cementaciones de pozos petroleros

8/12/2019 Cementaciones de Pozos Petroleros

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CEMENTACIONES DE

POZOS PETROLEROS

Por.: Reynaldo Marn Domnguez

UMSA

La Paz Bolivia

2011

KOS (King Oil Sevices)


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Definicin de Cementacin

La cementacin de pozos es el procesoque comprende la mezcla de cemento,agua y aditivos; y el bombeo de dicha

mezcla a travs de la caera hacia losobjetivos que se desean aislar en el espacio anular.

Las funciones principales son las de

anular el movimiento de los fluidos entrelas formaciones y la adherencia y soportede la caera.



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El Cemento

El cemento es una mezcla compleja de

caliza y otros materiales con alto

contenido de carbonato de calcio,

slice, fierro y arcilla, los cuales

molidos y calcinados forman el

CEMENTO.

El cemento al entrar en contacto con el

agua forma un cuerpo slido.



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Proceso de Fabricacin


caliza arcilla yeso Silice

moliendaPolvo

crudocalor

clinker yeso aditivos puzolana

molienda

CaCO3 CaSO4 2H2O Fe2O3 z H2O SiO2 x H2O

Al2O3 y H2O


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Diagrama de Fabricacin deCemento (Fase I)



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Diagrama de Fabricacin deCemento (Fase II)



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Clasificacin de CementosPetroleros segn A.P.I.

Cem. Clase A: 1829 m., 77C. Cem. Clase B: 1829 m., 77C (Sulfatos) Cem. Clase C: 1829 m., 77C (Sulfatos) Cem. Clase D: 1829-3048 m., 110C.

Cem. Clase E: 1829-4267 m., 143C Cem. Clase F: 3048-4877 m., 160C Cem. Clase G: 2438 m. 93C. compatible

con Aceleradores y Retardadores de frage(Tipo A)

Cem. Clase H:2438 m. 93C. compatiblecon Aceleradores y Retardadores de frage(Tipo A)



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Aditivos Aplicados enCementaciones

Aceleradores: Reducen el tiempo de fraguado(CaCl2, NaCl, CaSO4)

Retardadores: Prolongan el tiempo de fraguado(Lignosulfnicos, Acido orgnicos)

Alivianadores de Peso: Reducen el peso delsistema de cemento (Bentonita, Gilsonita)

Densificantes de Peso: Incrementa la densidaddel sistema de cemento (Baritina, Hematita,

Ilmenita)Perdidas de Circulacin:Neutralizar la perdida de

circulacin (Gilsonita, Mica, Celofn, CMHEC)



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Control de Filtrado:Aplicable en Cementacionesforzadas, Cementaciones de liner (Polmeros,

Dispersante.)Dispersantes : Mejora las propiedades de flujo(cidos orgnicos, Polmeros, ClNa)

ADITIVOS ESPECIALES

Sal (ClNa): Mejor adherencia a lutitas

Slice en Polvo : Cementaciones a altastemperaturas (Slice, Dixido de Slice)



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Reologia

Modelos Reolgicos:

Los modelosreolgicos sonecuacionesmatemticas para

predecir elcomportamientode los fluidos,

siendo la mayora

de estos Nonewtonianos y

pseudoplasticos.

Modelo Newtoniano

Modelo Plstico Bingham

Modelo Ley de Potencia

Modelo Ley de Potencia Modificada (Herschel Bulkley)



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Comportamiento de Curvas de los Modelos Matematicos

KOS (King Oil Sevices)KOS (King Oil Sevices)


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Propiedades de la Lechadas

Densidad

Viscosidad

Punto Cedente

Tiempo de Bombeabilidad

Tiempo de frage

Filtrado Resistencia a la compresin



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Tiempo de Bombeabilidad.- Es el tiempo requerido para mezclar, bombear,desplazar, forzar y localizar en el espacio

anular. Tiempo de Frage .- Es el tiempo que

requiere la lechada de cemento paraalcanzar su mxima capacidad de

resistencia al esfuerzo comprensivo. Filtrado.- Es cuando la fase acuosa de la

lechada de cementacin escapa al interiorde la formacin dejando las partculas

slidas atrs. Resistencia a la Compresin.- Nos

indica la fuerza necesaria para romper unamuestra de cemento fraguado.



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Unidades de Cementacin



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Instrumentos de Control



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Instrumentos de Control



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Registro de Caliper

Una vez concluida con la perforacin hasta

la profundidad indicada, Es entonces que se

debe correr un registro en agujero abierto, y

es de el REGISTRO DE CALIPER o de Calibre. Esto por la razn de que debemos

saber con exactitud de la geometra que ha

tomado el pozo y poder calcular los

volmenes. La herramienta calibrador es como de un

Micro esfrico.



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Registro de Calibre en agujeroAbierto



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CEMENTACIN PRIMARIA

Es el proceso que consisteen colocar cemento enel espacio anular,entre la tubera derevestimiento y laformacin expuestadel agujero.

Asegurando un sellocompleto ypermanente.

