Cementación Secundaria

Cementación SecundariaSe define como un proceso de bombear

una lechada de cemento en el pozo bajo presión forzandola contra la formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente en el hoyo abierto

Cementación de Tapones

IntroducciónA lo largo de su vida útil, todo pozo requiere una operación de cementación de un tapón. Se bombea la lechada hacia abajo por la tubería de producción o de perforación, y hacia arriba por el espacio anular. A diferencia de la cementación primaria, los niveles de cemento en el anular y dentro de los tubulares son los mismos. Esto crea una zona bloqueada a la que se llama tapón de cemento. Una longitud típica de estos tapones es 50 a 500 pies.Fijar tapones de alta calidad puede ser difícil por varias razones: por ejemplo, reglamentaciones oficiales, condiciones de la formación, situación en que se halla el pozo. No obstante, la cementación de tapones sirve a muchos objetivos.

Objetivos de la Cementación de Tapones

Los tapones de cemento se utilizan en las

siguientes situaciones:

Aislación de Zonas. Detener Pérdidas de Circulación. Perforación Direccional. Abandono de Pozos.

Tapones para aislar Zonas

Cuando un pozo seco o agotado se abandona, puede retirarse parte del revestidor que quedó sin cementar; pero esto podría dejar zonas de agua dulce sin protección. Además podrían quedar descubiertas zonas de alta presión. Todo esto permite la migración de fluidos hacia la superficie.

En el pasado se tapaban los pozos abandonados con cualquier cosa, desde cortezas de semillas de algodón hasta bloques de madera. No obstante esos materiales no aislaban zonas ni evitaban la migración. Hoy en día, el gobierno ha establecido reglas para el abandono de pozos. Si bien estas reglas varían de acuerdo a las zonas, suelen fijarse tapones de cemento:

A través y por encima de zonas potencialmente productivas de gas o petróleo.

Por encima y por debajo de zonas de agua dulce.

Por encima y por debajo del fondo de la tubería que se deje en el pozo.

A nivel de superficie.

Tapones para detener Pérdida de Circulación.

A veces se coloca un tapón de cemento durante operaciones de perforación o de cementación, para detener pérdidas de circulación. Estas suelen producirse en zonas porosas o fracturadas, puesto que el cemento o los fluidos de perforación circulan hacia las fracturas. Un tapón de cemento ayuda a combatir ese problema, al derivarse hacia las cavidades para bloquearlas. También puede bajarse un tapón con espaciador Flo – Check, que controla un flujo de agua. En casos extremos, se usa un cemento thixotrópico a base de gilsonita para bloquear la zona de pérdida de circulación.

Tapones para Perforación Dirigida A veces puede no ser posible realizar perforaciones verticales. Quizás algún objeto está

bloqueando el recorrido hacia abajo (por ejemplo una columna de revestidores roto), en estos casos se desvía el pozo. También en casos cuando el objetivo está antes de comenzar la perforación dirigida, se necesita un asiento o puente sobre el cual fijar la herramienta. Para este objetivo puede usarse un tapón de cemento.

La perforación dirigida comienza por la colocación del tapón y luego sigue haciendo rotar la mecha hacia fuera y en otra dirección. Al tapón de cemento se lo llama “cuña” (whipstock) cuando se lo usa para esto. Esta cuña sirve para:

Apartarse de y superar objetos no recuperables. Corregir desviaciones excesivas de la vertical. Perforar un pozo de alivio. Reducir producción indeseable de agua.

Tapón Balanceado

Este es el método más utilizado en la industria petrolera. Para colocarlo se baja la tubería hasta la profundidad base del tapón. Se recomienda colocar una sección de tubería de diámetro pequeño en la punta de la longitud del tapón, para minimizar problemas de suabeo y canalización durante la sacada de tubería. Adicionalmente se coloca un centralizador en el primer tubo para evitar problemas de canalización de flujo. En algunos casos se coloca una zapata desviadora de flujo, para asegurar la distribución de la lechada de cemento en el espacio anular. Luego de circulado el pozo, se bombea suficiente lavador químico para limpiar el hoyo y espaciador, para evitar la contaminación de la lechada durante la colocación del tapón.

