manual de cementacion
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iiiJET 14 - Introducción a la Cementación |
Índice
1.0 Introducción 71.1 Objetivos del entrenamiento 71.2 Advertencias de seguridad 7
2.0 Cementación Primaria 92.1 Procedimientos básicos de cementación 9
2.1.1 Corriendo tubería de revestimiento 102.1.2 Circulación de lodo mediante la bomba del equipo de perforación 102.1.3 Prueba de presión 112.1.4 Bombeo de lavador y espaciador 112.1.5 Lanzamiento del tapón inferior 122.1.6 Mezcla de la lechada 132.1.7 Bombeo de la lechada inicial 132.1.8 Bombeo de la lechada de cola 132.1.9 Lanzamiento del tapón superior 142.1.10 Desplazamiento de lechadas y tapones con fluidos 142.1.11 Revisión de los flujos de retorno 14
2.2 Equipos 142.2.1 Equipo de material a granel 152.2.2 Unidad de bombeo de cemento 152.2.3 Línea de tratamiento 152.2.4 Sistema de mezcla 162.2.5 Mezclador por baches 162.2.6 Tanques de fluido 162.2.7 Sistema de aditivos líquidos 172.2.8 Cabezas de cementación 182.2.9 Equipos auxiliares para cementación 18
2.3 Cementación primaria: Procedimiento en una etapa 182.3.1 Cementación del tubo conductor 192.3.2 Cementación de tuberías de revestimiento de superficie 202.3.3 Cementación de tubería de revestimiento intermedia 212.3.4 Cementación de tubería de revestimiento de producción 212.3.5 Cementación de liner 222.3.6 Cementación de conexiones de liner a superficie 23
2.4 Cementación primaria: Procedimientos de múltiples etapas 24
iv | Índice
3.0 Propiedades de Cementación 273.1 Densidad 283.2 Rendimiento 283.3 Tiempo de espesamiento 283.4 Agua de mezcla 283.5 Fluido de mezcla 283.6 Reología 283.7 Resistencia a la compresión 293.8 Control de pérdida de fluido 293.9 Agua libre 29
4.0 Requerimientos Claves de Calidad de Servicio 315.0 Cementaciones de Reparación 33
5.1 Objetivos de una cementación forzada 335.1.1 Reparación de un aislamiento zonal defectuoso 335.1.2 Eliminación de las intrusiones de agua 345.1.3 Reparación de fugas en la tubería de revestimiento 34
5.2 Técnicas de cementación forzada de reparación 355.2.1 Colocación 355.2.2 Bombeo 365.2.3 Aplicación 375.2.4 Cálculos de cementación forzada 43
5.3 Herramientas y equipos de superficie en la cementación forzada 436.0 Tapones de Cementación 45
6.1 Volumen de cemento 456.2 Taponamiento de una zona agotada 456.3 Pérdida de circulación 466.4 Abandono 466.5 Anclaje para prueba 476.6 Técnicas de colocación de tapones 47
6.6.1 Método del tapón equilibrado 476.6.2 Método de la cuchara vertedora 48
6.7 Consideraciones de diseño 496.7.1 Volumen de cemento 496.7.2 Propiedades del cemento 496.7.3 Tapón de cementación 506.7.4 Circulación inversa 506.7.5 Herramienta de colocación de tapones 516.7.6 Bolas y dardos para tubería de perforación 51
vJET 14 - Introducción a la Cementación |
6.7.7 Módulo de CemCADE para colocación de tapones 526.8 Procedimiento de colocación de tapones de cementación 526.9 Cálculo del volumen de lechada 53
6.9.1 Ejercicio de cálculo del volumen de lechada 536.9.2 Cálculos del volumen de lechada 53
7.0 Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo 55
7.1 Procedimientos previos al trabajo 557.1.1 Asignación del trabajo 557.1.2 Equipos y suministros estándar 557.1.3 Mezcla de material a granel 557.1.4 Carga de vehículos 567.1.5 Reunión previa al viaje 567.1.6 Desplazamiento hasta la locación 577.1.7 Ejecución del trabajo 577.1.8 Llegada a la locación 577.1.9 Armado 587.1.10 Mezcla de fluidos 587.1.11 Cemento a granel 59
7.2 Preparación del equipo 607.2.1 Aditamentos para tubería de revestimiento 607.2.2 Cabeza de cementación 60
8.0 Compruebe Sus Conocimientos 738.1 Respuestas 77
vi | Índice
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7JET 14 - Introducción a la Cementación |
La cementación de pozos es el proceso por
el cual se inyecta en un pozo una lechada
de cementación con el fin de lograr ciertos
objetivos Los principales tipos de cementación
incluyen: la cementación de los liners y las
tuberías de revestimiento, la colocación de
tapones de cementación y la realización de
trabajos de reparación de cemento.
El proceso de cementación incluye la preparación
de la lechada, que se compone de cemento en
polvo, agua, y aditivos químicos para controlar
las propiedades del cemento. Para conseguir una
densidad determinada de la lechada se utilizan
equipos especiales; la densidad se mide como
la cantidad de masa por unidad de volumen
(por ejemplo, lbm/galUS, kg/m3, etc.). Luego
de mezclada, la lechada se bombea al pozo
mediante bombas de alta presión.
1.1 Objetivos del entrenamiento
Tras el estudio del presente módulo, usted podrá:
enumerar los tipos de trabajos de
cementación primaria;
explicar los distintos tipos de trabajos de
cementación primaria;
definir los siguientes términos: collar de
zapata, zapato, collar de flotación, tiempo de
espesamiento, resistencia a la compresión;
explicar el proceso de cementación por
encima del anular (top-out) y cuándo se
realiza;
enumerar los pasos del proceso de
cementación en dos etapas;
explicar cuándo debe llevarse a cabo una
cementación en dos etapas;
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detallar y explicar los tipos de trabajos de
cementación forzada.
1.2 Advertencias de seguridad
El entrenamiento práctico requiere una
supervisión apropiada. Solicite ayuda a su
supervisor si no está seguro de algún proceso
o del funcionamiento de algún equipo.
Antes de llevar a cabo ninguna de las
actividades que se describen en este
documento, asegúrese de que todos los
equipos de seguridad estén instalados y en
perfecto estado de funcionamiento.
Deje siempre el tiempo suficiente para poder
realizar de forma correcta las comprobaciones
previas y posteriores a los trabajos.
La omisión de cualquiera de los pasos de
un proceso puede afectar a los equipos o al
trabajo.
Antes de realizar el STEM 1 de la unidad,
asegúrese de llevar el siguiente equipo de
protección:
overoles NOMEX
botas con puntera de acero
casco de seguridad
anteojos de seguridad.
Puede que también sea necesario llevar los
siguientes elementos:
guantes
antiparras
máscara antipolvo
protección auditiva.
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1.0 Introducción
8 | Introducción
Cuando lleve a cabo el mantenimiento
rutinario de los equipos, esté alerta ante las
posibles situaciones de riesgo. La seguridad
tiene que ver principalmente con el sentido
común y el entrenamiento; además, hay que
tener en cuenta que cada situación tiene sus
propias peculiaridades, que no siempre están
previstas en las normas. El entrenamiento
y la experiencia le ayudarán a garantizar
la seguridad en el entorno de trabajo.
Vigile cualquier peligro y tome las medidas
necesarias para evitar riesgos de forma
inmediata.
Respete las siguientes indicaciones para
garantizar la seguridad en los trabajos:
No lleve ropa suelta o joyas, ya que
podrían engancharse en los controles.
Cuando monte y desmonte la unidad,
utilice los escalones y barandas
disponibles.
Conozca el significado de las señales
manuales, así como al responsable de
realizarlas
Antes de arrancar los equipos, retire a
todas las personas del área de máquinas.
Antes de arrancar el motor, asegúrese de
haber retirado todas las herramientas y
cables eléctricos.
Arranque el motor sólo en áreas bien
ventiladas.
Compruebe el funcionamiento de los
equipos de seguridad: luces, bocinas y
frenos.
Revise con frecuencia los indicadores del
motor. Esté atento a ruidos inusuales.
Aplique los procedimientos LOTO (lockout/
tagout, sellado) cuando se realicen trabajos
de mantenimiento en cualquier equipo.
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9JET 14 - Introducción a la Cementación |
La cementación primaria consiste en la colocación
de cemento en el anular (espacio existente entre
la tubería de revestimiento y el agujero abierto o
la tubería de revestimiento anterior).El objetivo de
la cementación primaria es asegurar la integridad
del agujero, lo cual implica los siguientes aspectos:
aislamiento zonal, sustentación, protección de la
tubería de revestimiento, y sustentación del agujero.
Aislamiento zonal
El aislamiento zonal consiste en sellar unas
zonas con respecto a otras. Esto evita el
desplazamiento de líquidos y gases entre las
zonas de la formación a través del anular. En
la Figura 2-1 vemos un ejemplo de e cemento
para evitar que el gas y el petróleo se mezclen
con el agua de la zona superior.
Figura 2-1. Aislamiento Zonal
Cementación Primaria
Lodo de Perforación
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Tubería de Revestimiento
Capa de Cemento en el Anular
Collar de Flotación
Zapata de Revestimiento
Capa de Cemento en el Anular
Agua
Sustentación de la tubería de revestimiento
La capa de cemento proporciona soporte axial
a la tubería de revestimiento de la superficie, así
como a cualquier otra tubería de revestimiento
que se instale luego (por ejemplo, los liners).
Protección de la tubería de revestimiento
El cemento sirve como soporte y protección
contra las formaciones plásticas (por ejemplo,
sales) y fluidos corrosivos de la formación (por
ejemplo, H2S y CO2).
Sustentación del agujero
El cemento actúa como soporte para el agujero
en formaciones plásticas, sensibles al agua o
no consolidadas.
2.1 Procedimientos básicos de
cementación
En las siguientes secciones, se describe el
procedimiento básico de una cementación
primaria. El proceso incluye los siguientes
pasos:
corrida de tubería de revestimiento
circulación de lodo mediante la bomba del
equipo de perforación
prueba de presión
bombeo de lavador y espaciador
mezcla de lechada
bombeo de la lechada inicial o de llenado
bombeo de la lechada de cola
lanzamiento del tapón superior
desplazamiento de las lechadas y tapones
con fluido
comprobación de retorno de fluidos
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2.0 Cementación Primaria
10 | Cementación Primaria
2.1.1 Corriendo tubería de revestimiento
La tubería de revestimiento se corre en el pozo
tramo por tramo; las conexiones (roscadas)
se realizan mediante llaves de potencia.
Normalmente, la corrida de la tubería se realiza a
cabo por cuadrillas de trabajadores especializadas
de empresas como Weatherford y Franks, aunque
a veces también los pueden llevar a cabo las
propias cuadrillas de perforación. Schlumberger no
ofrece este tipo de servicios, pero sus trabajadores
deben conocer el proceso y los pasos a seguir.
Durante el proceso de introducción de la tubería de
revestimiento, podría ocurrir algo que afectara de
forma negativa al trabajo de cementación.
Una vez corrida, la tubería de revestimiento se
asienta sobre el fondo o justo encima del fondo.
El primer tramo de la tubería de revestimiento
tiene una zapata de flotación o zapata guía en
el extremo. Esta zapata sirve para proteger el
extremo de la tubería de revestimiento y ayuda
a guiarla en su paso hacia el fondo del pozo.
Después del primer o segundo tramo, se instala un
collar de flotación. El espacio situado entre el collar
de flotación y la zapata se denomina recorrido
de zapata y suele tener unos 80 pies de largo.
Normalmente, el recorrido de zapata se deja lleno
de cemento al final del trabajo de cementación.
Nota:Es importante que la cuadrilla de
cementación revise la zapata guía
y la zapata de flotación. A veces,
estos elementos son suministrados
por Schlumberger; otras veces, es
el propio cliente quien se encarga
de su suministro.
Cuando el revestimiento alcanza la profundidad
deseada, hay que realizar unas conexiones
especiales en el cabezal de pozo: este proceso
es lo que se llama conexión niplear.
Según la locación y el cliente, la cuadrilla
de cementación puede estar presente en el
lugar antes de la introducción de la tubería de
revestimiento o durante el proceso, o bien puede
acudir una vez que se haya completado la
inserción de la tubería, cuando se está circulando
el lodo de perforación antes de la cementación.
2.1.2 Circulación de lodo mediante la
bomba del equipo de perforación
Antes de bombear la lechada en el pozo,
se lleva a cabo otro proceso: utilizando la
bomba del equipo de perforación se hace
circular lodo de perforación (también conocido
como fluido de perforación) en el pozo,
con el fin de acondicionar el lodo y lavar
el pozo (Figura 2-2). Este proceso recibe
el nombre de acondicionamiento de lodo.
Acondicionar el lodo significa conseguir que
fluya sin problemas. Si no se lleva a cabo el
acondicionamiento del lodo, el paso de fluido
por el anular puede verse dificultado por la
presencia de sectores con lodo gelificado.
Figura 2-2. Circulación de Lodo
Cementación Primaria
Lodo de Perforación
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Circulación de Lodo
Antes de bombear la lechada en el pozo, se lleva a cabo otro proceso: mediante la bomba del equipo de perforación se hace circular lodo de perforación (también conocido como fluido
de perforación) en el pozo, con el fin de acondicionar el lodo y
limpiar el pozo.
Tubería de Revestimiento
Anular
11JET 14 - Introducción a la Cementación |
Nota:Mucho antes de que se inicie el
proceso de circulación, la cuadrilla
de cementación debe asegurarse
de que la conexión de la reducción
de circulación o de la cabeza de
cementación sea compatible.
El acondicionamiento consiste en circular el
lodo, que baja por la tubería de revestimiento, y
retorna por el anular. En el tramo superior de la
tubería de revestimiento puede instalarse una
reducción de circulación; a veces, también se
usa una cabeza de cementación.
Precaución:El acondicionamiento de lodo debe
diseñarse con el mismo cuidado
que el proceso de eliminación de
lodo; un diseño defectuoso puede
provocar una canalización, la cual
dificultaría e incluso podría llegar a
imposibilitar la eliminación del lodo.
2.1.3 Prueba de presión
Antes de iniciar la cementación, se debe
hacer una prueba de presión a las líneas de
tratamiento de alta presión que van desde
la unidad de cementación hasta el pozo. Se
debe reparar cualquier fuga que se detecte y
repetir la prueba de presión hasta conseguir
el resultado adecuado. Los resultados de
la prueba de presión deben registrarse y
documentarse en un gráfico.
Las pruebas de presión se realizan tal y como
se indica a continuación:
PASO 01 Arme las líneas desde la unidad de
cementación a la conexión del pozo.
PASO 02 Cebe la unidad de cementación
y las líneas de cemento con agua para llenar
todas las líneas.
PASO 03 Cierre la válvula del cabezal de
pozo y asegúrese de que no haya nadie cerca
de las líneas.
PASO 04 Aumente la presión hasta el
nivel predeterminado haciendo que la unidad
bombee agua.
PASO 05 Mantenga la presión durante 5
minutos y compruebe si hay fugas.
PASO 06 Libere la presión y ajuste las válvulas
para llevar a cabo la mezcla y bombeo del cemento.
PASO 07 Inicie el trabajo.
2.1.4 Bombeo de lavador y espaciador
Antes de bombear la lechada de cementación,
por lo general, se bombea un lavador químico o
un espaciador densificado, o ambos, para que
actúen como buffer entre el fluido de perforación
y el cemento. Los lavadores químicos son fluidos
base agua que pueden utilizarse en espacios
anulares pequeños con geometría del agujero
regular. Estos fluidos pueden utilizarse cuando se
puede lograr turbulencia en todas las secciones
del espacio anular. Los espaciadores son fluidos
densificados que se bombean en flujos turbulentos
o laminares. Estos productos sirven para eliminar
completamente los fluidos de perforación del anular
antes de inyectar la lechada de cementación.
Nota:Es muy importante mantener la
densidad y la jerarquía de la reología
del lodo, el espaciador, la lechada
inicial y la lechada de cola. La única
excepción es cuando se utiliza un
lavador químico en un flujo turbulento.
12 | Cementación Primaria
Los lavadores y espaciadores se preparan antes
del trabajo de cementación y se bombean antes
de empezar la mezcla del cemento (Figura 2-3).
Figura 2-3. Bombeo de Lavador y Espaciador
Cementación Primaria
Lodo de Perforación
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Bombeo de Lavador y Espaciador
A continuación, se bombea un lavador químico y un espaciador.
El lavador químico es un fluido
que ayuda a diluir y dispersar el lodo de perforación en el agujero y el anular.
Un espaciador también es un fluido. Su misión es mantener
separados el lodo de perforación y la lechada durante el proceso de desplazamiento.
El lavador y el espaciador también pueden estar diseñados para inducir flujo turbulento que ayude
a la lechada a desplazar de forma eficaz el lodo de perforación en
el anular.
Tubería de Revestimiento
Anular
2.1.5 Lanzamiento del tapón inferior
En los trabajos de cementación primaria, antes
y después de la inyección de la lechada de
cementación, se lanzan tapones limpiadores.
Estos elementos sirven para separar la lechada
de los fluidos de perforación, limpiar las paredes
interiores de la tubería de revestimiento y
obtener una indicación positiva (presión) de
que el cemento ya está en posición fuera de la
tubería de revestimiento.
Hay dos tapones. El primero, el tapón inferior,
es hueco y tiene una membrana de caucho en
la parte superior. Esta membrana estalla cuando
el tapón llega a la parte superior del collar de
flotación, en la zona inferior de la sarta de
revestimiento, y se aplica presión diferencial.
El tapón inferior se lanza desde la cabeza de
cementación antes de bombear la lechada de
cementación por la tubería de revestimiento, y su
misión es mantener separada la lechada del lodo
y limpiar el interior de la tubería de revestimiento
(Figura 2-4). El tapón inferior se carga en la
cabeza de cementación, que está instalada en la
parte superior de la tubería de revestimiento. En
algunos casos, el tapón superior se carga en la
cabeza de cementación también en esta fase.
Figura 2-4. Lanzamiento del Tapón Inferior
Cementación Primaria
Lodo de Perforación
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Lanzamiento del Tapón Inferior
El tapón inferior es un tapón limpiador de caucho. Se lanza antes de bombear la lechada de cementación.
El tapón sirve para mantener la lechada separada del lodo de perforación y ayuda a limpiar el interior de la tubería de revestimiento.
Tubería de Revestimiento
Anular
Nota:Los tapones limpiadores deben
cargarse en la cabeza de
cementación en presencia de
un representante del cliente, ya
que cualquier error puede tener
consecuencias catastróficas.
Antes de bombear el cemento, se llevan a cabo
los siguientes procesos: las válvulas de la cabeza
de cementación se colocan en la posición
correcta, el mecanismo de lanzamiento del tapón
(situado en la cabeza de cementación) se activa
y, por último, se bombea algo de fluido para
empujar el tapón limpiador desde la cabeza hacia
la tubería de revestimiento. Un testigo (tattletale)
colocado en la cabeza de cementación indica el
lanzamiento. Las válvulas de la cabeza de
cementación se vuelven a colocar en su posición
para la cementación, y puede iniciarse la mezcla
y el bombeo de la lechada de cementación.
