cementación de los pozos. Esto se hace con el propósito para estimar la densidad adecuada de cualquier fluido (lechada de cemento o fluido de perforación) que deban manejarse dentro del pozo, ya que la presión hidrostática que ejercen es una función de su densidad, ésta, debe ser tal que, sea menor al gradiente de fractura y a la vez mayor que gradiente de poro.

7. Lechadas convencionalesEn términos generales, dos tipos de lechadas se usan actualmente para la cementación depozos, a menos que haya otros requerimientos por la hidrostática. El primer tipo es unalechada “neta” o “de cola” con densidades desde 15.5 lb/gal (1860 kg/m3) hasta 16.5 lb/gal(1980 kg/m3), dependiendo del tipo de cemento y de la BHST (temperatura estática de fondo

de pozo), que se usa para anclar el casing y continuar lo antes posible la perforación. Seemplean aditivos según los requerimientos, para mejorar la reología y otras propiedades quemejoran el aislamiento de las zonas productoras. El segundo tipo es una lechada de rellenoque tiene menos densidad y propiedades más pobres, la que, una vez fraguada, desarrollarábaja resistencia y alta porosidad que sin embargo alcanzan para proteger y soportar el casing.Ambas lechadas, tanto la de cola como la de relleno, se emplean para reducir el costo total deun pozo.

 Aditivos.Los aditivos tienen como función adaptar los diferentes cementos petroleros a las condiciones específicas de trabajo. Pueden ser sólidos y/o líquidos (solución acuosa). Pueden ser requeridos para:

Variar la densidad de la lechada

Cambiar la fuerza de compresión

Acelerar o retardar el tiempo de asentamiento

Controlar la filtración y la pérdida de fluido

Reducir la viscosidad de la lechada