Preparación para la Cementación de un Tapón

Tal como en cualquier operación de cementación, debe prepararse el pozo para facilitar el éxito de la ubicación del tapón. Las formaciones limpias y firmes son las mejores para fijar tapones.

El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del pozo. Es fundamental disponer de un sistema de lodo limpio. Si el cemento del tapón se contamina (por sal, por exceso de revoque de filtrado de lodo, etc.) podría ser que el tapón no alcance a fraguar.

Preparación para la Cementación de un Tapón

A parte de las condiciones referidas al pozo, debe planificarse la operación de cementación: esto incluye el cálculo de la cantidad de cemento, de espaciador y de fluido de desplazamiento, hay que tener en cuenta:

El tipo de cemento que se va a usar: esto depende del tipo de tapón y de las condiciones del pozo (por ejemplo para tapones whipstock o cuña se usa cemento de alta densidad).

El volumen de cemento que se va a usar: esto depende del tamaño del pozo y de los tubulares, así como de la zona que se quiere cubrir.

El volumen de fluido de desplazamiento que se va a usar: esto depende de la profundidad del tapón y del tamaño de la columna de trabajo.

El agua de mezcla que se va a usar: esto puede afectar el tiempo de fraguado del cemento (por ejemplo agua con materia orgánica puede demorar el tiempo de fraguado)

Ubicación del TapónEn el método del tapón balanceado se usa tubería de producción o tubería de perforación para ubicar la lechada. Si se esta trabajando en un pozo donde ya se ha bajado revestidor, se va a usar tubería de producción o de perforación. No obstante, si se va a fijar el tapón en hoyo abierto, más bien se usaran tuberías de perforación. En cualquier caso se bajan los tubulares hasta la profundidad del tapón. Asegurarse antes de cementar de remover la mecha, portamechas, etc.

Primero se bombea un espaciador, adelante del cemento. A continuación la cantidad necesaria de cemento para formar el tapón, determinada de acuerdo a la experiencia de campo y a los datos provistos por el perfil de calibre. Luego se bombea la cantidad apropiada de espaciador y de fluido de desplazamiento. El resultado final es que la altura de cemento fuera de la tubería es igual a la altura de cemento dentro de ella o sea, el cemento está balanceado. Finalmente se saca la columna de trabajo del pozo y se da tiempo al tapón para que fragüe. No obstante, si está previsto fijar más tapones en otros puntos, estas operaciones pueden continuar.

TAPÓN BALANCEADO

Lodo

Revestidor

1) Se premezcla la lechada

2) El pozo debe acondicionarse para que haya un buen sellado del tapón a las paredes del pozo.

3) Se baja la tubería hasta la profundidad base del tapón

Tubería

Base del Tapón

Cola

4) Se bombea un espaciador delante.

5) Se bombea el tapón de cemento.

6) Se bombea un espaciador detrás.

Cola

Fluido de Desplazamiento

Espaciadordelante

TAPÓN BALANCEADO

Lodo

Tubería

Tapón del Cemento balanceado

Cola

Espaciador

7) Se levanta la tubería lentamente

8) Circular en reversa 2 veces la capacidad de la tubería

9) se continua sacando la sarta de cementación hasta la superficie.

10) Esperar por el fraguado del tapón de cemento.

Tapón Balanceado

Consideraciones

CEMENTACIÓN SECUNDARIA

PROBLEMA TIPO DELECHADA

Pérdida decirculación

Viscosa con alta resistenciade gel

Desvío del hoyo 1) Alta densidad ytixotropía para evitarsegregación

2) Alta densidad. Encombinación con unapíldora de bentonitacomo soporte.

Abandonar pozo Viscosa con resistencia a lacompresión normal delcemento.

Aislar zonas agotadas Lechada extendida conmetasilicato de sodio