2.1.6 Mezcla de la lechada
La lechada de cementación se forma combinando
cemento seco, agua y los aditivos necesarios en
un mezclador. Este proceso puede realizarse en
continuo o por baches. El fluido de mezcla (agua
más los aditivos del cemento) puede prepararse
antes o al vuelo mediante un sistema de aditivos
líquidos. En algunas locaciones, los aditivos se
mezclan en seco con el cemento.
Precaución:Los equipos de mezclado y
bombeo, los fluidos y los equipos
de cemento a granel deben estar
correctamente preparados y
revisarse antes de iniciar el trabajo.
Nota:Los equipos de mezclado y
bombeo, todos los fluidos y equipos
de cemento a granel deben estar
correctamente preparados y
revisarse antes de iniciar el trabajo.
2.1.7 Bombeo de la lechada inicial
La lechada inicial es un tipo de lechada de baja
densidad y alto rendimiento diseñada para llenar
y cubrir la sección superior del anular. Este
material se bombea después del lavador y el
espaciador y antes de la lechada de cola (Figura
2-5). Su densidad es superior a la del fluido de
perforación y menor que la de la lechada de cola.
Figura 2-5. Bombeo de la Lechada Inicial
Cementación Primaria
PULSE EL BOTÓN DE REPRODUCCIÓN PARA INICIAR LA ANIMACIÓN
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Bombeo de la Lechada Inicial
Una vez que la lechada se ha mezclado (con la densidad correcta), se bombea desde la unidad de cementación hasta la tubería de revestimiento a través de la cabeza de cementación y luego se desplaza al anular. Cuando la mezcla se realiza en continuo, el mezclado puede continuar al mismo tiempo que el bombeo, según los requisitos del trabajo. La cabeza de cementación es un contenedor montado en la tubería de revestimiento. Está unida a la unidad de cementación y sirve para inyectar los fluidos y tapones según una secuencia predeterminada.
La lechada empuja el lavador, el espaciador y el tapón inferior hacia el interior de la tubería de revestimiento. Cuando el tapón inferior llega al collar de flotación, el diafragma del tapón estalla y el lavador, el espaciador y la lechada continúan hacia la zapata de revestimiento.
Hay dos tipos de lechada: la lechada inicial y la lechada de cola. La lechada inicial tiene una densidad baja y sirve para cubrir la sección superior del anular.
Tubería de Revestimiento
Anular
Collar de Flotación
Zapata de Revestimiento
Lodo de Perforación
2.1.8 Bombeo de la lechada de cola
La lechada de cola es una lechada de mayor
densidad, diseñada para cubrir la sección inferior del
anular desde el fondo del agujero. Normalmente, la
lechada de cola presenta unas propiedades superiores
a las de la lechada inicial. Es esencial que la lechada
de cementación tenga la densidad correcta para que
sus propiedades sean las deseadas (Figura 2-6).
Figura 2-6. Bombeo de la Lechada de Cola
Cementación PrimariaSistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Bombeo de la Lechada de Cola
Hay dos tipos de lechada: la lechada inicial y la lechada de cola. La lechada de cola tiene mayor densidad y cubre la zapata.
Tubería de Revestimiento
Anular
Collar de Flotación
Zapata de Revestimiento
Lodo de Perforación
13JET 14 - Introduction to Cementing |
14 | Cementación Primaria
2.1.9 Lanzamiento del tapón superior
El segundo tapón limpiador de cementación se
denomina tapón superior y es sólido. Se bombea
al final de los trabajos de cementación con el fin
de separar la lechada del fluido de desplazamiento
que se bombea en la siguiente etapa del proceso,
y evitar así que sea contaminada por dicho fluido.
Una vez que la lechada ya se ha bombeado en la
tubería de revestimiento, el tapón superior se lanza
desde la cabeza de cementación (Figura 2-7).
Figura 2-7. Lanzamiento del Tapón Superior
Cementación PrimariaSistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Paso: Lanzamiento del Tapón Superior
El tapón superior se lanza después de bombear la lechada en la tubería de revestimiento.
El tapón superior separa la lechada del fluido de
desplazamiento que se inyecta en el siguiente paso del proceso y evita así que éste contamine la lechada.
Tubería de Revestimiento
Anular
Lodo de Perforación
Cuando se ha inyectado la lechada de cola, se
para el bombeo y, a continuación, las válvulas
de la cabeza de cementación se cambian
de posición para permitir bombear un fluido
(normalmente agua o espaciador) que empuje el
tapón superior desde la cabeza de cementación.
2.1.10 Desplazamiento de lechadas y
tapones con fluidos
A continuación, las lechadas de cementación
y los tapones limpiadores se bombean (son
desplazados) hacia el fondo del pozo mediante
el fluido de perforación u otro fluido. Este fluido
de desplazamiento empuja el tapón superior
y la lechada hacia abajo por la tubería de
revestimiento. Cuando el tapón limpiador inferior
llega al collar de flotación, la membrana situada
en su parte superior se rompe y la lechada es
bombeada, saliendo de la parte inferior de la
tubería de revestimiento y subiendo por el anular.
Cuando el tapón superior llega al tapón inferior,
hay un aumento de presión. Las lechadas
de cementación se encuentran en el espacio
anular y en el recorrido de zapata. El proceso
habrá finalizado cuando se indique un aumento
de presión en la superficie y el proceso de
desplazamiento haya terminado. Luego,
retornarán de dos a cinco barriles y parará el
flujo. Si este flujo de retorno continúa, significa
que hay fugas en el collar de flotación.
2.1.11 Revisión de los flujos de retorno
El collar de flotación está equipado con una válvula
de retención que evita que los fluidos regresen
por la tubería de revestimiento. Si la válvula está
defectuosa, la lechada puede empujar los tapones
y el fluido por la tubería de revestimiento, debido al
efecto de retorno de los tubos en U. Al final de un
trabajo de cementación, es necesario comprobar
que el collar de flotación o la zapata de flotación no
presenten fugas. Para realizar esta comprobación
se espera a que el fluido retorne a los tanques
de desplazamiento de la unidad de cementación.
Si el collar de flotación o la zapata de flotación
funcionan correctamente, dejarán que vuelvan de
dos a cinco barriles y luego se interrumpirá el flujo.
Si este flujo de retorno continúa, significa que el
collar de flotación tiene algún defecto.
2.2 Equipos
Los trabajos de cementación suelen realizarse
con los siguientes equipos:
equipo de material a granel para el
almacenamiento y la mezcla
unidad de bombeo de cemento
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15JET 14 - Introducción a la Cementación |
líneas de tratamiento
sistema de mezclado
mezclador por baches
tanques de fluido
sistema de aditivos líquidos
cabezas de cementación.
2.2.1 Equipo de material a granel
En los trabajos de cementación primaria, se
necesitan los siguientes equipos de material a granel
para almacenar el cemento seco y transferirlo al
sistema de mezclado de cemento (Figura 2-8):
Silos de cemento a presión o silos de
cemento de gravedad: los distintos cementos
y mezclas deben almacenarse en silos de
cemento separados. Los silos deben tener
la capacidad suficiente para almacenar el
cemento necesario. Además, estos silos
también sirven para mezclar y manipular
aditivos y material a granel en seco.
Figura 2-8. Equipo de Material a Granel
Transporte de cemento a granel: se utilizan
para transportar el cemento seco hasta el
pozo. También pueden utilizarse durante la
cementación para transferir directamente el
cemento al sistema de mezclado.
Compresor de aire: suministra el aire
para presurizar los silos y llevar a cabo la
transferencia de cemento.
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Mangueras de caucho de 4 pulgadas: sirven
para transferir el material desde el silo hasta
el equipo de mezclado de cemento; también
se utilizan para las líneas de ventilación.
Tanque de descarga: ayuda a controlar el
flujo de cemento seco desde la planta de
material a granel al sistema de mezclado.
Es esencial mantener en buen estado el equipo
de material a granel, ya que para realizar
adecuadamente los trabajos de cementación es
crucial que este equipo funcione de forma efectiva.
2.2.2 Unidad de bombeo de cemento
La unidad de bombeo de cemento (Figura 2-9)
desempeña las siguientes funciones:
suministra alta potencia y presión de bombeo
mide los fluidos de mezcla
proporciona y controla el sistema de
mezclado de cemento
controla el caudal y la presión de bombeo.
Figura 2-9. Unidades de Bombeo de Cemento
Skid de Bombeo de Cemento(CPS-361)
Camión de Bombeo de Cemento
2.2.3 Línea de tratamientoLa línea de tratamiento es un conjunto de
tuberías, Tes, válvulas y uniones giratorias que
se utiliza para llevar la lechada de cementación
y otros fluidos bombeados desde la unidad de
cementación al pozo (Figura 2-10).
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16 | Cementación Primaria
Figura 2-10. Línea de Tratamiento
En los trabajos de cementación, se utiliza una
línea de tratamiento de dos pulgadas 1502. La
línea de tratamiento debe armarse conforme a
las instrucciones de la Norma de Seguridad 5 de
Well Services: Bombeo a Presión y Seguridad en
la Locación (sección ID# 3313681 de InTouch)..
Las líneas de tratamiento disponen de unas
estrictas instrucciones de uso, inspección y
prueba. Encontrará estas indicaciones en la
Norma de Seguridad 23 de WS: Pruebas e
Inspección de Equipos de Tratamiento (sección
ID #3313701 de InTouch).
2.2.4 Sistema de mezclaEl objetivo del sistema de mezcla es garantizar
la proporción exacta de cemento seco y fluido
de mezcla de manera que se obtenga una
lechada con características predecibles, que
pueda bombearse al fondo del pozo al caudal
deseado.
Se utilizan diversos tipos de sistemas de
mezcla; además, estos sistemas están en
continua evolución. En el Módulo JET 7
encontrará la descripción e instrucciones de
uso de los sistemas de mezcla que se utilizan
actualmente: Equipos de Mezclado de Cemento
(sección ID# 4127834 de InTouch).
2.2.5 Mezclador por bachesLa mezcla por baches es un sistema simple
para la mezcla de lechadas de cementación.
Existen varios tipos de mezcladores por
baches, con una capacidad que oscila entre
15 y 150 bbl. Normalmente, estos mezcladores
están equipados con paletas, bombas
centrífugas de circulación, y líneas para que la
lechada circule y se mezcle en los tanques por
baches durante el proceso de mezcla.
El procedimiento más común de mezcla por
baches consiste en llenar el tanque con una
lechada mezclada al vuelo con la densidad
deseada y, luego, ajustar la densidad mediante
la adición de fluido de mezcla o cemento. Otra
técnica muy utilizada es la de llenar el mezclador
por baches con fluido de mezcla y luego añadir
el cemento seco desde el sistema de material
a granel directamente al fluido de mezcla hasta
conseguir la densidad deseada. Si utiliza este
último método, añada el cemento poco a poco,
con un caudal manejable; compruebe la densidad
a intervalos regulares y deje que la lechada se
homogenice antes de medir la densidad.
2.2.6 Tanques de fluidoLos fluidos utilizados en el proceso de
cementación (fluido de mezcla para la lechada
inicial y la lechada de cola, lavadores y
espaciadores) deben almacenarse y prepararse
en tanques de fluido.
El uso bombas centrífugas para la recirculación
de la lechada debe limitarse al mínimo, ya que la
energía de corte adicional que se añade al sistema
puede afectar de forma negativa las propiedades
de la lechada. Se recomienda que la lechada no
se recircule con una bomba centrífuga durante
más de 5 minutos por cada 10 bbl de lechada.
Las pruebas de cemento realizadas en el
laboratorio deben tener en cuenta que la mezcla
de la lechada se va a realizar por baches.
17JET 14 - Introducción a la Cementación |
Normalmente, para almacenar estos fluidos
se utilizan tanques de lodo del equipo de
perforación; en todo caso, la cuadrilla de
cementación debe asegurarse de que:
los tanques estén limpios y no se contaminen
con otros fluidos durante la preparación de
los fluidos o el proceso de cementación.
haya suficientes tanques y los tanques
tengan la capacidad suficiente para
almacenar los distintos fluidos que se
necesitan. No olvide que también debe tener
en cuenta el volumen muerto del tanque.
el fluido de los tanques pueda mezclarse y
circular de forma adecuada para garantizar
su homogeneidad.
no haya fugas en los tanques.
el caudal de fluido desde los tanques a la
unidad de cementación sea el adecuado
para poder alcanzar los caudales de
bombeo y mezcla de diseño.
En algunos casos, los tanques para los fluidos
utilizados durante el proceso de cementación
son suministrados por Schlumberger.
En locaciones costafuera, se utilizan los
tanques del equipo de perforación y, en algunos
casos, la unidad de cementación se alimenta
directamente con agua salada. En este último
caso, es necesario asegurarse de que el agua
salada se utilice en las pruebas de laboratorio
y de que la toma de suministro de agua salada
no se encuentre cerca del fondo del mar. Para
algunos fluidos es necesario utilizar agua dulce
y diésel o petróleo; antes de realizar ningún
trabajo, compruebe con el representante de la
Empresa si el equipo de perforación dispone de
estos fluidos en cantidad suficiente.
Nota:Asegúrese de limpiar todos los
tanques al final del trabajo.
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2.2.7 Sistema de aditivos líquidosLos sistemas de almacenamiento y medición de
aditivos líquidos sirven para almacenar y medir
los aditivos líquidos durante las operaciones de
cementación.
Inicialmente, estos sistemas se diseñaron para
utilizarse en espacios confinados en equipos
de perforación costafuera; sin embargo, por su
eficiencia y economía, ahora son un elemento
imprescindible para cualquier trabajo de
cementación en el que se utilicen aditivos líquidos.
Existen diversos tipos de sistemas de aditivos
líquidos (LAS):
Sistema de control manual: cuatro
tanques cerrados (1.000 galUS, 750
galUS y dos de 300 galUS) almacenan los
distintos aditivos líquidos. Cuatro bombas
de diafragma de accionamiento neumático
envían los aditivos directamente a los
tanques de almacenamiento por encima del
tanque de desplazamiento de la unidad de
cementación. A continuación, los aditivos
líquidos se vierten en la proporción adecuada
y se dispersan en el agua de mezcla.
Sistema de control automático: el
sistema incluye un método para controlar
de forma automática las cantidades de
aditivos. El sistema está equipado con
cuatro bombas de desplazamiento positivo:
unos sensores magnéticos cuentan las
carreras de la bomba. Esto se utiliza para
medir de forma automática el volumen
exacto de los aditivos que se vierte en el
tanque de desplazamiento.
Sistema de aditivos líquidos computerizado: este sistema está
formado por un módulo de control
de medición, un caudalímetro
electromagnético con válvulas de control,
y un terminal remoto que permite medir los
volúmenes de aditivos programados que se
vierten en el tanque de desplazamiento.
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18 | Cementación Primaria
Figura 2-11. Sistema de Aditivos Líquidos Computerizado
En el tanque de desplazamiento se utilizan
mezcladores de aligeramiento (lightening
mixers) para ayudar a mezclar los aditivos y el
agua de mezcla.
Nota:Asegúrese de limpiar todas las
bombas y tuberías con agua dulce
al final del trabajo.
2.2.8 Cabezas de cementaciónEn el Módulo JET 8 se describen con detalle
las cabezas de cementación: Cabezas de
Cementación y Aditamentos para Tubería de
Revestimiento (sección ID# 4127832 de InTouch).
2.2.9 Equipos auxiliares para cementaciónEn los trabajos de cementación primaria
se utilizan distintos tipos de aditamentos y
accesorios para tuberías de revestimiento,
entre los que se pueden incluir: zapatas guía,
collares de flotación, collares de múltiples
etapas, centralizadores, canastas de
cementación y colgadores de liner. La utilidad y
el funcionamiento de estos equipos se describen
en el Módulo JET 8: Cabezas de Cementación y
Aditamentos para Tubería de Revestimiento.
2.3 Cementación primaria: Procedimiento en una etapa
Los trabajos de cementación primaria en una
etapa incluyen la cementación de: tubo conductor,
tubería de revestimiento de superficie, tubería de
revestimiento intermedia, tubería de revestimiento de
producción, liner y conexión de liner a superficie.
2.3.1 Cementación del tubo conductorEl conductor suele ser la tubería de revestimiento,
que también es la más corta (Figura 2-12).
El conductor sirve para evitar que los fluidos
de perforación contaminen las arenas poco
profundas, así como para evitar los derrumbes,
que pueden producirse fácilmente cerca de las
superficies donde hay capas superficiales o
lechos de grava no consolidados o sueltos.
Figura 2-12. Tubo Conductor
Tubo Conductor
El tubo conductor es la tubería de revestimiento más ancha que se corre en un pozo. El diámetro oscila entre 30 y 16 pulgadas.
La función principal del tubo conductor es:
• Evitar los derrumbamientos debajo del equipo de perforación.
• Proporcionar una elevación para el niple, para permitir que el flujo de retorno de lodo vuelva
a los tanques del equipo de perforación.
Los tubos conductores se asientan en zonas poco profundas, con profundidades de entre 30 y 200 pies (normalmente a 100 pies).
El tubo conductor suele tener uno de estos tres
tamaños y profundidades:
30 a 20 pulgadas, soldado
20 a 16 pulgadas, roscado
30 a 300 pies (<100 pies es lo más común)
En muchos casos, el tubo conductor no
necesita cementación y, en su lugar, se asienta
con la ayuda de un martinete. Normalmente, es
el primer tramo de la tubería de revestimiento
que se corre y suele estar ya colocado cuando
el equipo de perforación llega a la locación.
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19JET 14 - Introducción a la Cementación |
Aunque sea necesario cementar el tubo
conductor, no se suelen utilizar tapones
limpiadores de cementación. Por lo general, la
cementación se realiza mediante la inserción
de una tubería o tubería de perforación en el
tubo conductor. Este sistema ayuda a evitar la
contaminación de la lechada de cementación
dentro de la tubería de revestimiento, reduce
de forma significativa los volúmenes de
desplazamiento, y permite detener la mezcla de
cemento cuando se detecta retorno en superficie.
Si las formaciones situadas en la superficie o
cerca de ella están muy poco consolidadas,
pueden producirse grandes derrumbes; por
ello, es normal aplicar excesos de cemento
del 100% al 200%. Para cementar este tipo de
tuberías de revestimiento se utilizan lechadas
de cementación aceleradas. Las tuberías de
revestimiento de gran diámetro están sometidas
a una fuerza de flotación ascendente enorme
debida a la presión que actúa en la superficie
de la cabeza de cementación. Si esta área es
suficientemente grande, puede exceder el peso
sumergido de la tubería de revestimiento y
expulsar la tubería fuera del agujero.