FUNCIONESPRINCIPALES :

1. AISLAMIENTO2. PROTECCIN Y3. SOPORTE



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CEMENTACION DE CAERIA DEL TRAMO GUIA OCONDUCTORA



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CEMENTACIN DE LA CAERASUPERFICIAL



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CEMENTACIN DE LA CAERAINTERMEDIA



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CEMENTACIN DE LA CAERA DEPRODUCCIN



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ACCESORIOS DE CEMENTACION



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Zapato Gua .- Es un dispositivo que sebaja al principio de la casing, presenta uncurvatura en la parte inferior el mismo

ayuda como gua ante obstculos que sepresenten. Zapato flotador .- Es similar al anterior

dispositivo solo que este en su interior

lleva una vlvula de contra flujo. Collar Doble Etapa .- Utilizado en la

cementacin de la 2da. Etapa, permite elcontacto del interior con el anular a travs

de ventanas que son abiertas por eltorpedo y cerradas por el tapn dedesplazamiento.



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Collar Diferencial .-Es un dispositivo quese ubica por encima de una pieza decasing, la vlvula inferior trabaja enconjunto con una camisa deslizable queregula la apertura para el llenado en elinterior del casing, llenando el casing en

un 85%-90%. Este procedimiento continua hasta elagregado de la ultima pieza de casing.

Por ltimo lanzar la bola desde superficie

hasta que la vlvula superior se cierre, yconsecuentemente el collar diferencial seconvierta en un collar flotador.



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CEMENTACION EN UNA SOLAETAPA


Drilling

Fluid

Spacer Fluid

Bottom Plug

Shoe Joint

Top Plug

Cement

A B C

Float Shoe

Float

Collar

Bottom Plug

Ruptured

Top Plug

Released

Plug Bumped

Displacement

Fluid


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Cementacin de Casings de DimetroGrande

Cuando se debe cementar caeras derevestimiento de dimetros grandes, como

tramo gua, tramo superficial. Entonces se utiliza

la cementaciones con extensiones (Stingers).

Para este efecto dispones un zapato gua

especial que con un adaptador que es

conectado al sondeo de perforacin.

Este trabajo se realiza a manera de evitar elmanejo de grandes volmenes del fluido de

desplazamiento



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Adaptador

Zapato Gua + Adaptador

Zapato Gua


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Cementaciones por EtapasLas cementaciones por etapas se aplica en los

casos:

Cementacin de la formacin en cualquier

punto, o especficamente (zonas de inters).

Reducir el problema de canalizacin.

Reduce el problema de perdidas de lechada,

en zonas donde existe perdida de circulacin

Permite aislar el espacio anular entrecaeras, en zona donde se encuentra el

anterior zapato.


C t i d E t


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C e m e n t a c i n e n d o s E t a p a s.

Collar de

doble etapa

Cesta

Centralizador

Zapato Gua

Torpedo


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SECUENCIA OPERATIVADE UNA CEMENTACION DE DOBLEETAPA

1. Circ ular y acond ic ionar lodo

2. Probar pres in en las lneas

3. Bombear bache lavado r y espac iado r4. Bombear lechada de cemen tac in

5. Lanzar tapn de la p r imer etapa.

6. Desp lazar la lechada de cementac in con f lu ido deperforacin

7. Pu rgar y ver if ic ar s i hay reto rno8. Lanzar torpedo, presur izar para aper tura de col lar de 2da.

Etapa

9. C ir cular lodo por co ll ar de 2da. Etapa.

10. Bombear co lchn lavado r

11. Bom bera lechada de 2da. Etapa.12. Lanzar tapn de 2da. Etapa o tapn de cierre.

13. Desplazar lechada de cemento con f lu ido de perforac in.

14. Presur izar el tapn hasta cerrar los p uertos del col lar.

15. L iberar y ver if icar retorno



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Cementacin de Liner

Son caeras de menor d imetro queno se corre desde superf ic ie, s i no que

son co lgadas en cas ing anter io r,adems que reduceel cos to , s i se

h ic iera por la operacinconvencional


Arre

glo de bajada de l iner


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Arreglo de bajada de l iner

Cabeza de cementacin de liner


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SECUENCIA OPERATIVADE UNA CEMENTACION DE LINER

1. Circ ular y acond ic ionar lodo

2. Probar pres in en las lneas

3. Bajar arreg lo , Zpto. Flo tador + I pza de cas ing + collar de

asiento + N pzas de casing + Colgador de l iner + Sett ing Too l

+ N barras de sondeo.

4. L lenar sondeo cada 10 t ir os .

5. De super fi c ie acc ionar Hta. Set ti ng Too l6. Bombear Co lchn lavado r + Lechada de Cemen to

7. Soltar tapn y desplazar lechada de cemento hasta alcanzar el

tapn l im piado r de l iner.

8. Continuar desp lazamien to has ta asentar en co llar as ien to .

9. Hall ar la p res in de c ier re.

10. Levantar Hta. L ibrar Set t ing Tool

11. Ci rcu lar inversa.

12. Sacar her ramien ta.



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CLCULOS BSICOS PARA LA CEMENTACIN

Requerimiento de lechada.

Numero de sacos de cemento.

Volumen de agua de mezcla (Mixwater).

Volumen de aditivos.

Volumen de operacin durante la operacin.


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VOLUMEN DE OPERACIN DURANTE LA OPERACIN

STINER OPERATION

OPERACIN CONVENCIONAL

OPERACIN DOBLE ETAPA


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STROKES NECESARIOS PARA EL DESPLAZAMIENTO

DURACIN DE LA OPERACIN


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PLEASE?

Don`tsleep!!

Thanks!!

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