2.3.1.1 Cementación a través de tuberías de perforación
La cementación de revestimientos grandes
(con diámetros superiores a 13-3/8 pulgadas)
puede realizarse a través de una tubería de
perforación. En la parte superior de la zapata
guía o zapata de flotación (Figura 2-13) se
instala un aditamento de conexión (stab-in).
Esta zapata o collar actúa como receptáculo
del aguijón (stinger) que se conecta a la
parte inferior de la tubería de perforación.
La guía se prepara con sellos o empaques
que actúan como un sello contra el diámetro
interno (ID) de la zapata o collar de conexión.
Hecho esto, el cemento puede bombearse
y desplazarse a través de la tubería de
perforación hasta el anular.
Figura 2-13. Cementación a Través de Tubería de Perforación
Cementación a través de Tubería de Perforación
Sistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Lodo de Perforación
El cemento se mezcla y bombea a través de la
tubería de perforación y pasa al anular hasta
llegar a la superficie (si este es el objetivo).
Cuando se observe que el retorno es cemento de
buena calidad (no contaminado), puede detenerse
la mezcla y procederse al desplazamiento del
volumen de la tubería de perforación. Por otra parte,
si antes de que el cemento llegue a la superficie
se observa una pérdida de circulación, la mezcla
puede interrumpirse y desplazarse el cemento,
con lo cual se evita el bombeo de grandes
cantidades de cemento a las zonas de pérdida.
2.3.1.2 Cementación por encima
Si el objetivo es cementar hasta la superficie
y no se consigue, bien sea por pérdidas o
por bombeo de un volumen de cemento
insuficiente, será necesario llevar a cabo una
“cementación por encima”, con el fin de que el
cemento alcance la superficie.
Para esta operación se utiliza un tubo de diámetro
externo pequeño (tubería macarrón) (Figura 2-14).
En el anular se pueden introducir de dos a cuatro
de estas tuberías; de este modo, la lechada de
cementación se puede bombear y llenar el espacio
20 | Cementación Primaria
anular. Los trabajos de cementación por encima se
realizan en profundidades que suelen oscilar entre
los 250 y 300 pies.
Figura 2-14. Tuberías Macarrón
Tubería de Revestimiento
Tubería Macarrón insertada
2.3.2 Cementación de tuberías de revestimiento de superficie
El segundo revestimiento –que también actúa
como aislamiento para las formaciones no
consolidadas o zonas de agua presentes a
poca profundidad (Figura 2-15) se denomina
revestimiento de superficie. En algunos
países, la legislación impone ciertos requisitos
mínimos sobre las propiedades de la tubería de
revestimiento y del cemento fraguado.
Figura 2-15. Tubería de Revestimiento de Superficie
Tubería de Revestimiento de Superficie
La tubería de revestimiento de superficie se corre con el
fin de evitar que los fluidos de
perforación contaminen las formaciones de agua dulce.
Este tipo de revestimiento sirve para aislar zonas situadas cerca de la superficie no consolidadas
o donde se producen pérdidas de circulación, y actúa como soporte de las siguientes tuberías de revestimiento.
Además, el revestimiento de superficie ayuda a controlar la
presión primaria al soportar el preventor de reventones (BOP).
El diámetro externo de estas tuberías suele
oscilar entre 9-5/8 pulgadas y 20 pulgadas para
profundidades de entre 100 y 5.000 pies.
La tubería de revestimiento de superficie tiene
tres objetivos primordiales:
llevar el cemento hasta la superficie
cementar la zapata y la zona circundante
para desarrollar resistencia a la
compresión rápidamente y minimizar así el
tiempo de perforación
crear un recorrido de zapata eficaz que
permita llevar a cabo la prueba de integridad
de presión/límite sin necesidad de realizar
trabajos de cementación de reparación
(cementaciones forzadas de la zapata)
Para compensar la dificultad que implica
determinar el diámetro exacto del agujero
abierto, se utilizan excesos de lechada de entre
el 50% y el 100%.
La cementación a través de tubería de perforación
es la técnica más utilizada. El tiempo de perforación
se reduce (los trabajos pueden realizarse con
mayor rapidez), se ahorra cemento (el cemento
se mezcla y bombea hasta que aparece en la
superficie) y se consiguen trabajos de mejor calidad
(menos riesgo de canalización y contaminación).
El tipo de lechada que se suele emplear es
la lechada inicial y la lechada de cola. Las
formulaciones de estas lechadas presentan las
siguientes características:
La lechada inicial es una lechada extendida de
baja densidad y con alto rendimiento. Ayuda a
reducir el costo y las posibilidades de pérdida.
La lechada de cola es una lechada con
cemento puro con un acelerador que
contribuye a reducir el tiempo de espera
para el fraguado del cemento (WOC) y
que sirve como soporte de la tubería de
revestimiento en la zapata.
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21JET 14 - Introducción a la Cementación |
2.3.3 Cementación de tubería de revestimiento intermedia
A veces, conforme va a aumentando la
profundidad de perforación, para mantener
la integridad del pozo es necesario utilizar
una tubería de revestimiento intermedia
(Figura 2-16). Las tuberías de revestimiento
intermedias se utilizan para separar el pozo en
secciones explotables, aislar zonas de pérdida
de circulación, secciones salinas, zonas de
sobrepresión, secciones con lutitas y otras
condiciones en el fondo o la superficie del pozo
que puedan dificultar o hacer que sea peligroso
continuar la perforación.
Figura 2-16. Tubería de Revestimiento Intermedia
Tubería de Revestimiento Intermedia
La tubería de revestimiento intermedia se utiliza para separar el pozo en las siguientes secciones explotables:
• Zonas salinas
• Zonas con sobrepresión
• Zonas con pérdidas de circulación aisladas
• Otras condiciones en el fondo o la superficie que pueden
dificultar o hacer peligroso
proseguir la perforación
El tamaño y la longitud de las tuberías de
revestimiento intermedias varían mucho de un
operador a otro y de un campo a otro, e incluso
dentro de un mismo campo. Los tamaños más
utilizados son: 13-3/8 pulgadas, 10-3/4 pulgadas
y 9-5/8 pulgadas. La longitud puede oscilar entre
1.000 pies y 15.000 pies (305 m a 4.570 m).
Las tuberías de revestimiento intermedias
pueden cementarse hasta la superficie o hasta
la zapata de la tubería de revestimiento anterior,
en función de las necesidades del cliente, la
presión de fractura de la formación, etc.
Si el tramo que hay que cementar es muy
largo y hay formaciones con una presión de
fractura baja, la tubería de revestimiento puede
cementarse en dos etapas (que se cubren en la
siguiente sección de este documento).
Los tipos de lechada de cementación utilizados
dependen de las necesidades del cliente y de
las condiciones del agujero en esta sección del
pozo. Las más utilizadas son la lechada inicial
extendida y la lechada de cola con cemento puro.
Las lechadas iniciales llevan un agente
extensor y/o un aditivo ligero y, muchas
veces, también un retardador y un aditivo
para la pérdida de fluido.
Las lechadas de cola pueden estar diseñadas
con un retardador y, muchas veces, también
con un dispersante y un aditivo para la
pérdida de fluido. En alguno casos, cuando
el cemento se va a utilizar para controlar
ciertas zonas problemáticas (por ejemplo,
zonas salinas y zonas de migración de gas) se
utilizan aditivos especiales.
2.3.4 Cementación de tubería de revestimiento de producción
La colocación y cementación de la tubería
de revestimiento de producción (Figura 2-17)
es uno de los pasos más importantes en la
perforación de un pozo. Además de actuar
como elemento de sustentación del agujero,
esta tubería cumple otras misiones:
aislar la zona productiva de otras formaciones
y de los fluidos presentes en ellas
actuar como cubierta de protección de los
equipos de terminación, tales como:
- equipo de bombeo artificial subterráneo
- equipo de terminación en zonas múltiples
- mallas de control de arena
recubrir tuberías de revestimiento
intermedias dañadas o desgastadas
•
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•
22 | Cementación Primaria
Figura 2-17. Tubería de Revestimiento de Producción
Tubería de Revestimiento de Producción
La tubería de revestimiento de producción se corre a través de la tubería intermedia y se cementa en la zona o zonas de producción.
La razones principales para correr y cementar una tubería de revestimiento de producción son las siguientes:
• Aislar las zonas de producción, y los fluidos que contienen, de
otras zonas
• Actuar como cubierta de protección de los equipos de producción subterráneos (terminaciones)
• Recubrir las tuberías de revestimiento intermedias dañadas o desgastadas
La longitud y tamaño de la tubería de
revestimiento de producción varía mucho,
pero las más usuales son: 4-1/2 pulgadas, 5
pulgadas, 7 pulgadas y 9-5/8 pulgadas.
Las tuberías de revestimiento de producción
pueden introducirse como una sarta completa
desde el fondo del pozo (profundidad total)
hasta la superficie o desde el fondo del pozo
(profundidad total) hasta 100 o 200 pies dentro
de la tubería de revestimiento anterior. Este
último tipo de tubería recibe el nombre de liner.
Los tipos de lechada de cementación utilizados
dependen de las necesidades del cliente y de
las condiciones del agujero en esta sección
del pozo. Se suele utilizar una sola lechada
de cementación o lechada inicial extendida y
lechada de cola pura:
Las lechadas iniciales llevan un agente
extensor y/o un aditivo ligero y, muchas
veces, también un retardador y un aditivo
para la pérdida de fluido.
•
Las lechadas de cola pueden llevar un
retardador y, muchas veces, también un
dispersante y un aditivo para la pérdida de
fluido.
Cuando el cemento se va a utilizar para
controlar ciertas zonas problemáticas (por
ejemplo, zonas salinas y zonas de migración de
gas) se utilizan aditivos especiales.
El diseño de los trabajos de cementación es
esencial para que los trabajos sean efectivos.
Se debe prestar una especial atención al
diseño de las lechadas de cementación y a la
colocación del cemento.
2.3.5 Cementación de linerLos liner son tuberías de cementación que no
llegan hasta la superficie sino que son colgadas
del interior de la tubería anterior (Figura 2-18).
La superposición depende del objetivo del liner y
puede oscilar entre 50 y 500 pies.
Figura 2-18. Liner
LinerSistemas de Mezcla y Bombeo de Cemento
Lodo de Perforación
El uso de liner (como tuberías de revestimiento
de producción) permite utilizar menos tubería
de revestimiento y, por tanto, reducir el costo
del pozo. Las tolerancias anulares suelen
•
23JET 14 - Introducción a la Cementación |
ser pequeñas; debido a esto, en los trabajos
de cementación puede ser necesario utilizar
fluidos y técnicas de colocación especiales
para reducir el riesgo de sufrir pérdidas.
Las lechadas utilizadas en la cementación
de los liner están diseñadas para presentar
unas propiedades de fluidez y de fraguado
que garanticen una buena sustentación y
aislamiento. Si el volumen lo permite, la
lechada se mezclará por baches.
Los liner pueden ser liner de producción,
liner de perforación o conexiones de liner a
superficie (“tie-back”).
El liner de producción corre desde la última
tubería de revestimiento hasta el fondo del pozo
(profundidad total) y sustituye a la tubería de
revestimiento de producción. Este liner está en
contacto directo con los tramos de producción,
de modo que la cementación en este punto es
crítica.
Los liner de perforación se utilizan en
las operaciones de perforación para poder
aumentar la profundidad del pozo; su función
es aislar las zonas de pérdida de circulación y
otras zonas problemáticas.
Una conexión de liner a superficie asciende
desde el tope de un liner ya existente hasta un
punto superior en el interior de otra tubería de
revestimiento. Se utiliza para reparar tuberías
de revestimiento dañadas, desgastadas o
corroídas situadas sobre otro liner ya existente.
Para correr y colgar el liner dentro de una
tubería de revestimiento es necesario utilizar
equipos especiales. Schlumberger no
suministra este tipo de equipos (entre los que
se incluye la cabeza de cementación del liner).
La cuadrilla de cementación debe coordinar los
trabajos de cementación junto con el cliente y
el proveedor de equipos para liner.
2.3.6 Cementación de conexiones de liner a superficie
Las conexiones de liner a superficie
(complementos de liner) (Figura 2-19) salen
desde superiores tope de un liner ya existente y
ascienden hasta un punto determinado o hasta
la superficie. Se utilizan para reparar tuberías
de revestimiento dañadas, desgastadas o
corroídas y para reforzar la protección contra la
presión y la corrosión.
Figura 2-19. Cementación de Conexiones de Liner a Superficie
Para instalar una conexión de liner a superficie,
el liner original debe tener instalado un conector.
Normalmente, se trata de un receptáculo de
diámetro interno pulido que va unido a la parte
superior del colgador del liner. En el extremo
de la conexión de liner a superficie se coloca
un aguijón (stinger) con sellos o un niple de
sello. En algunos casos, también se utiliza un
empacador y cuñas de anclaje.
A veces, se puede hacer la cementación a
través de la conexión de liner a superficie,
en el anular entre el tie-back y el tubería de
revestimiento anterior.
24 | Cementación Primaria
2.4 Cementación primaria: Procedimientos con múltiples etapas
Los trabajos de cementación con múltiples
etapas se utilizan para separar y aislar zonas.
En primer lugar, la lechada de cementación se
asienta alrededor de la sección inferior de una
sarta de revestimiento con el cemento colocado
hasta una profundidad determinada. A
continuación, a través de los puertos del collar
o collares de etapa colocados en la sarta de
revestimiento, se cementan de forma sucesiva
las etapas superiores. Un collar de etapa
es básicamente una junta de revestimiento
con puertos que se abren y cierran o sellan
mediante camisas de accionamiento a presión.
La cementación de etapas múltiples se utiliza
con los siguientes fines:
reducir la presión hidrostática en las
formaciones que no pueden soportar
la presión hidrostática ejercida por una
columna larga de cemento
aislar dos zonas con problemas en una
misma sección del agujero del pozo, por
ejemplo, una zona de alta presión y una
zona con una presión de fractura baja
ahorrar cemento en aquellos pozos en los
que sólo es necesario cementar la parte
inferior y una porción superior de la tubería
de revestimiento
Las tres técnicas de cementación de múltiples
etapas más utilizadas son:
cementación regular en dos etapas; la
cementación de cada una de las etapas es
una operación independiente y distinta
cementación continua en dos etapas;
ambas etapas se cementan en una sola
operación continua
cementación en tres etapas; la
cementación de cada una de las etapas es
una operación independiente y distinta.
•
•
•
•
•
•
Con la introducción y aplicación de la familia
LiteCRETE* de sistemas de cemento, se ha
reducido en los últimos tiempos, el uso de
cementaciones con múltiples etapas. La baja
densidad y las mejores propiedades mecánicas
de estos sistemas permiten cementar las sartas
de revestimiento sin necesidad de utilizar
collares de etapa.
Para realizar una cementación en dos etapas
se siguen estos pasos:
PASO 01 Circulación y acondicionamiento
del lodo.
PASO 02 Pruebas de presión de las líneas.
PASO 03 Bombeo del lavador y/o espaciador.
PASO 04 Bombeo de la lechada de
cementación inicial y/o de cola (cementación de
la primera etapa).
PASO 05 Lanzamiento del tapón de la
primera etapa.
PASO 06 Desplazamiento de la lechada
de cementación de la primera etapa hasta la
zapata (profundidad total).
PASO 07 Bombeo del tapón de la primera
etapa para verific*ar que ha llegado al collar de
flotación.
PASO 08 Purga y comprobación de los
retornos.
PASO 09 Lanzamiento de la bomba de
apertura del collar de etapa (hasta que caiga
en el collar de etapa).
* Marca de Schlumberger
25JET 14 - Introducción a la Cementación |
PASO 10 Presurización de la bomba
de apertura instalada en el collar de etapa;
apertura de los puertos en el collar de etapa.
PASO 11 Circulación a través de los
puertos del collar de etapa.
PASO 12 Bombeo del lavador o espaciador
antes de la inyección de la lechada de
cementación de la segunda etapa.
PASO 13 Bombeo de la lechada de
cementación inicial y/o de cola (cementación de
la segunda etapa).
PASO 14 Lanzamiento del tapón de cierre.
PASO 15 Desplazamiento del tapón de
cierre hasta el collar de etapa.
PASO 16 Presurización del tapón de cierre
para cerrar los puertos del collar de etapa.
PASO 17 Liberación y comprobación de los
retornos.
26 | Cementación Primaria
Esta página se ha dejado a propósito en blanco
Los cementos Portland están diseñados para
utilizarse en la cementación de pozos, en muy
diversas condiciones: distintas temperaturas y
presiones, y formaciones y fluidos con distintas
propiedades. Para poder utilizar las lechadas
en estas distintas condiciones, se emplean
numerosos aditivos de cemento, diseñados en
condiciones simuladas.
La propiedades de la lechada y del cemento
fraguado se diseñan y evalúan en un
laboratorio, donde se simulan las distintas
condiciones en las que van a emplearse. Los
procedimientos de prueba en laboratorio se
rigen por las normas incluidas en API RP 10B:
Procedimiento Recomendado para la Prueba
de Cementos para Pozos (Recommended
Practice for Testing Well Cements).
Reporte de Prueba de Cemento en Laboratorio – Lechada de Cola 9 5/8" GBDatos del pozo
Composición
Reología (lecturas promedio)
Tiempo de espesamiento
Fluido libre
Resistencia a compresión UCA – Resultados registrados
Pérdida de fluido
Comentarios
Firmas
Nº fluido : NLA 27805002 Cliente :X Locación / Equipo de perforación : XZ
Fecha : 18-03-2006 Nombre del pozo : 995 #2 Campo : XY
Tipo de trabajo Lechada de cola de 9 5/8" Profundidad 6500,0 pies TVD 6500,0 piesBHST 145 ºF BHCT 110 ºF BHP 3850 psiTemperatura inicial 80 ºF Tiempo hasta temp. 00:35 hr:mn Velocidad de calentamiento (ºF/min)Presión inicial 475 psi Tiempo hasta presión 00:35 hr:mn Programa CemCADE
Densidad 16,40 lpg Rendimiento 1,07 pies cúbicos/sk Fluido de mezcla 4,418 galones/skPorosidad 55,3 % Fracción sólida 44,7 % Tipo de lechada Convencional
H Mezcla Muestra campoAgua dulce 3,368 gals/sk Fluido base
Pv: 88,947 cP Pv: 86,386 cPTy: 5,50 lbf/100 pies2 Ty: 39,76 lbf/100 pies2
D047 0,020 gals/sk ANTIESPUMANTED500 1,000 gals/sk GASBLOK LTD177 0,010 gals/sk RETARDADOR 1008933D080 0,020 gals/sk DISPERSANTE
Código Concentración Componente Número de lote
(rpm) (deg) (deg)
300 93,0 125,0200 66,0 98,0100 36,0 70,060 24,0 58,030 14,0 46,06 6,0 32,03 5,0 28,0
Temperatura 80 ºF 110 ºF
Consistencia Tiempo
nm:rh15:40cB03
nm:rh53:50cB07
nm:rh93:50cB001
0,0 mL/250 mL En 2 hrsA 110 ºF y 0º incl.Sedimentación Ninguna
Tiempo CS
12:00 hr:mn 1502 psi
12:00 hr:mn 2522 psi
Pérdida de fluido API 20 mL10 mL en 30 min a 110 ºF y 1000 psi
Lechada con 0,02 gals/sk de D177 demoró 6:19 para llegar a 70 Bc.
Figura 3-1. Reporte de Prueba de Cemento en Laboratorio
27JET 14 - Introducción a la Cementación |
3.0 Propiedades de Cementación
Antes de llevar a cabo una cementación,
el laboratorio suministrará al supervisor de
campo un reporte como el que se muestra en
la Figura 3-1. A partir de este documento, el
supervisor de cementación sabe qué aditivos
se necesitan, las concentraciones de los
componentes y las propiedades de la lechada
de cementación.
El reporte de laboratorio contiene las
características de la lechada que se va
a bombear al pozo. Estas características
incluyen: densidad, rendimiento, tiempo de
espesamiento, agua de mezcla, fluido de
mezcla, resistencia a la compresión, pérdida de
fluido y agua libre.
3.1 DensidadLa densidad es el peso por unidad de volumen
y suele expresarse en lbm/galUS o kg/m3.
Las lechadas utilizadas en la cementación de
pozos de petróleo y gas tienen una densidad
entre 11,5 lbm/galUS y 19,0 lbm/galUS [1.380
kg/m3 y 2.280 kg/m3].
3.2 RendimientoEs el volumen de lechada obtenido al mezclar
un saco de cemento con la cantidad deseada
de agua y otros aditivos. Se suele expresar en
m3/kg o pies cúbicos/saco.
3.3 Tiempo de espesamientoLas pruebas del tiempo de espesamiento sirven
para calcular el tiempo que una lechada está en
estado líquido en las condiciones de presión y
temperatura simuladas del pozo. Estas condiciones
se simulan mediante un consistómetro presurizado,
que mide la consistencia de la lechada de prueba
contenida en una copa rotativa. Los resultados de
la prueba se expresan en unidades Bearden de
consistencia (Bc).
La prueba del tiempo de espesamiento finaliza
cuando la lechada de cementación alcanza una
consistencia de 100 Bc. No obstante, 70 Bc
se considera el valor máximo de consistencia
bombeable.
3.4 Agua de mezclaEl agua de mezcla es la cantidad de agua,
expresada en galones por saco de mezcla
de cemento seco, antes de la adición de los
aditivos líquidos. Normalmente se expresa en
galones por saco y puede ser tanto agua dulce
como agua salada.
3.5 Fluido de mezclaEl fluido de mezcla es la cantidad total de
aditivos líquidos más el agua de mezcla,
expresada en galones por saco de cemento
seco. Normalmente se expresa en galones
por saco.
3.6 Reología La reología define las propiedades de flujo de
la lechada. Estas características se controlan
con el fin de facilitar la mezcla y bombeabilidad
y obtener las características deseadas del
caudal del fluido. Las propiedades del fluido
que definen la reología son:
viscosidad plástica (PV) expresada en
cP (centipoise): pendiente de la línea de
esfuerzo de corte/velocidad de corte por
encima del punto de cedencia
punto de cedencia (Ty) expresado en libras
de fuerza/100 pies cuadrados: mide la
resistencia del fluido a fluir.
Cuantos más sólidos contenga una lechada,
mayor será la viscosidad plástica. Cuanto mejor
sea la dispersión entre las partículas hidratadas
de cemento, menor será el punto de cedencia.
•
•
28 | Propiedades de Cementación
3.7 Resistencia a la compresiónLa resistencia a la compresión del cemento
fraguado indica la capacidad del cemento para
no fallar en compresión. El cemento debe ser
lo suficientemente resistente para sostener la
tubería de revestimiento en el agujero, soportar
los choques generados por las operaciones
de perforación y disparo, y resistir una presión
hidráulica alta sin fracturarse. La prueba
de resistencia a la compresión sirve para
determinar la resistencia del cemento fraguado
en las condiciones del pozo. Esta propiedad se
expresa en libras por pulgada cuadrada (psi).
3.8 Control de pérdida de fluido
Las pruebas de pérdida de fluido sirven
para medir la deshidratación que sufre la
lechada durante los trabajos de cementación
e inmediatamente después de terminarlos.
La prueba consiste en someter la lechada
a las condiciones simuladas del pozo en un
consistómetro. Luego, la lechada se coloca
en una prensa-filtro caliente. Si la lechada
se deshidrata por completo en menos de 30
minutos, se anota el tiempo de deshidratación
y, mediante un factor de conversión, se
determina el valor de la pérdida de fluido. Los
resultados se expresan en mL de fluido para
30 minutos.
3.9 Agua libre
Las pruebas de agua libre sirven para medir la
tendencia del agua a separase de la lechada
de cementación. Esta tendencia se mide en
mL/250 mL. En primer lugar, se prepara una
lechada de cementación, se la somete a las
condiciones del pozo y se la deja reposar en
una probeta (vertical o con una inclinación de
45°) durante dos horas: pasado este tiempo, se
mide en el cilindro la cantidad de agua libre que
hay en la superficie de la lechada.
29JET 14 - Introducción a la Cementación |
Esta página se ha dejado a propósito en blanco
30 | Propiedades de Cementación
El documento de Requerimientos Claves de
Calidad de Servicio (KSQR por sus siglas
en inglés) incluye una serie de requisitos y
comprobaciones que deben realizarse antes de
llevar a cabo cualquier trabajo de cementación.
En caso de no cumplirse alguno de estos
requisitos, el trabajo puede fallar.
El KSQR tiene tres secciones:
Requisitos de diseño y preparación: Esta sección contiene los procedimientos de
diseño de los trabajos, incluido el diseño de
la lechada de cementación y las pruebas de
laboratorio, la comprobación de los materiales,
Requerimientos Cementación
Claves de Calidad de ServicioResponsable
1.1 Seguir diseño de trabajo y procedimiento aprobado por el cliente, incluir un CemCADE en cualquiera de las siguientes
aplicaciones: profundidades mayores a 2,286 mts (7,500 ft); temperatura de fondo estática (BHST) mayor a 79°C (175°F);
lechadas de nueva tecnología; tuberías de producción; liner; aguas profundas; alta desviación (mayor a 45°). El diseño
de trabajo y procedimiento debe ser revisado por la gerencia antes de la entrega - la documentación de esta revisión es
requerida.
LM, S
1.2 Cumplir con los requerimientos de tiempo de fraguado de Schlumberger Well Services LM
1.3 Realizar pruebas de tiempo de fraguado, agua libre y reología usando los aditivos y cemento que serán usados en el
trabajo y muestras representativas del agua en las siguientes aplicaciones:
LM
a) trabajos de tuberías de producción, liners, forzamientos, tapones, aguas profundas y alta desviación (inclinación
mayor a 45°); o
b) trabajos a profundidades mayores a 2,286 mts (7,500 ft) o temperatura de fondo estática (BHST) mayor a 79°C (175°F)
Nota: Trabajos de forzadas y tapones están exentas de pruebas de agua libre.
1.4 Seguir procedimientos preestablecidos de laboratorio. LM
1.5 Verificar volúmenes de cemento y cálculos de aditivos antes de cargar para el trabajo. LM, JS
1.6 Seguir procedimientos de carga y muestreo para los sistemas de cemento utilizados. LM
1.7 Cuadrilla al día en Estándares relevantes QHSE de OFS y Well Services. LM, JS
1.8 Supervisor del Servicio (JS) y operadores de bombas han realizado trabajos iguales o similares previamente; y/o JS y
operador (es) bomba (s) han completado entrenamiento y ha sido declarados competentes por Gerente (LM).
LM
1.9 Equipo se encuentra al día en Stem I y II; cabezas de cementación han sido mantenidas de acuerdo a procedimientos
estándar.
LM, JS, EO
1.10 Equipo de tratamiento ha sido inspeccionado y probado de acuerdo al Estándar 23 de Well Services. LM, JS
1.11 Equipo necesario se encuentra disponible para realizar el trabajo de acuerdo a diseño y cumple con los Estándares
QHSE relevantes.
LM
1.12 Promover una imagen profesional (equipo se encuentra limpio y pintado según Estándar SLB; uniformes limpios y en
buenas condiciones).
LM, JS
1.13 Antes de salir al trabajo o antes de transferir cemento en seco y aditivos líquidos al almacenamiento en el sitio de
trabajo verificar que los volúmenes de cemento y cálculos de aditivos sean correctos.
LM, JS
Gerencia ejecuta con el supervisor del trabajo una revisión/discusión que abarque:
a) Análisis de Riesgo de Calidad de Servicio (SQ).
b) Diseño de trabajo y procedimiento.
c) Hoja del trabajo con información relevante del pozo.
Responsable
2.1 Cuadrilla tiene y usa equipo de protección personal (EPP) apropiado y funcional. JS
2.2 Conducir junta pre-operacional con representante del cliente, cuadrilla y terceros involucrados para llegar a acuerdos
en procedimientos de trabajo, diseño, cálculos y planes de contingencia de Calidad de Servicio.
JS
2.3 Instalación de equipo en cumplimiento con Estándares QHSE. JS
2.4 Seguir procedimientos apropiados de operación de cabeza de cementación. JS
2.5 Grabar parámetros críticos del trabajo (densidad, gasto, presión). JS
2.6 Tomar muestras: JS
a) 5 lb (2.3 kg) de muestras de cemento por cada silo/botella
b) 2 gal (8 Lts) de muestras de agua/fluido de mezcla
Nota: No dejar muestras de productos de marca registrada en locación.
2.7 Realizar el trabajo de acuerdo a diseño. Cualquier desviación del procedimiento original del trabajo requiere aprobación
del representantes del cliente, JS y LM.
JS
Responsable
Cumplir con los requerimientos de reporte y captura de datos:
a) Transferir archivos del trabajo y del tratamiento de los programas CemCADE y CemCAT a i-FIND después de cada
trabajo.
b) Reportar los eventos de Calidad de Servicio apropiadamente en Quest.
3.2 Solicitar y documentar la opinión del cliente concerniente al desempeño del trabajo y si la expectativas del trabajo
fueron cumplidas. Investigar y dar seguimiento a cualquier incidente de no conformidad.
LM, JS, S
Traducido del documento WS 0601 v1.0 Clave: LM = Gerente de línea (OM, FSM, etc.); JS = Supervisor de Trabajo; EO = Operador de Equipo; S = Ventas .
Well Services
3. Requerimientos de Evaluación
2. Requerimientos de Ejecución en Sitio
1. Requerimientos de Diseño y Preparación
1.12 LM
3.1 LM, JS
Figura 4-1. Requerimientos Claves de Calidad de Servicio
31JET 14 - Introducción a la Cementación |
4.0 Requerimientos Claves de Calidad de Servicio
el mantenimiento de los equipos, la preparación
del personal, y la evaluación de riesgos.
Requisitos de ejecución en el pozo: Esta
sección trata sobre la correcta aplicación de las
normas y procedimientos de Schlumberger y
Well Services, los procedimientos de trabajo y
la recogida de muestras.
Requisitos de evaluación: Esta sección trata
sobre los reportes de trabajo y la recogida de
datos, y la opinión del cliente sobre la calidad
del servicio ofrecido.
Además, establece las principales
responsabilidades del personal de la cuadrilla
de cementación. Cada uno de los miembros de
la cuadrilla de cementación debe conocer sus
responsabilidades durante el trabajo.
Para obtener más información, consulte el
documento de Requerimientos Claves de
Calidad de Servicio de Cementación, sección
ID# 3200513 de InTouch.
32 | Requerimientos Claves de Calidad de Servicio
33JET 14 - Introducción a la Cementación |
5.0 Cementaciones de Reparación
Cuando con la cementación primaria no se
consiguen los objetivos deseados o cuando el
cemento o la tubería de revestimiento presentan
fallas debido al paso del tiempo, es necesario
corregir el problema. Estos procesos de reparación
reciben el nombre de cementaciones de reparación.
La técnica de reparación más común es la
cementación forzada, un procedimiento en el
que se fuerza a la lechada a pasar a través
de agujeros o rajaduras de la tubería de
revestimiento, con el fin de reparar un trabajo de
cementación primaria o un problema en un pozo.
5.1 Objetivos de una cementación forzada
La cementación forzada se hace para reparar
un aislamiento zonal defectuoso (Figura 5-1),
eliminar la entrada de agua y reparar fugas en
la tubería de revestimiento.
5.1.1 Reparación de un aislamiento zonal
defectuoso
El objetivo principal de un trabajo de
cementación primaria es cementar eficazmente
el anular, sobre todo en las zonas de
producción o zonas problemáticas. No
obstante, este objetivo puede no lograrse, por
ejemplo, si el cemento no ha desplazado bien
el lodo en el anular y han quedado burbujas y
canales de lodo o de cemento contaminado.
Otras razones que explican la posible falla de
los trabajos son: las propias condiciones del
pozo; por ejemplo, la pérdida de circulación y
la migración de gas, o incluso los problemas de
calidad del servicio, bien sea en la ejecución
y/o en el diseño.
Figura 5-1. Reparación de un Aislamiento Zonal Defectuoso
Zona de Petróleo y Gas
Reparación de un Aislamiento Zonal Defectuoso
A veces, los trabajos de cementación primaria presentan defectos que deben repararse; por ejemplo, pueden haber quedado bolsas o canales de lodo detrás de la tubería de revestimiento a través de los cuales pueden producirse migraciones. Asimismo, a lo largo de la vida de un pozo pueden surgir problemas graves, como la aparición de defectos en un aislamiento zonal, que deben repararse.
Zona de Agua
En estos casos, el área de la tubería de
revestimiento que debe repararse se perfora y
se inyecta (se fuerza) lechada de cementación
a presión a través de los orificios.
La parte superior del cemento también
puede estar más baja de lo deseado debido
a pérdidas ocurridas durante la cementación
primaria, cálculos erróneos del volumen del
agujero o un desplazamiento incompleto. La
solución es forzar la lechada de cementación a
través de las perforaciones justo por encima de
la parte superior del cemento para extender la
longitud de la columna en el anular (Figura 5-2).
34 | Cementaciones de Reparación
Figura 5-2. Subida de la Parte Superior del Cemento
Cemento Insuficiente en
el Anular
Perforaciones
Cemento Insuficiente en
el Anular
PerforacionesSubida de la Parte Superior del Cemento
La altura de la columna de cemento primaria en el anular puede ser insuficiente. Esto
puede deberse a varias causas:
• Pérdida de circulación
• Cálculos erróneos del volumen del agujero
• Desplazamiento incompleto de la lechada
La parte superior de la columna de cemento puede subirse mediante el bombeo de lechada a través de las perforaciones situadas justo encima de la parte superior de la columna.
5.1.2 Eliminación de entrada de agua
La entrada no deseada de agua o gas
procedentes de áreas situadas por encima o
por debajo de la zona de producción también
se puede eliminar mediante la cementación
forzada: se hacen perforaciones en estas áreas
y se inyecta lechada de cementación a través
de los orificios (Figura 5-3).
Figura 5-3. Taponamiento de Perforaciones
Taponamiento de Perforaciones
Durante la vida de un pozo, debido a la conificación, pueden
producirse intrusiones de agua. Para evitar que el agua entre en el pozo, se fuerza lechada de cementación a través de las perforaciones.
Zona de Petróleo y Gas
Zona de Agua
Cemento Forzado en las Perforaciones
5.1.3 Reparación de fugas en la tubería de
revestimientoLas tuberías de revestimiento pueden presentar
fallas por corrosión o la presencia de grietas
o fallas en las uniones. Para repararlas, se
corre un empacador, que se coloca encima
de la tubería de revestimiento dañada. A
continuación, se hace circular lechada de
cementación hasta el área dañada, se fija
el empacador, y se fuerza la lechada a baja
presión hacia el interior y en torno a los orificios
de la tubería (Figura 5-4).
35JET 14 - Introducción a la Cementación |
Figura 5-4. Reparación de Tuberías de Revestimiento Corroídas
Reparación de Tuberías de Revestimiento Corroídas
Las zonas corroídas de las tuberías de revestimiento, causadas por las presiones de tratamiento o los esfuerzos generados por los empacadores, pueden repararse mediante cementación forzada. Un empacador es una herramienta que se coloca en el agujero para sellar ciertas áreas de éste.
Corrosión
5.2 Técnicas de cementación forzada de
reparación
La cementación forzada puede clasificarse
según la técnica de colocación (presión de
inyección baja o alta), el método de bombeo
(continuo o por forzamiento intermitente) y el
método de aplicación (mediante herramientas
de cementación forzada o métodos de
colocación convencionales).
Presión baja Presión alta
Colocación
Bombeo continuo
Bombeo intermitente
Bombeo
Cabeza del revestimiento
Herramientas de cementación forzada
Aplicación
Técnicas de Cementación Forzada
Figura 5-5. Técnicas de Cementación Forzada
5.2.1 Colocación
La lechada de cementación puede colocarse
detrás de la tubería de revestimiento con
presión de inyección alta o baja.
5.2.1.1 Colocación con baja presiónLa cementación forzada a presión baja consiste
básicamente en la inyección de lechada de
cementación con una presión inferior a la de
fractura de la formación. Esta técnica se utiliza
sobre todo para rellenar cavidades de las
perforaciones o canales interconectados. Es la
técnica más utilizada.
Se suelen utilizar volúmenes pequeños de lechada,
ya que ésta no se inyecta en la formación.
Es necesario tomar precauciones especiales
para evitar que la formación se fracture. La
columna máxima de lechada que puede admitir la
formación se calcula mediante la siguiente fórmula:
C = [FG x H – 500] – [0,052 x H x rc]
0,052 x [rs – rc]
y
Vmáx = Vt x C
donde
C = altura máxima de la columna de
cemento
H = profundidad de la perforación (pies)
rc = densidad del fluido de terminación
(lpg)
rs = densidad de la lechada de
cementación (lpg)
Vmáx = volumen máximo de lechada (pies
cúbicos)
Vt = volumen de la tubería por unidad
de longitud (pies cúbicos/pie)
5.2.1.2 Colocación con alta presiónLa técnica de cementación forzada de alta
presión se utiliza cuando no es posible inyectar
la lechada a una presión inferior a la de fractura.
Esto ocurre principalmente en canales aislados
detrás de las tuberías de revestimiento, en
microanulares y en perforaciones obstruidas.
36 | Cementaciones de Reparación
El cemento se coloca fracturando la formación e
inyectando la lechada de cementación en la zona.
Se suele utilizar un volumen relativamente alto
de lechada, ya que las fracturas creadas y las
perforaciones tienen que rellenarse con ella.
Como medida de precaución especial, antes
de inyectar la lechada, debe bombearse un
lavador o un ácido débil, con el fin de minimizar
el caudal de bombeo necesario para iniciar las
fracturas. Un caudal de bombeo alto puede
generar fracturas grandes, con orientaciones
impredecibles que no puedan controlarse.
5.2.2 Bombeo
Existen dos métodos para bombear y forzar la
lechada detrás de la tubería de revestimiento:
bombeo continuo o bombeo secuencial.
5.2.2.1 Bombeo continuoEl bombeo continuo (Figura 5-6) consiste en
bombear de forma ininterrumpida un volumen
determinado de lechada hasta alcanzar la
presión de inyección final. Cuando la presión de
inyección final se mantiene constante, el trabajo
ha terminado; en caso contrario, se debe
repetir hasta alcanzar una presión uniforme.
Esta técnica puede utilizarse tanto con
presiones altas como bajas, aunque hay que
tener en cuenta que el volumen de lechada
bombeado suele ser alto en esta situación.
Figura 5-6. Bombeo Continuo
5.2.2.2 Bombeo intermitenteLa técnica de bombeo intermitente consiste en
aplicar de forma intermitente presión a un caudal
entre 0,25 bbl/min y 0,50 bbl/min durante un
intervalo de entre 10 y 20 minutos hasta alcanzar
la presión final de la cementación forzada.
La pérdida de filtrado inicial suele ser muy alta, pero
disminuye a medida que se forma el revoque de lodo.
En comparación con la técnica de bombeo
continuo, en el bombeo secuencial se utilizan
volúmenes de lechada relativamente bajos.
La duración de cada secuencia depende del
tipo de formación y puede oscilar entre 5
minutos, en formaciones duras, y 30 minutos,
en formaciones blandas. Esta duración debe
tenerse en cuenta a la hora de determinar el
tiempo de espesamiento de la lechada.
En la Figura 5-7 se muestra la variación de la
presión con respecto al tiempo en un proceso de
cementación forzada mediante bombeo intermitente.
A. El agua de mezcla de la lechada se filtra
durante el bombeo secuencial.
B. No hay más filtrado; la lechada se ha deshidratado.
C. La presión se libera.
D. La presión de inyección final se vuelve a
aplicar escalonadamente.
Figura 5-7. Variación de la Presión con Respecto al Tiempo Durante
una Cementación Forzada Mediante Bombeo Intermitente
Presión (psi)
Tiempo
37JET 14 - Introducción a la Cementación |
5.2.3 Aplicación
Para colocar la lechada de cementación y
aplicar la presión necesaria, se utilizan dos
técnicas diferentes. La diferencia entre ambas
estriba en el uso (o no) de unas herramientas
de aislamiento llamadas empacadores de
cementación forzada.
5.2.3.1 Cementación forzada a través de la cabeza del revestimiento (“Bradenhead squeeze”)
En la técnica de cementación forzada a través
de la cabeza del revestimiento, también conocida
como “cementación forzada pobre”, no se utiliza
una herramienta de aislamiento del fondo de pozo.
Esto significa que toda la tubería de revestimiento
y el cabezal de pozo están expuestos a la presión
de inyección final. No se recomienda el uso de
esta técnica en tuberías de revestimiento viejas.
Cuando hay perforaciones abiertas por debajo
de la zona, a veces es necesario introducir un
tapón mecánico (Figura 5-8) para aislarlas de
la zona de tratamiento. La técnica de la cabeza
del revestimiento se aplica a profundidades
pequeñas y con aberturas largas en la tubería
de revestimiento.
Un procedimiento normal de trabajo incluye los
siguientes pasos:
PASO 01 Corra en el agujero, hasta el
fondo de la zona, la tubería o tubería de
perforación sin nada en el extremo inferior.
PASO 02 Cierre las compuertas del
preventor de reventones (BOP).
PASO 03 Lleve a cabo la prueba de inyección.
PASO 04 Abra las compuertas del BOP.
PASO 05 Bombee agua en primer lugar y
luego la lechada de cementación y agua.
PASO 06 Levante la tubería por encima de
la lechada para equilibrar el tapón.
PASO 07 Cierre las compuertas del BOP.
PASO 08 Inyecte la lechada en la zona.
PASO 09 Aplique la presión de cementación
forzada.
PASO 10 Abra las compuertas del BOP.
PASO 11 Reverse el exceso de lechada.
PASO 12 Espere a que el cemente fragüe.
Figura 5-8. Tapón Mecánico
BOP
50°
10 pies de arena
TAPÓN MECÁNICO
CEMENTO
5.2.3.2 Herramientas de cementación forzada
Esta técnica implica el uso de herramientas
de fondo de pozo recuperables o perforables.
Estas herramientas se utilizan para aislar la parte
superior del revestimiento y el cabezal de pozo del
cemento y de la presión de cementación, así como
para mejorar el control y la inyección de fluidos
durante los trabajos de cementación forzada.
Los empacadores recuperables (Figura 5-9)
pueden asentarse y luego recuperarse para su
reutilización. Se pueden utilizar para muchas
operaciones, como las pruebas selectivas y la
cementación de múltiples zonas.
38 | Cementaciones de Reparación
Figura 5-9. Empacadores Recuperables
Cuñas Superiores (asentamiento
hidráulico)
Sello de Bypass (cerrado)
Elementos de Caucho
Mandril de Asentamiento
Cuñas Inferiores (asentamiento
mecánico)
Empacador Recuperable de Compresión
Empacador Recuperable de Tensión
Elemento de Empaque
Cuñas Opuestas de Tipo Balancín
Entre las herramientas recuperables se pueden
citar como ejemplo el empacador DLT, el empaca-
dor PosiTrieve*, el empacador Hurricane*, la her-
ramienta de cementación forzada corta, y el tapón
mecánico recuperable. Estas herramientas pueden
recuperarse una vez terminado el proceso, repa-
rarse y volverse a utilizar en otros trabajos.
Para obtener información más detallada sobre
los empacadores, tapones mecánicos y retene-
dores de cementación forzada, consulte el JET
32, Herramientas para Tuberías Flexibles, sec-
ción ID# 4221770 de InTouch.
Empacadores recuperables (DLT y PosiTrieve)
Se trata de un tipo de empacadores que se
corren y recuperan con una sarta de tubería o
de producción, a diferencia de los empacadores
permanentes, que se fijan en la tubería de
revestimiento o liner antes de insertar la sarta de
producción. Los e*mpacadores se asientan por
rotación en la superficie y luego se aplica
* Marca de Schlumberger
peso para expandir los elementos de sello. Es
posible hacer circulación del fluido sin liberar el
empacador mediante la apertura y cierre de un
bypass que lleva incorporado o corriendo una
herramienta de bypass justo encima de él.
Normalmente, por debajo del empacador se
introduce un tubo de fondo con el fin de facilitar
una mejor colocación de la lechada en la zona.
El diseño de una cementación forzada se debe
hacer evitando que el cemento quede alrededor
del empacador, ya que esto podría hacer que
fallara el trabajo; la utilización del tubo de fondo
hace que el empacador esté bien separado de
la lechada evitando que esto ocurra.
Empacadores perforables
El retenedor de cemento Baker modelo K-1
(Figura 5-10) y el tapón mecánico son ejemplos
de herramientas de fondo perforables. Estas
herramientas sólo se pueden correr una vez y
luego molerlos después que el cemento fragüe.
Normalmente, se corren mediante una tubería,
una tubería de perforación o un cable.
Por lo general, están fabricados de hierro fundido
y presentan un tamaño compacto para minimizar
el tiempo de perforación. Llevan incorporada una
válvula de camisa deslizante o una válvula de
resorte para controlar la inyección de la lechada
y garantizar las condiciones de cementación
finales. Las válvulas de camisa deslizante se
accionan subiendo y bajando la tubería y evitan el
flujo en cualquier dirección.
Para conectar el retenedor de cemento a la
herramienta de asentamiento de cable se
utiliza un adaptador. El retenedor de cemento
se baja hasta la posición correcta y se asienta
mediante el encendido eléctrico de una carga
de combustión lenta en la herramienta de
asentamiento. Cuando el retenedor de cemento
está completamente empacado, la herramienta
de asentamiento es liberada y se recupera con
el cable. Por último, el aguijón se corre con
tubería y se inserta en el agujero del retenedor
para llevar a cabo la cementación forzada.
39JET 14 - Introducción a la Cementación |
Cuando el retenedor se corre utilizando una
tubería, el retenedor se conecta a una herramienta
para asentamiento con tubería. A medida que baja
el retenedor de cemento, la válvula se abre para
permitir que la tubería se llene. Al girar la tubería
hacia la derecha, las cuñas superiores se liberan
y se inicia el empaque (en algunos modelos).
A continuación, la tubería se tira para arriba
para terminar el empaquetamiento. Cuando se
alcanza la tensión de asentamiento adecuada, la
herramienta de asentamiento se libera.
Figura 5-10. Empacador Perforable de Cementación Forzada:
Retenedor de Cemento
Cuña Superior
Anillo de Respaldo
Elementos
Cuña Inferior
Puertos
Válvula
Tapones mecánicos
Los tapones mecánicos se utilizan
fundamentalmente para aislar la tubería de
revestimiento situada por dejado de la zona que
se va a tratar. Una vez asentados, los tapones
mecánicos actúan como una barrera sólida que
protege contra el flujo y la presión procedentes
tanto de la parte inferior como superior. Los
tapones pueden ser recuperables o perforables,
con asentamiento mediante tubería o cable.
Tapones mecánicos recuperables
Los tapones mecánicos recuperables se utilizan
en aplicaciones para múltiples zonas y pueden ser
de tipo copa o empacador. Los tapones mecánicos
de tipo copa (Figura 5-11) por lo general se utilizan
en aplicaciones en zonas con poca profundidad y
una presión moderada. Son más simples y más
económicos que los modelos de tipo empacador.
No obstante, las copas están en contacto continuo
con la tubería de revestimiento cuando se insertan,
lo que provoca un desgaste y aumenta los efectos
de suabeo y pistoneo.
Figura 5-11. Tapón Mecánico (Tipo Copa)
Extremo para pesca
Conducto para Circulación
Cuñas Opuestas de Tipo Balancín
Copa
Resortes de Tracción
Cabeza de Recuperación
Los tapones con copa se pueden correr en una
tubería o en una línea de arena y se liberan y
40 | Cementaciones de Reparación
y superior. Una vez asentado el tapón, los
elementos se expanden y contraen la tubería
de revestimiento: así, se permite que el fluido
pase por la herramienta y se logra un flujo suave
tanto hacia dentro como hacia fuera del pozo. La
herramienta se asienta y libera mediante rotación
derecha.Puede utilizarse independientemente o
con otros empacadores recuperables.
5.2.3.3 Cementación forzada con empacador con tubo de fondo
La cementación forzada con empacador con
tubo de fondo (Figura 5-13) implica el uso de
un empacador recuperable (DLT o PosiTrieve)
para aislar la parte superior de la tubería
de revestimiento y el cabezal de pozo de la
presión de cementación forzada.
Figura 5-13. Cementación Forzada con Empacador con Tubo de Fondo
Empacador
Tubo de fondo
Este método se utiliza cuando existen
dudas sobre la integridad de la tubería de
revestimiento (en pozos viejos) y cuando es
necesario colocar la lechada en un intervalo
largo, en una tubería de revestimiento partida
o en un liner con perforaciones abiertas por
debajo de la zona de tratamiento.
El tubo de fondo se utiliza para garantizar una
buena colocación de la lechada en la zona;
además, permite asentar un tapón mecánico en
un liner para cementar (cementación forzada) el
recuperan mediante una camisa de recuperación.
En el caso de las líneas de arena, es necesario
utilizar una camisa de recuperación y
procedimientos especiales. Una vez liberados, se
asientan automáticamente mediante la aplicación
de presión desde arriba o desde abajo.
El tapón mecánico tipo empacador (Figura 5-12)
presenta el diseño de un empacador, lo que hace
que sea más duradero e ideal para aplicaciones
profundas y a alta presión. Estos tapones tienen
un diámetro externo más pequeño, lo que facilita
una inserción más rápida y reduce los efectos de
suabeo y pistoneo.
Figura 5-12. Tapón Mecánico (Tipo Empacador)
Extremo para pesca
Válvula de Igualación
Puertos de Bypass
Elementos
Cuñas
Conjunto de Tracción
Camisa de Recuperación
El tapón mecánico recuperable de Schlumberger
utiliza un juego de cuñas de compresión para
anclar el tapón y protegerlo de la presión inferior
41JET 14 - Introducción a la Cementación |
colgador del liner o perforaciones o fugas en la
tubería de revestimiento anterior.
A continuación se indica el procedimiento típico
a seguir en una operación de cementación
forzada con empacador con tubo de fondo:
PASO 01 Aísle cualquier perforación abierta
por debajo de la zona de tratamiento.
PASO 02 Corra el empacador recuperable
en el pozo. El extremo del tubo debe llegar
hasta la parte inferior de la zona.
PASO 03 Asiente el empacador y lleve a
cabo la prueba de inyección.
PASO 04 Libere el empacador.
PASO 05 Coloque un tapón de cemento
balanceado a través de la zona.
PASO 06 Levante el empacador hasta que
el extremo del tubo de fondo quede situado
encima del tope del tapón de cemento.
PASO 07 Asiente el empacador.
PASO 08 Inyecte la lechada en la zona
hasta alcanzar la presión de cementación
forzada final; deje 1 bbl de lechada en la
tubería de revestimiento por encima de la parte
superior de la zona.
PASO 09 Libere el empacador.
PASO 10 Reverse el exceso de lechada.
PASO 11 Vuelva a asentar el empacador
y vuelva a aplicar la presión de cementación
forzada.
PASO 12 Espere a que el cemente fragüe.
5.2.3.4 Cementación forzada con empacador sin tubo de fondo
En la cementación forzada sin tubo de fondo,
también llamada cementación forzada suicida,
la lechada se bombea e inyecta de forma
continua en la zona.
En este proceso, se utiliza un empacador
recuperable (sin tubo de fondo) para aislar la
tubería de revestimiento y el cabezal de pozo.
Esta técnica presenta las mismas ventajas que
la utilización de un empacador con un tubo de
fondo; no obstante, la principal desventaja es
que se puede llegar a cementar el empacador
debido al efecto de retorno de los tubos en U y
a un posible fraguado rápido de la lechada.
Este método se utiliza principalmente para llevar
a cabo la cementación forzada de tramos cortos
y fugas en la tubería de revestimiento debido a
la posible comunicación entre las zonas y los
canales, no se recomienda su uso para cementar
canales detrás de la tubería de revestimiento. En
la cementación con un empacador sin tubo de
fondo, se recomienda utilizar el bombeo continuo.
A continuación se indica el procedimiento típico
a seguir en una operación de cementación
forzada con empacador sin tubo de fondo:
PASO 01 Aísle cualquier perforación abierta
por debajo de la zona de tratamiento.
PASO 02 Corra el empacador en el pozo
hasta la profundidad de asentamiento.
PASO 03 Asiente el empacador.
PASO 04 Lleve a cabo la prueba de inyección.
PASO 05 Abra el bypass del empacador.
42 | Cementaciones de Reparación
PASO 06 Bombee agua en primer lugar y
luego la lechada de cementación y agua.
PASO 07 Desplace la lechada hasta que
quede a 1 bbl del extremo del final de la tubería.
PASO 08 Cierre el bypass del empacador.
PASO 09 Inyecte la lechada en la zona, si
es necesario intermitentemente (si la presión
no aumenta), hasta alcanzar la presión final de
cementación forzada.
PASO 10 Abra el bypass del empacador.
PASO 11 Haga circulación inversa para
limpiar la tubería y el empacador (=1,5 veces el
volumen de la tubería).
PASO 12 Vuelva a aplicar la presión
de cementación forzada y espere a que el
cemento fragüe.
5.2.3.5 Cementación forzada con retenedor de cemento
La cementación forzada con retenedor de
cemento es similar al método de cementación
forzada sin tubo de fondo. La diferencia estriba
en que, en lugar de utilizar un empacador
recuperable, se emplea una herramienta de
aislamiento perforable (el retenedor de cemento).
Esta técnica se utiliza principalmente cuando
es difícil o poco seguro mantener la presión
final de cementación forzada y, en especial,
en los casos en los que se registran pérdidas
de circulación y cuando una presión diferencial
alta puede alterar la costra de lodo.También se
usa cuando se comunican distintas zonas.
El retenedor de cemento puede asentarse muy
cerca de la zona con cable o mecánicamente,
con lo cual se minimiza el riesgo de
contaminación del cemento.
La presión de cementación queda atrapada
bajo la herramienta gracias a una válvula de
control situada en el retenedor de cemento.
De esta manera, la tubería, el revestimiento y
el cabezal de pozo quedan protegidos de la
presión de la cementación forzada.
A continuación se indica el procedimiento típico
a seguir en una operación de cementación
forzada con retenedor de cemento:
PASO 01 Aísle cualquier perforación abierta
por debajo de la zona de tratamiento.
PASO 02 Corra el retenedor de cemento en
el pozo hasta la profundidad de asentamiento.
PASO 03 Asiente el retenedor de cemento.
PASO 04 Introduzca el aguijón en el
retenedor y lleve a cabo la prueba de inyección.
PASO 05 Extraiga el aguijón del retenedor.
PASO 06 Bombee agua en primer lugar y
luego la lechada de cementación y agua.
PASO 07 Desplace la lechada hasta que
quede a un 1 bbl del extremo del aguijón.
PASO 08 Introduzca el aguijón en el retenedor.
PASO 09 Inyecte la lechada en la zona, si
es necesario intermitentemente (si la presión
no aumenta), hasta alcanzar la presión final de
cementación forzada.
PASO 10 Extraiga el aguijón del retenedor.
PASO 11 Haga circulación inversa para
limpiar la tubería y el aguijón (=1,5 veces el
volumen de la tubería).
PASO 12 Espere a que el cemente fragüe.
43JET 14 - Introducción a la Cementación |
5.2.3.6 Cementación forzada con tubería flexible
La técnica de cementación forzada con
tubería flexible se utiliza para cementar
zonas agotadas o zonas de agua/gas en un
pozo productivo sin emplear un equipo de
perforación o herramientas recuperables.
Este sistema consiste en inyectar la lechada de
cementación en la zona mediante una tubería
flexible; luego, ésta se levanta hasta quedar por
encima de la parte superior del cemento y se aplica
la presión de cementación forzada. La lechada
que ha quedado en el agujero se contamina y se
reversa antes de esperar a que el cemento fragüe.
El diseño de la lechada es esencial para que
este trabajo sea efectivo, ya que el proceso
puede requerir mucho tiempo (esto genera una
velocidad de corte alta y, por consiguiente, una
reducción del tiempo de espesamiento).
A continuación se indica el procedimiento
típico a seguir en una operación normal de
cementación forzada con tubería flexible:
PASO 01 Corra la tubería flexible en el pozo
por debajo de la zona de tratamiento.
PASO 02 Coloque una píldora viscosa de
gelatina o lodo pesado debajo de la zona.
PASO 03 Coloque la lechada de cementación
mientras se levanta despacio la tubería flexible.
PASO 04 Cierre las compuertas y aplique la
presión de cementación forzada.
PASO 05 Libere la presión y abra las
compuertas.
PASO 06 Para diluir la lechada, haga
circular un contaminante (bórax o un espaciador
MUDPUSH**) hasta el fondo de la zona.
PASO 07 Con circulación inversa extraiga
toda la lechada contaminada y la píldora.
PASO 08 Efectúe circulación de la tubería y
el agujero hasta que estén limpios.
PASO 09 Espere a que el cemente fragüe.
5.2.4 Cálculos de cementación forzada
Independientemente del tipo de sistema de
cementación forzada que se utilice, siempre se
siguen los mismos pasos básicos para realizar
los cálculos.
En los trabajos de cementación forzada de
baja presión, es importante controlar la presión
superficial máxima, que debe calcularse de forma
individual para las distintas etapas del trabajo.
Además de esto, debe calcularse el volumen
de desplazamiento y el volumen de lechada,
con el fin de evitar el sobredesplazamiento de
la lechada en las perforaciones.
Asimismo, debe calcularse la presión de
explosión y de colapso para evitar dañar la
tubería de revestimiento o la tubería.
5.3 Herramientas y equipos de superficie
en la cementación forzada
Los equipos utilizados en superficie para la
cementación forzada varían en función del
método aplicado.
En general, se utilizan equipos de mezcla y
bombeo de c**emento estándar (unidad de
bombeo de cemento, equipo de material a granel,
un compresor de aire y líneas de tratamiento).
Ya que las cantidades que se usan de lechada
son normalmente pequeñas, en la mayoría de
los casos se emplea un mezclador por baches.
* Marca de Schlumberger
44 | Cementaciones de Reparación
Es preferible aplicar un mezclado por baches,
para conseguir una lechada homogénea
con propiedades consistentes. En algunas
aplicaciones, también se utilizan herramientas
de aislamiento del fondo del pozo.
En la superficie se utiliza un manifold de
cementación forzada (Figura 5-14) para
controlar la dirección del flujo durante el trabajo.
Figura 5-14. Manifold de Cementación Forzada
45JET 14 - Introducción a la Cementación |
6.0 Tapones de Cementación
En algún momento de la vida de un pozo
de petróleo, gas o agua, puede llegar a ser
necesario un tapón de cementación. Un tapón
es un volumen relativamente pequeño de
lechada de cementación que se coloca en el
agujero con diversos fines, entre ellos:
desviar el agujero del pozo por encima de
un pescado (por ejemplo una herramienta
perdida en el agujero) o realizar una
perforación direccional (tapón desviador)
taponar una zona o un pozo agotados
(abandono)
resolver un problema de pérdida de
circulación durante la fase de perforación
probar el anclaje
6.1 Desviación y perforación direccional
En los trabajos de perforación direccional en
formaciones blandas, puede resultar difícil
conseguir el ángulo y la dirección correcta.
Una práctica muy común para conseguir la
dirección y el ángulo deseado es colocar un
tapón desviador en la zona.
Asimismo, durante los trabajos de perforación,
cuando se han perdido herramientas, sartas
de perforación u otras piezas en el agujero, a
veces la única solución es desviar el agujero
para rodear esta pieza irrecuperable
(Figura 6-1).
•
•
•
•
Figura 6-1. Desviación
Desviación
En los trabajos de perforación direccional en formaciones blandas, puede resultar difícil conseguir el ángulo y la dirección correcta.
Una práctica muy común para conseguir la dirección y el ángulo deseado es colocar un desviador en la zona.
A veces, durante los trabajos de perforación, se pierden herramientas, sartas de perforación y otras herramientas en el pozo.
En la mayoría de los casos, la única solución económica es desviar el agujero para evitar esa herramienta irrecuperable.
Punto de Arranque del
Desvío
Tapón de Cementación
Pieza Perdida
Nuevo Agujero
6.2 Taponamiento de una zona agotada
A veces, es necesario aislar las zonas
agotadas con el fin de evitar una posible
migración de fluido o gas desde los tramos
productivos. Este aislamiento también puede
ser necesario para proteger una zona de baja
presión en un agujero abierto, antes de la
terminación de un tramo superior (Figura 6-2).
46 | Tapones de Cementación
Figura 6-2. Taponamiento de una Zona Agotada
Taponamiento de una Zona Agotada
En los trabajos de perforación En ocasiones, es necesario taponar las zonas agotadas para evitar la migración de fluido o gas desde los tramos productivos.
A veces, también puede ser necesario utilizar un tapón de cementación para proteger una zona de baja presión en un agujero abierto (no entubado), antes de la terminación de un tramo superior.
Tapón de Cementación
Zona Agotada
Agujero Abierto
6.3 Pérdida de circulación
La colocación de una lechada bien formulada
en la zona ladrona puede detener las pérdidas
de lodo de perforación. Aunque la lechada
de cementación puede perderse a la zona
ladrona, en todo caso servirá para endurecer y
consolidar esta formación débil o ladrona.
También se puede inyectar un tapón de
cementación en la parte superior de una zona
con el fin de aislarla y evitar que se fracture por
la presión hidrostática que se genera durante
la cementación de una sarta de revestimiento
(taponamiento antes de una cementación primaria).
A menudo, a los tapones de cementación se les
añade aditivos contra la pérdida de circulación
(por ejemplo, la tecnología de fibra avanzada
CemNET para co*ntrolar pérdidas), con el fin de
garantizar la eficacia del trabajo (Figura 6-3).
* Marca de Schlumberger
Figura 6-3. Tapón para Pérdida de Circulación
Tapón para Pérdida de Circulación
Se habla de pérdida de circulación o de fluido de retorno cuando, después del bombeo, no vuelve a la superficie la cantidad adecuada de lodo (fluido) de perforación. El fluido de perforación se pierde porque se filtra en una zona “ladrona”. La pérdida de circulación puede producirse, por ejemplo, cuando la barrena de perforación se topa con fisuras, fracturas o cavernas naturales; el lodo se desvía por esas zonas.
La pérdida de circulación puede pararse colocando en la zona ladrona una lechada de cementación adecuadamente formulada.
Zona Ladrona
Tubería de Perforación
Barrena de Perforación
Tapón de Cementación
Agujero Abierto
Desvío de Lodo (fluido de
perforación) a una Zona Ladrona
6.4 Abandono
La técnica más usual para abandonar un
pozo seco (Figura 6-4) es inyectar tapones
de cementación a diversa profundidad, con
el fin de evitar la comunicación zonal o las
migraciones de fluidos o gas, que podrían
contaminar las fuentes de agua dulce
subterráneas. Las zonas o formaciones
agotadas se taponan cuando se abandonan.
La mayoría de los países obliga a los
operadores de pozos de gas y petróleo
y a las compañías de servicios a seguir
escrupulosamente ciertos procedimientos de
abandono, establecidos por las autoridades
gubernamentales. En Estados Unidos, casi
todas las fases están reguladas, aunque
los requisitos varían de un estado a otro.
El personal debe conocer las normas
gubernamentales sobre cementación del país
correspondiente.
47JET 14 - Introducción a la Cementación |
Figura 6-4. Agujero Abandonado
Abandono
La técnica más habitual para abandonar un pozo seco es la colocación de tapones a diversa profundidad. Los tapones evitan la migración zonal de fluidos o gases, que podrían contaminar las fuentes subterráneas de agua dulce. Tapón de
Cementación
Tapón de Cementación
Tapón de Cementación
6.5 Anclaje para prueba
Cuando, debajo de una zona de prueba existe
una formación débil en un agujero abierto, y
es difícil o imposible asentar un anclaje lateral
o un tapón mecánico, se utiliza un tapón de
cementación, o anclaje para prueba (Figura
6-5), para ofrecer el soporte necesario.
Figura 6-5. Anclaje de Prueba en Agujero Abierto
Anclaje de Prueba en un Agujero Abierto
Los tapones de cementación pueden colocarse en una formación débil o blanda, en un agujero abierto, con el fin de aislarla de una zona superior en la que se vayan a realizar pruebas.
Sarta de Prueba
Zona de Prueba
Agujero Abierto
Pozo Entubado
Tapón de Cementación
Formación Débil
6.6 Técnicas de colocación de tapones
Hay dos técnicas principales para la colocación
de tapones de cementación:
método del tapón balanceado
método de la cuchara vertedora.
6.6.1 Método del tapón equilibrado
La técnica para la colocación de tapones más
utilizada es el método del tapón equilibrado.
En primer lugar, se corre una tubería o tubería
de perforación en el pozo hasta la profundidad
donde se quiere colocar la parte inferior del
tapón. Antes y después de la lechada se
bombea un espaciador o lavador para evitar
que el lodo contamine el cemento. La lechada
se suele mezclar por baches para lograr una
densidad uniforme y controlar la reología.
El volumen de espaciador, o de lavador,
debe inyectarse de manera que alcance la
misma altura en el anular y en la tubería de
perforación o tubería. Luego, se inyecta el fluido
•
•
48 | Tapones de Cementación
de desplazamiento hasta la altura donde debe
llegar la parte superior del tapón dentro de la
tubería. En muchas ocasiones, el volumen de
desplazamiento se dismuinuye en 1 ó 2 bbl, para
evitar el reflujo de lodo en el piso del equipo de
perforación al desconectar la tubería después del
desplazamiento, así como para permitir que el
tapón alcance el equilibrio hidrostático (Figura 6-6).
Figura 6-6. Tapón Balanceado
Balanceando
Fluido Desplaz.
Espaciador
Lechada de cementación
Cuando el tapón está balanceado, la tubería
se saca lentamente hasta la altura donde debe
llegar la parte superior del tapón; el exceso de
cemento se circula fuera el agujero (Figura 6-7).
Figura 6-7. Equilibrado/Circulación Inversa
Balanceando
Espaciador
Lechada de cementación
Fluido Desplaz.
Circulación Inversa
Longitud del Tapón
6.6.2 Método de la cuchara vertedora
En este método (Figura 6-8), para inyectar
el cemento, se corre con cable una cuchara
vertedora que contiene la cantidad exacta de
lechada. La cuchara se abre , a la profundidad
deseada, al tocar un tapón mecánico permanente
y el cemento se vierte al subir la cuchara.
El método de la cuchara vertedora se utiliza
normalmente para colocar tapones a poca
profundidad, pero también puede emplearse
para mayores profundidades, utilizando
sistemas retardados de cemento.
Figura 6-8. Método de la Cuchara Vertedora
CABLE
LECHADA DE CEMENTACIÓN
VERTIDO MECÁNICO/ELÉCTRICO
TAPÓN MECÁNICO
TUBERÍA DE REVESTIMIENTO
CUCHARA VERTEDORA
La cuchara vertedora presenta las siguientes
ventajas:
La profundidad del tapón de cementación
se puede controlar fácilmente.
El proceso es relativamente barato.
•
•
49JET 14 - Introducción a la Cementación |
La cuchara vertedora presenta las siguientes
desventajas:
Es difícil utilizar este método para colocar
tapones profundos.
La cantidad de cemento está limitada a la
capacidad de la cuchara vertedora.
6.7 Consideraciones de diseño
El primer paso en el diseño de un trabajo es
la determinación del objetivo. Es muy distinto
colocar un tapón para evitar la pérdida de
circulación que taponar una zona abandonada
o cerrar un pozo. Los parámetros de diseño
que deben tenerse en cuenta son: volumen de
cemento, propiedades del cemento, colocación
de tapones de cementación, circulación inversa, y
el uso de herramientas de colocación de tapones
y dardos y bolas para tubería de perforación.
6.7.1 Volumen de cemento
La longitud y profundidad de los tapones de
cementación de abandono suelen estar reguladas
por la normativa del país correspondiente.
En el caso de los desviadores, la longitud debe
ser la adecuada para conseguir un desvío gradual
de la barrena. En caso de que el desviador deba
tener una profundidad exacta, será necesario
eliminar y revertir el exceso de cemento.
6.7.2 Propiedades del cemento
Las lechadas de cementación deben someterse
a pruebas en el laboratorio antes de ser utilizadas
en el campo. Los parámetros de prueba no
son exactamente los mismos que los utilizados
para cementaciones primarias; además, en las
pruebas se deben tener en cuenta la temperatura
de fondo y los tiempos de colocación así como si
la lechada se va a mezclar o no por baches.
La densidad de la lechada suele oscilar entre
15,6 lpg y 17,5 lpg para conseguir una buena
•
•
resistencia a la compresión. No obstante, en
aplicaciones para control de pérdida de circulación,
se utilizan lechadas de menor densidad para
evitar las pérdidas de cemento en la formación. En
algunas ocasiones, también se emplean lechadas
especiales (por ejemplo, la tecnología avanzada
FlexSTONE* de cemento flexible y la tecnología
avanzada DuraSTONE de cemento duradero).
En los trabajos de desviación, lo ideal es que
la resistencia a la compresión del cemento sea
superior a la de la formación. Esto se puede
conseguir utilizando una lechada con menos
agua o de mayor densidad. Las lechadas con
menos agua (+/- 17,5 lpg) desarrollan una
resistencia a la compresión de unos 8.500
psi, en comparación con los 5.000 psi de una
lechada normal de 15,8 lpg. Las lechadas con
sistema DensCRETE* también ofrecen una
resistencia a la compresión muy alta y rápida.
No obstante, hay que recordar que la adición
de arena u otros agentes densificantes no
mejora la resistencia a la compresión de una
lechada con menor contenido de agua.
Otras dos propiedades importantes del
cemento son la reología y el tiempo de
espesamiento/espera para el fraguado (WOC).
Reología: para que los tapones usados para
control de pérdida de circulación no se introduzcan
durante la bajada en huecos y fracturas, se deben
utilizar lechadas viscosas con un alto esfuerzo
gel. Cuando el cemento se coloca mediante
una tubería flexible, la reología de la lechada
debe presentar una viscosidad baja para evitar
presiones de fricción altas durante la colocación.
Tiempo de espesamiento o tiempo de espera para el fraguado del cemento: normalmente
se recomienda que el cemento tenga una
resistencia mínima a la compresión de 500 psi
para que se pueda iniciar la *perforación del
mismo. La generación temprana de resistencia a
la compresión depende en gran medida del
* Marca de Schlumberger
50 | Tapones de Cementación
tiempo de espesamiento. Una lechada bien
diseñada puede ahorrar tiempo del equipo de
perforación. Las lechadas deben diseñarse
con un tiempo de espesamiento adaptado a las
condiciones del pozo y a los procedimientos de
trabajo aplicados, sin olvidar la seguridad.
6.7.3 Tapón de cementación
Al igual que en todos los trabajos de
cementación, el objetivo es colocar en el lugar
requerido una lechada de buena calidad,
no contaminada, y capaz de desarrollar
unas buenas propiedades al fraguar. Varias
herramientas pueden ayudar a alcanzar estos
objetivos.
6.7.3.1 Herramienta de desviación
La herramienta de desviación se conecta
al extremo de la tubería de perforación o
la tubería con la cual se coloca el tapón de
cementación. Esta herramienta está equipada
con jets orientados de manera que los fluidos
bombeados a través de ella asciendan hacia
el interior del anular. Si el jet se dirige hacia
abajo, se puede producir una contaminación de
cemento o puede romperse la píldora viscosa
de gelatina colocado como base debajo del
tapón de cementación.
Figura 6-9. Herramienta de Desviación
8 orificios con una inclinación de 45º
Tapón Ciego
6.7.3.2 Centralizador de la tubería de perforación
El uso de un centralizador para centralizar
la tubería de perforación y la herramienta de
desviación ayuda a lograr una colocación
exacta del tapón de cementación.
6.7.3.3 Píldora viscosa
Antes de la cementación, se puede colocar
debajo de la parte inferior del tapón de
cementación, una píldora viscosa; con esto, se
crea una base para las lechadas más pesadas
en lodos más ligeros evitando que se hunda el
cemento. En la Figura 6-10 se muestra un trabajo
de taponamiento bien realizado utilizando una
herramienta de desviación y un centralizador.
En la Figura 6-11 se muestran los efectos
de una colocación incorrecta de un tapón
de cementación. No se ha utilizado ninguna
herramienta de desviación. El chorro de cemento,
al salir del extremo de la tubería, rompe la píldora
viscosa y la lechada cae en el pozo. Además, al
no estar centralizada la tubería de perforación, el
cemento se canaliza al salir de ella.
Figura 6-10. Taponamiento y Desplazamiento Incorrecto de Fluidos
9,0 lb/galLODO
ESPACIADOR
13,8 lb/gal15,8 lb/gal17,5 lb/galCEMENTO
PILDORA DE BENTONITA
9,0 lb/galLODO
6.7.4 Circulación inversa
En trabajos de taponamiento en agujero abierto
(sobre todo si no se conoce el tamaño del
51JET 14 - Introducción a la Cementación |
agujero abierto), para conseguir que superiores
tope del cemento (TOC por sus siglas en
inglés) sea correcta, se suele colocar una
cantidad adicional de cemento.
La tubería de perforación se corre en el agujero
hasta el lugar donde va la parte superior del
cemento y el exceso de lechada se reversa. Es
preferible utilizar este sistema de circulación
inversa en lugar de la circulación convencional
de abajo a arriba, ya que es un método más
rápido y seguro. La circulación de abajo a
arriba tarda más tiempo y la lechada puede
llegar a fraguarse; además, si no sale el 100%,
la tubería de perforación puede obstruirse.
Otro factor importante que hay que tener en
cuenta son los límites de seguridad de la presión
de fractura. La circulación inversa tiende a
aplicar una mayor presión directamente sobre
la formación que la circulación direccional, ya
que la presión de fricción se ejerce en la parte
superior y dentro de la tubería de perforación en
el segundo caso (Figura 6-12).
A la hora de diseñar el tiempo de
espesamiento, debe tenerse en cuenta este
tiempo de circulación inversa.
Figura 6-11. Presión de Circulación Inversa
6.7.5 Herramienta de colocación de tapones
La herramienta de colocación de tapones
está formada por un sub de llegada situado
en el extremo de la tubería de perforación
(encima de la herramienta de desviación) y
un sub localizador, colocado a una distancia
previamente calculada encima del sub de
llegada (Figura 6-13). La profundidad del
sub localizador depende de la longitud del
tapón de cementación y de las dimensiones
de la tubería de perforación y del agujero.
Antes y después de inyectar la lechada de
cementación, se lanzan dardos con un disco
de ruptura. Cuando los dardos llegan al sub
localizador, los discos de ruptura estallan (así
se indica el desplazamiento de la lechada).
Los dardos se lanzan desde un lanzador de
tapones en la superficie.
Figura 6-12. Herramienta de Colocación de Tapones: Sub Localizador y Dardo
6.7.6 Bolas y dardos para tubería de perforación
Los dardos (con aletas de caucho),
esponjas o bolas de caucho de perforación
pueden bombearse antes de la lechada de
cementación para limpiar el diámetro interno
de la tubería de perforación, e indicar la
localización de los tapones. En la Figura 6-13
se muestra una foto de una bola de esponja en
el extremo de una tubería de perforación. Los
dardos o bolas de caucho son más efectivos
que las bolas de esponja.
52 | Tapones de Cementación
Figura 6-13. Bola Saliendo de una Tubería de Perforación
6.7.7 Módulo de CemCADE para colocación de tapones
Los tapones de cementación pueden diseñarse
mediante el software de Schlumberger CemCADE*
de diseño y evaluación de cementación. Con este
programa se consigue mejorar de forma significativa
el índice de efectividad de los trabajos de colocación
de tapones de cementación. El programa tiene
en cuenta los siguientes aspectos: geometría del
pozo, eliminación de lodo mediante las soluciones
técnicas de ingeniería WELLCLEAN II *, el riesgo
de contaminación y de retorno, la seguridad del
pozo (pérdidas), así como la circulación después del
desplazamiento (sin pérdidas).
Encontrará más información sobre el programa
en el módulo del software CemCADE; también se
ofrece más información sobre el diseño de tapones
de cementación en la página correspondiente de
InTouch (sección ID# 3318658).
6.8 Procedimiento de colocación de tapones de cementación
El procedimiento para la colocación de un
tapón de cementación es el siguiente:*
PASO 01 Corra la tubería o tubería de
perforación en el pozo con un sub de desviación
* Marca de Schlumberger
hasta la profundidad en la que debe estar situada
la parte inferior del tapón de cementación. Circule
para acondicionar el lodo y el pozo y garantizar
que la temperatura del fondo del pozo coincida con
la especificada en el diseño del trabajo.
PASO 02 Realice una prueba de presión de
las líneas de tratamiento.
PASO 03 Bombee el espaciador o lavador
antes de inyectar la lechada de cementación.
PASO 04 Mezcle y bombee la lechada de
cementación. Si el volumen de lechada lo
permite, aplique una mezcla por baches.
PASO 05 Bombee el espaciador o lavador
detrás de la lechada de cementación. El
volumen de estos componentes debe calcularse
para equilibrar el tapón de cementación.
PASO 06 Desplace la cantidad calculada de
fluido de desplazamiento.
PASO 07 Por motivos de seguridad, disminuya el
volumen de desplazamiento entre 1/2 bbl y 1 bbl.
PASO 08 Abra las líneas de retorno del
tanque de desplazamiento de la unidad y deje
que el tapón se equilibre por sí solo, bien sea
por flujo de retorno o por vacío.
PASO 09 Suba la tubería de perforación
hasta superiores tope del cemento. (Observe
si se produce algún reflujo al romperse las
uniones de la tubería de perforación).
PASO 10 Efectúe circulación inversa, si las
condiciones lo permiten, para limpiar el pozo.
Observe los retornos de espaciador, lavador o
cemento.
PASO 11 Saque la tubería del pozo y espere
a que el cemento fragüe.
53JET 14 - Introducción a la Cementación |
6.9 Cálculo del volumen de lechada
A continuación se ofrece un ejemplo del cálculo
del volumen de lechada para un tapón de
cementación balanceado (Figura 6-14).
6.9.1 Ejercicio de cálculo del volumen de lechada
El tapón de cementación va a tener una longitud
entre 7.000 y 7.500 pies y se va a colocar
mediante una tubería de perforación de 5
pulgadas y 19,5 lbm/pie en un agujero abierto de
12-1/4 pulgadas con un exceso del 20%; antes
de inyectar la lechada de cementación, se van
a bombear 30 bbl de agua. En la Figura 6-14
se muestra la longitud que debe tener el tapón
al final del trabajo, y al final del desplazamiento
con la tubería de perforación aún colocada.
A partir de los datos suministrados y mediante
los factores de capacidad extraídos del Manual
de Datos de Campo, se pueden hacer los
siguientes cálculos:
volumen necesario de lechada de
cementación
alturas del cemento y del preflujo con la
tubería de perforación colocada (valores
necesarios para calcular el volumen de
desplazamiento)
volumen de desplazamiento necesario para
equilibrar el tapón.
Figura 6-14. Ejercicio de Cálculo del Tapón
L
Tapón Deseado
Lsp2
Lcmt
Tubería de perforación/tubería
Espaciador
Cemento
Lodo
Al Final del Desplazamiento
7000
7500
•
•
•
6.9.2 Cálculos del volumen de lechada
6.9.2.1 Cálculos del volumen de cemento (VCMT)
VCMT = L x CH x factor de exceso
donde
L = longitud de la columna de cemento
en el agujero abierto (pies)
CH = capacidad del agujero abierto según
las tablas estándar (pies cúbicos/pie)
Factor
de
Exceso
= 20%
VCMT = (7.500-7.000) x 0,8185 pies
cúbicos/pie x 1,20
VCMT = 491,1 pies cubicos
6.9.2.2 Longitud del tapón equilibrado con la sarta de trabajo colocada (LCMT)
LCMT = VCMT I
CAN + CTBG
donde
CAN = capacidad del espacio anular
existente entre la tubería de
perforación o tubería y el agujero
abierto (pies cúbicos/pie)
CT = capacidad de la tubería o tubería
de perforación (pies cúbicos/pie)
LCMT = 491,1 pies cúbicos
(0,6821 + 0,09972) pies cúbicos/pie
LCMT = 491,1/0,78182
LCMT = 628,15 pies
54 | Tapones de Cementación
6.9.2.3 Volumen de espaciador detrás del cemento
VSP2 = VSP1 x CTBG
CAN
donde
VSP1 = 30 bbl de agua (dato facilitado)
CAN = capacidad del espacio anular
existente entre la tubería de
perforación o tubería y el agujero
abierto (pies cúbicos/pie)
CTBG = capacidad de la tubería o tubería
de perforación (pies cúbicos/pie)
VSP2 = 30 bbl x 0,01776 bbl/pie
0,1215 bbl/pie
VSP2 = 4,4 bbl
6.9.2.4 Longitud del espaciador detrás del cemento (LSP2)
LSP2 = VSP2
CTBG
LSP2 = 4,4 bbl
0,01776 bbl/pie
LSP2 = 247,75 ft
6.9.2.5 Volumen de desplazamiento (VD)
VD = CTBG x [D – (LCMT + LSP2)]
donde
D = profundidad de la sarta de trabajo
(parte inferior del tapón de
cementación, en pies)
VD = 0,01776 x [7.500 – (628,15 + 247,75)]
VD = 117,6 bbl
Reducción del desplazamiento de 0,5 bbl a 1
bbl; volumen real de desplazamiento = 117 bbl.
55JET 14 - Introducción a la Cementación |
La efectividad de cualquier trabajo de
cementación depende de llevar a cabo una
preparación meticulosa y precisa de los
equipos, materiales y personal, así como del
diseño y las pruebas del trabajo.
7.1 Procedimientos previos al trabajo
El gerente de servicios de campo (FSM por sus
siglas en inglés) o el responsable del servicio
debe asignar el personal, los equipos y los
materiales destinados al trabajo. La asignación
de los equipos, materiales y personal depende
del diseño del trabajo. En cualquier caso, se
debe contar con el equipo, material y personal
suficientes para garantizar que el trabajo se
complete con éxito.
El FSM o responsable del servicio debe revisar
con la cuadrilla de cementación la orden de
servicio del trabajo y los requisitos básicos de
calidad de servicio.
En la orden de servicio se detalla el trabajo
que se va a realizar, así como los materiales
y equipos necesarios. Cualquier requisito
especial debe estar indicado en la orden
de servicio. Cada uno de los miembros de
la cuadrilla tendrá asignadas unas tareas y
responsabilidades específicas.
En los requerimientos claves de calidad de
servicio (KSQR por sus siglas en inglés, sección
4.0 de este manual), se indican las exigencias
básicas para realizar el trabajo de forma
adecuada y se señalan todos los aspectos que
pueden poner en peligro el éxito del trabajo.
Estos requisitos cubren los siguientes factores:
diseño del trabajo, mantenimiento de los equipos,
competencia del personal, toma de muestras,
normas y políticas aplicables, evaluaciones de
riesgo, y evaluación y reportes de trabajo.
Una vez informado del trabajo que debe
realizase, cada operador de equipo [o
especialista de campo (FS) o ingeniero de campo
(FE)] debe realizar el STEM 1 de los equipos.
Antes de utilizarlos, todos los equipos deben
inspeccionarse y repararse en la medida en que
sea necesario. Todos los equipos deben llevar la
etiqueta verde, y han de estar limpios y pintados
conforme a las normas de Schlumberger.
7.1.2 Equipos y suministros estándar
Todas las locaciones deben tener una lista
estándar de los equipos auxiliares que debe tener
cada unidad. Por ejemplo, todas las unidades
de material a granel asignadas a un trabajo
deben estar equipadas con una manguera de
descarga de doble aleta (“double wing”) de 15
pies. Otro ejemplo es la línea de tratamiento
y sus accesorios que debe llevar toda unidad
de bombeo. Una parte de la inspección previa
al trabajo consiste en comprobar si todas las
unidades de la locación disponen de sus equipos
auxiliares estándar y si estos están actualizados
conforme a la Norma 23 de WS, Pruebas e
Inspección de Equipos de Tratamiento (sección
ID #3313701 de InTouch).
Algunos trabajos pueden requerir equipo
adicional. El FSM o despachador debe indicar
esto en la orden de servicio. Si el trabajo requiere
alguna línea de tratamiento extra, en la orden
deberá señalarse el tipo y cantidad de líneas de
tratamiento adicionales que se necesitan.
7.1.3 Mezcla de material a granel
El principal material de los trabajos de
cementación es el cemento. La mezcla del
cemento y los aditivos es un proceso muy
importante. Si se utilizan aditivos en polvo, la
cantidad suele ser pequeña en comparación
7.0 Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo
56 | Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo
con el volumen de cemento. El exceso o falta
de cualquier aditivo puede provocar que el
cemento fragüe demasiado rápido o que no
fragüe. Y lo que es más, puede modificar las
propiedades de la lechada y arruinar el trabajo.
Por eso, es esencial que todas las personas
encargadas de la mezcla del cemento respeten
las normas y procedimientos de Schlumberger.
Para mezclar de forma adecuada el cemento,
es necesario disponer de una planta de
material a granel limpia y en perfecto estado de
funcionamiento y mantenimiento. Antes realizar
ninguna mezcla, es necesario realizar el STEM
de la planta. El operador de equipo encargado
de la mezcla debe conocer las normas de
seguridad de WS. En el caso del personal
sin experiencia, antes de manejar cualquier
equipo, manipular el cemento o los aditivos
o realizar cualquier trabajo deberá recibir el
entrenamiento pertinente.
Después de inspeccionar la planta de material
a granel y calcular las cantidades, debe
comprobarse si se dispone de las cantidades
necesarias de cemento y aditivos químicos.
Asimismo, es necesario revisar las hojas de datos
de seguridad de materiales (MSDS) de todos los
productos químicos. Todas las MSDS contienen
información importante sobre las propiedades del
producto químico, los peligros para la salud que
presenta y los procedimientos de seguridad que
deben seguirse durante su manipulación.
7.1.4 Carga de vehículos
Se debe elaborar una hoja de carga de
material para todos los vehículos que vayan a
transportar productos químicos. En la hoja de
carga se deben indicar de forma clara los tipos
de materiales y las cantidades respectivas.
La hoja de carga sirve para asegurarse
de transportar a la locación los productos
correctos. Cuando conduzca un vehículo
cargado de productos químicos, revise la hoja
de carga para verificar si lleva todo lo indicado
y si tiene las MSDS de todos los materiales.
Nota:Si se transportan productos
químicos equivocados a la locación
y luego se mezclan por error, el
trabajo puede fallar.
Cuando cargue un vehículo, procure que el centro
de gravedad esté tan bajo y adelantado como
sea posible. Esto ayudará a evitar los problemas
relacionados con la dirección del vehículo.
La carga debe estar asegurada con cadenas,
amarres o cuerdas que garanticen su
estabilidad y eviten que pueda volcar o caerse.
Cuando se transporten productos químicos
y equipos costafuera, en el trayecto desde
la base hasta los muelles, hasta el barco de
suministro y de ahí al equipo de perforación,
asegúrese de que los materiales estén bien
sujetos y protegidos. Los materiales deben
estar adecuadamente identificados y toda la
documentación debe estar en regla. Si se utilizan
canastas de Schlumberger para transportar
equipos y materiales, deberá comprobarse que
estén en buen estado y con las certificaciones
actualizadas (soportes para levantar y eslingas).
7.1.5 Reunión previa al viaje
Antes del viaje, el FS o FE responsable del
trabajo debe celebrar una reunión con los
miembros de la cuadrilla. La reunión previa al
viaje es el último momento para que el FS o FE
compruebe que todos los equipos, piezas de
repuesto y productos necesarios para el trabajo
se han cargado. La orden de servicio se utiliza
como lista de verificación en la reunión.
Durante la reunión previa al viaje también se
revisa la ruta programada. Se deberán analizar
las condiciones climatológicas y el estado de
las carreteras.
En esta reunión también se acuerdan los
lugares para realizar las paradas de descanso
57JET 14 - Introducción a la Cementación |
y se establece la hora esperada de llegada a la
locación.
El FS o FE revisará cómo se va a posicionar el
equipo al llegar a la locación; no obstante, esta
información se trata en profundidad durante la
reunión previa al armado en la locación.
The FS or FE may review how equipment will
be spotted on arrival at location; this information
will be covered in detail during the pre-rig-up
meeting at location.
Nota:Todos los vehículos de la caravana
deben tener una copia del nombre
del cliente, el número de teléfono
del equipo de perforación o su
frecuencia de radio de emergencia,
así como el número de teléfono o
la frecuencia de radio de la base de
WS. Asimismo, se debe contar con
planes de acción de emergencia, de
modo que todo el mundo sepa qué
debe hacer en caso de emergencia.
7.1.6 Desplazamiento hasta la locación
El FS/FE u otro conductor designado por ellos
liderará la caravana. El líder de la caravana debe
controlar la velocidad para que se circule a la
velocidad del vehículo más lento. Es conveniente que
el vehículo más lento vaya delante. Por otra parte,
todos los vehículos de la caravana deben respetar la
distancia de seguridad. Nunca sobrepase los límites
de velocidad indicados por WS o la normativa local.
Se deben conducir en todo momento con la
máxima precaución. El número de ocupantes
de un vehículo de WS está limitado al número
de cinturones de seguridad disponibles en
el vehículo. Está terminantemente prohibido
recoger a gente que haga autoestop.
Se deja a discreción del conductor el ayudar a
otros viajeros cuyo vehículo se haya averiado.
Simplemente tenga cuidado.
Nota:La conducción es la actividad más
peligrosa para el personal, tanto en
el trabajo como fuera de él.
7.1.7 Ejecución del trabajo
JEsta fase incluye las siguientes actividades:
instalación del equipo, celebración de la
reunión previa al trabajo, realización del trabajo
de forma segura y profesional, desarmado y
lavado de los equipos.
El trabajo se lleva a cabo en las instalaciones
del cliente: al abandonar la locación, asegúrese
de dejar una buena imagen tanto de WS como
de sí mismo.
Si respeta las indicaciones que se aportan en
esta sección, la imagen que deje será buena.
7.1.8 Llegada a la locación
Cuando llegue a la locación, compruebe que
todos los equipos y productos han llegado en
buenas condiciones. El FS/FE responsable
del trabajo debe informarse sobre las normas
de seguridad del cliente. En la mayoría de los
equipos de perforación costafuera y en algunos
terrestres, al llegar, los visitantes reciben una
orientación en seguridad. En todo caso, aunque
el equipo de perforación o el personal del
cliente no dispongan de un programa formal de
seguridad, el FS/FE debe asegurarse de que
todo el personal de WS reciba la información
pertinente sobre las normas de seguridad
y los riesgos potenciales en el equipo de
perforación.
El FS/FE hablará con el cliente sobre el diseño
del trabajo y se asegurará de que el diseño
esté adaptado a las condiciones del pozo.
El FS/FE deberá recibir toda la información
necesaria para verificar el diseño; si no, deberá
informarse de dónde conseguirla.
58 | Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo
Nota:Las Normas de Seguridad y
Calidad de Servicio de WS exigen
revisar el diseño de trabajo
con el Cliente; el Cliente debe
entender el programa de trabajo
y estar conforme con todos los
procedimientos de trabajo.
El FS/FE decidirá cómo deben posicionarse los
equipos en la locación. Además, se celebrará
una reunión previa al armado para informar
a todo el mundo de dónde y cómo se van
a posicionar los equipos en la locación. Se
discutirá cómo se van a colocar las líneas
de tratamiento y dónde se va a conectar el
suministro de agua y lodo de perforación.
El operador de equipo posicionará y armará
los equipos con ayuda del FS/FE. Al colocar el
equipo, tenga cuidado de evitar los cables de
anclaje y las líneas eléctricas y deje espacio
suficiente para que las demás empresas de
servicios puedan hacer su trabajo. Utilice
siempre una persona en tierra como guía
para posicionar los equipos. En el armado de
cualquier equipo deben respetarse las normas
de seguridad y prevención de pérdidas.
Nota:En las locaciones costafuera, puede
ser necesaria la aprobación del cliente
o del jefe de perforación para armar
los equipos; el objetivo es asegurar
que la carga sobre la plataforma y el
lastrado del equipo de perforación se
realicen correctamente.
Respete siempre las normas del equipo de
perforación y mantenga una buena relación
de trabajo con el personal de perforación. A
menudo, en algún trabajo, se necesita la ayuda
del personal del equipo de perforación.
7.1.9 Armado
Sólo hay un método aceptable para armar
el equipo de tratamiento en la locación. Este
método se describe en la Norma de Seguridad
5 de WS, Bombeo a Presión y Seguridad en la
Locación: sección ID# 3313681 de InTouch. No es
aceptable utilizar otro método, salvo que el cliente
aplique unas normas más exigentes. También es
necesario respetar la Norma de Seguridad 18:
Comunicación de Riesgos de Productos Químicos
y Manipulación de Materiales (sección ID#
3313694 de InTouch); y Norma de Seguridad OFS
QHSE 003: Equipo de Protección Personal (PPE).
Puede que el equipo de perforación no esté
listo para el bombeo de forma inmediata. Arme
todos los equipos que pueda lo antes posible.
Con esto, conseguirá minimizar el tiempo
necesario para iniciar el bombeo una vez que
el equipo de perforación esté listo. El operador
de equipo debe llevar cabo todas los STEM1
pertinentes antes del trabajo, así como poner
en marcha los equipos (unidades de bombeo,
compresores de aire, mezcladores por baches,
etc.) y cebar las unidades tan pronto como
sea posible. Deben revisarse la cantidad de
agua de mezcla y de fluido de desplazamiento.
Los materiales deben colocarse cerca de los
tanques de mezcla, en áreas donde puedan
mezclarse de forma efectiva y con seguridad.
El cliente suele exigir que el personal de
Schlumberger llegue a la locación antes de la
hora programada para iniciar el bombeo. Esto
permite disponer del tiempo suficiente para
armar los equipos, y el cliente no pierde tiempo
de perforación (un tiempo caro) esperando a
que llegue el personal.
A veces, suele haber un tiempo de espera
adicional antes de iniciar el trabajo. Aproveche
este tiempo para asegurarse de que los
equipos estén totalmente preparados.
7.1.10 Mezcla de fluidos
Antes de mezclar cualquier producto químico,
compruebe si hay agua y lodo de perforación
59JET 14 - Introducción a la Cementación |
suficientes; tenga en cuenta también el
volumen muerto de los tanques y líneas que se
vayan a usar. Se considera un error operativo
empezar el mezclado y luego descubrir que no
hay agua suficiente para completar el trabajo.
Si los fluidos se van a mezclar en locación, siga
los procedimientos establecidos en el manual
de operaciones de cementación y los reportes
de laboratorio. El FS/FE debe proporcionar
al operador de equipo instrucciones claras
y por escrito sobre la secuencia que debe
seguir para mezclar los aditivos. La mezcla de
cantidades incorrectas o en un orden erróneo
puede afectar gravemente las propiedades del
cemento. El operador de equipo debe confirmar
que comprende todas las instrucciones.
Cuando prepare los fluidos de mezcla, calcule
con la mayor exactitud posible el volumen de
los productos. Si va a utilizar los tanques del
equipo de perforación, pregunte al encargado
del lodo de perforación qué tanque puede
utilizar para la mezcla, su capacidad y el
volumen muerto. No se fíe de los datos de
volumen y verifíquelo para garantizar que
mezcla la cantidad suficiente de fluido.
Cuando utilice los tanques del equipo de
perforación para mezclar productos químicos,
asegúrese siempre de que estén totalmente limpios
y de que las líneas se laven por completo (en toda
su longitud, hasta la unidad de WS). Los restos de
lodo pueden reaccionar con los productos químicos
de WS y provocar una falla en el trabajo.
Al mezclar los aditivos, el tanque debe agitarse
de forma continua para asegurar un buen
mezclado; utilice agentes antiespumantes salvo
que el procedimiento indique lo contrario.
Lleve siempre el PPE correspondiente para
cada producto químico, según las indicaciones
de las MSDS.
Tome siempre muestras de los materiales que
utilice:
agua de mezcla sin aditivos•
agua de mezcla con aditivos
aditivos
cemento seco
Todas las muestras se etiquetarán con la
siguiente información:
Fecha
Cliente
Tipo de muestra: (código DS, composición
de la mezcla, densidad de la lechada, etc.)
Equipo de perforación: nombre del pozo:
número de pozo
Tipo de trabajo
Número de lote
Número de silo
Persona que ha tomado la muestra
7.1.11 Cemento a granel
Asegúrese de saber qué silo de cemento
contiene cada mezcla de cemento. La hoja de
carga del vehículo debe indicar el contenido de
cada uno de los tanques; además, todos los
tanques deben estar claramente etiquetados.
Si debe transferir cemento en la locación,
asegúrese de hacerlo a un silo limpio y que
haya pasado el STEM 1, o a un silo que
contenga la misma mezcla y esté claramente
etiquetado.
Las normas operativas de WS exigen disponer
de un control de polvo cuando se transfiere
cemento. Es norma habitual disponer de un
sistema de control de polvo para cada trabajo.
Este sistema puede ser una simple unidad
tipo media o una unidad prefabricada
permanentemente unida a la planta bulk. El
dispositivo de control de polvo debe instalarse
antes de transferir cemento.
Si en la locación hay dos compresores de WS,
los dos deben conectarse de modo que puedan
actuar como equipo auxiliar del otro.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
60 | Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo
7.2 Preparación del equipo
Los accesorios para tubería de revestimiento
y la cabeza de cementación deben prepararse
antes de iniciar el trabajo.
7.2.1 Accesorios para tubería de
revestimiento
Si WS suministra la zapata y el collar para
el trabajo, ambos elementos deberán
inspeccionarse para comprobar que estén
limpios y que las roscas coincidan con la
tubería de revestimiento.
Los accesorios para tubería de revestimiento
se inspeccionan en el Distrito; no obstante, una
vez en la locación, se deben volver a revisar
para verificar que el equipo sea el adecuado
y que no se haya dañado durante el viaje a la
locación.
Aplique un compuesto para roscas sólo en el
extremo macho. La aplicación de un compuesto
para roscas sólo en el extremo macho
garantiza que cualquier exceso de compuesto
salga expulsado hacia el exterior de la tubería
de revestimiento. El exceso de compuesto en el
extremo hembra podría salir hacia el equipo de
flotación y provocar una falla.
El FS/FE debe estar presente durante la
instalación de los accesorios para tubería de
revestimiento de WS y asegurarse de que se
aplique el torque correcto. Utilice las normas
API como referencia básica para los valores del
torque para apretar las roscas.
7.2.2 Cabeza de cementación
La cabeza cementación se somete al STEM
1 en el Distrito; no obstante, debe volverse a
revisar en la locación para comprobar si ha
sufrido algún daño durante el viaje.
Compruebe que la reducción (swage) y la
conexión rápida tengan el tipo de rosca
correcta.
Nota:La Directiva Tech 10-1 exige que todas
las cabezas de cementación se revisen,
con las tablas de presión y los O-rings
de repuesto unidos a la cabeza.
Durante la carga de los tapones de
cementación, el representante del cliente
deberá estar presente, salvo que haya dado su
autorización para hacerlo sin él. La instalación
de los tapones en un orden incorrecto puede
tener consecuencias desastrosas: asegúrese
de saber cuál es el tapón superior y cuál el
inferior. No confíe en el código de color de
los tapones. El centro del tapón superior es
macizo, mientras que el centro del tapón
inferior es hueco y presenta un diafragma
fino que cubre la parte superior. No perfore el
diafragma.
Verifique el funcionamiento y ajuste del testigo
(indicador del tapón, tattletail) situado en la
cabeza de cementación.
Cuando haya cargado el tapón o los tapones,
compruebe el O-ring de la tapa, engrásela
y apriétela en la cabeza. El sello de la tapa
depende del O-ring, de modo que no es
necesario apretarla demasiado con martillazos.
En cuanto se identifique el último tramo de
revestimiento, debe apretarse el acoplamiento
rápido. Con el fin de evitar cualquier retraso
en el piso del equipo de perforación, el
acoplamiento rápido debe apretarse, si es
posible, mientras el tramo está todavía en la
tarima para tubería. Lave el collar de la tubería
de revestimiento e inspeccione las roscas. Si
el collar está desgastado, sustitúyalo. Limpie
e inspeccione el acoplamiento rápido. Aplique
grasa para roscas en el collar de la tubería de
revestimiento (sólo ahí). Apriete el acoplamiento
rápido según el torque API para el tamaño y
peso de la tubería de revestimiento.
61JET 14 - Introducción a la Cementación |
Nota:Si se espolvorea un poco de barita
en las roscas de la tubería de
revestimiento antes de limpiarlas
con el cepillo de alambre, la
limpieza resulta más fácil.
Nota:El trabajo puede sufrir graves
fallas si las roscas de los collares
de los tramos de llegada están
desgastados, sobre todo si la junta
de llegada se ha utilizado varias
veces. Aunque la tolerancia de la
rosca macho de la conexión WS
esté dentro de los límites, si las
roscas del collar están dañadas
o desgastadas, puede salirse de
la junta de llegada. No se puede
utilizar cinta de teflón para reparar
las roscas desgastadas.
62 | Procedimientos Previos al Trabajo, Preparación y Ejecución del Trabajo
Esta página se ha dejado a propósito en blanco
63JET 14 - Introducción a la Cementación |
Longitud
Unidad Pulgadas Pies Millas Milímetros Centímetros Metp Kilómetros
Pulgadas 1 0.0833 - 25.4 2.54 0.0254 -
Pies 12 1 - 304.8 30.48 0.3048 -
Millas 63,360 5,280 1 - - 1,609.344 1.609344
Milímetros 0.03937 0.003281 - 1 0.1 0.001 -
Centímetros 0.3937 0.032808 - 10 1 0.01 -
Metros 39.3701 3.28084 - 1,000 100 1 0.001
Kilómetros 39,370 3,280.8 0.62137 - 100,000 1,000 1
Tabla #-1. Longitud
Área o Superfice
Unidad Pulgadas
Cuadradas
Pies
Cuadrados
Acres Milímetros
Cuadrados
Centímetros
Cuadrados
Metros
Cuadrados
Pulgadas
Cuadradas
1 0.006944 - 645.16 6.4516 0.00064516
Pies Cuadrados 144 1 - 92,903.04 929.0304 0.09290
Acres - 43,560 1 - - 4,046.8564
Milímetros
Cuadrados
0.00155 - - 1 0.01 -
Centímetros
Cuadrados
0.1550 0.001076 - 100 1 0.0001
Metros
Cuadrados
1,550.0031 10.76391 0.000247 - 10,000 1
Tabla #-2. Área o Superficie
Tablas de conversiones
64 | Tablas de conversiones
Equivalencias de Peso y Volumen de Agua
Unidad Galón (US) Galón
Imperial
Pulgadas
Cúbicas
Pies Cúbicos Metros Cúbicos Litros Libras
Galón (US)) 1.0 0.833 231.0 0.1337 0.00378 3.785 8.33
Galón
Imperial
1.20 1.0 277.41 0.1605 0.00455 4.546 10.0
Pulgadas
Cúbicas
0.004329 0.003607 1.0 0.00057 0.000016 - 0.0361
Pies Cúbicos 7.48 6.232 1,728.0 1.0 0.0283 28.317 62.425
Metros
Cúbicos
284.17 220.05 - 35.314 1.0 1,000 2,204.5
Litros 0.26417 0.220 61.023 0.0353 0.001 1.0 2.205
Libras 0.12 0.1 27.68 0.016 - 0.454 1.0
Tabla #-3. Equivalencias de Peso y Volumen de Agua
Equivalencias de Presión y Carga de Agua
Unidad Lbs/pulg2 Lbs/Pies2 Atmósferas Kg-cm2 Pulg. de
agua
Pies de
agua
Pulg. de Hg mm de
Hg
Bars.
Lbs/pulg2 1 144 0.068046 0.07037 27.7276 2.3106 2.0360 51.7150 0.06895
Lbs/Pies2 0.006945 1 0.000473 0.00488 0.1926 0.01605 0.0141139 0.35913 0.000479
Atmósferas 14.696 2,116.22 1 1.0332 407.484 33.9570 29.921 760.0 1.01325
Kg-cm2 14.2233 2,048.16 0.96784 1 394.27 32.864 28.959 735.558 0.9807
Pulg. de agua 0.03607 5.184 0.002454 0.00254 1 0.08333 0.0734 1.865 0.00249
Pies de agua 0.43278 62.3205 0.029449 0.03043 12 1 0.8811 22.381 0.02964
Pulg. de Hg 0.49115 70.726 0.033421 0.03453 13.617 1.1349 1 25.40 0.03386
mm de Hg. 0.019337 2.7845 0.0013158 0.0013595 0.5361 0.04468 0.03937 1 0.001333
Bars. 14.5036 2,068.55 0.98692 1.0197 402.1 33.51 29.53 750.0 1
Tabla #-5. Equivalencias de Presión y Carga de Agua
65JET 14 - Introducción a la Cementación |
Unidades de Caudales de Agua
Unidad US
Galones/
min
Galones
imperiales/
min
Millones de
US galones/
día
Pie3/seg m3/hora Litros/seg Barriles/
min
Barriles/día
US Galones/
min
1 0.8327 0.00144 0.00223 0.02271 0.0631 0.0238 34.286
Galones
imperiales/min
1,201 1 0.00173 0.002676 0.2727 0.0758 0.02859 41.176
Millones de US
galones/día
694.4 578.25 1 1.547 157.7 43.8 16.53 23,810
Pie3/seg 448.83 373.7 0.646 1 101.9 28.32 10.686 15,388
m3/seg 15,850 13,199 22.83 35.315 3,600 1,000 377.4 543,447
m3/min 264.2 220 0.3804 0.5883 60.0 16.667 6.290 9,058
m3/hora 4.403 3.67 0.00634 0.00982 1 0.2778 0.1048 151
Litros/seg 15.85 13.20 0.0228 0.0353 3.60 1 0.3773 543.3
Litros/minuto 0.2642 0.220 0.000380 0.000589 0.060 0.0167 0.00629 9.055
Barriles/min 42 34.97 0.0605 0.09357 9.5256 2.65 1 1,440
Barriles/día 14.5036 0.0243 0.000042 0.000065 0.00662 0.00184 0.00069 1
Tabla #-5. Unidades de Caudales de Agua
66 | Tablas de conversiones
Equivalencias de Temperatura
0.555 (°F - 32) = Grados Celsius (°C)
(1.8 x °C) + 32 = Grados Fahrenheit (°F)
°C + 273.15 = Grados Kelvin (°K)
67JET 14 - Introducción a la Cementación |
Medidas de Longitud
Sistema Inglés a Métrico
Pulgadas (pulg.) x 25.4 = Milímetros (mm)
Pulgadas (pulg.) x 2.54 = Centímetros (cm)
Pies (pie) x 304.8 = Milímetros (mm)
Pies (pie) x 30.48 = Centímetros (cm)
Pies (pie) x 0.3048 = Metros (m)
Yardas (yda) x 0.9144 = Metros (m)
Millas (mi) x 1,609.3 = Metros (m)
Millas (mi) x 1.6093 = Kilómetros (k)
Sistema métrico a Inglés
Milímetros (mm) x 0.03937 = Pulgadas (pulg.)
Milímetros (mm) x 0.00328 = Pies (pie)
Centímetros (cm) x 0.3937 = Pulgadas (pulg.)
Centímetros (cm) x 0.0328 = Pies (pie)
Metros (m) x 39.3701 = Pulgadas (pulg.)
Metros (m) x 3.2808 = Pies (pie)
Metros (m) x 1.0936 = Yardas (yda)
Kilómetros (k) x 0.6214 = Millas (mi)
Tabla #-6. Medidas de Longitud
68 | Tablas de conversiones
Medidas de Área o Superficie
Métrico a Métrico
Metros cuadrados (m2) x 10,000 = Centímetros cuadrados (cm2)
Hectáreas (ha) x 10,000 = Metros cuadrados (m2)
Inglés a Métrico
Pulgadas cuadradas (pulg.2) x 6.4516 = Centímetros cuadrados (cm2)
Pies cuadrados (pie2) x 0.092903 = Metros cuadrados (m2)
Yardas cuadradas (yd2) x 0.8361 = Metros cuadrados (m2)
Acres (Ac) x 0.004047 = Kilómetros cuadrados(km2)
Acres (Ac) x 0.4047 = Hectáreas (ha)
Millas cuadradas (mi2) x 2.59 = Kilómetros cuadrados(km2)
Métrico a Inglés
Centímetros cuadrados (cm2) x 0.16 = Pulgadas cuadradas (pulg.2)
Metros cuadrados (m2) x 10.7639 = Pies cuadrados (pie2)
Metros cuadrados (m2) x 1.1960 = Yardas cuadradas (yd2)
Hectáreas (ha) x 2.471 = Acres (Ac)
Kilómetros cuadrados(km2) x 247.1054 = Acres (Ac)
Kilómetros cuadrados(km2) x 0.3861 = Millas cuadradas (mi2)
Tabla #-7. Medidas de Área o Superficie
69JET 14 - Introducción a la Cementación |
Unidades de Volumen
Inglés a Métrico
Pulgadas cubicas (pulg.3) x 16.3871 = Mililitros (ml)
Pulgadas cubicas (pulg.3) x 16.3871 = Centímetros cúbicos (cm3)
Pies cúbicos (pie3) x 28,317 = Centímetros cúbicos (cm3)
Pies cúbicos (pie3) x 0.028317 = Metros cúbicos (m3)
Pies cúbicos (pie3) x 28.317 = Litros (lt)
Yardas cúbicas (yd3) x 0.7646 = Metros cúbicos (m3)
Acre–Pie (Ac-Pie) x 1233.53 = Metros cúbicos (m3)
Onzas fluidas (US)(oz) x 0.029573 = Litros (lt)
Cuarto (qt) x 946.9 = Metros cúbicos (m3)
Cuarto (qt) x 0.9463 = Litros (lt)
Galones (gal) x 3.7854 = Litros (lt)
Galones (gal) x 0.0037854 = Metros cúbicos (m3)
Galones (gal) x 3785 = Centímetros cúbicos (cm3)
Pecks (pk) x 0.881 = Decalitros (DL)
Bushels (bu) x 0.3524 = Hectolitros (HL)
Cucharada x 5 = Mililitros (ml)
Cucharadita x 15 = Mililitros (ml)
Taza x 0.24 = Litros (lt)
Pinta x 0.47 = Litros (lt)
Tabla #-8. Unidades de Volumen de Inglés al Sistema Métrico
70 | Tablas de conversiones
Unidades de Volumen
Métrico a Inglés
Mililitros (ml) x 0.03 = Onzas fluidas (oz)
Mililitros (ml) x 0.0610 = Pulgadas cubicas (pulg.3)
Centímetros cúbicos (cm3) x 0.061 = Pulgadas cubicas (pulg.3)
Centímetros cúbicos (cm3) x 0.002113 = Pintas (Pt)
Metros cúbicos (m3) x 35.3183 = Pies cúbicos (pie3)
Metros cúbicos (m3) x 1.3079 = Yardas cúbicas (yd3)
Metros cúbicos (m3) x 264.2 = Galones (gal)
Metros cúbicos (m3) x 0.000811 = Acre–Pie (Ac-Pie)
Litros (lt) x 1.0567 = Cuarto (qt)
Litros (lt) x 0.264 = Galones (gal)
Litros (lt) x 61.024 = Pulgadas cubicas (pulg.3)
Litros (lt) x 0.0353 = Pies cúbicos (pie3)
Decalitros (DL) x 2.6417 = Galones (gal)
Decalitros (DL) x 1.135 = Pecks (pk)
Hectolitros (HL) x 3.531 = Pies cúbicos (pie3)
Hectolitros (HL) x 2.84 = Bushels (bu)
Hectolitros (HL) x 0.131 = Yardas cúbicas (yd3)
Hectolitros (HL) x 26.42 = Galones (gal)
Tabla #-9. Unidades de Volumen del Sistema Métrico a Inglés
71JET 14 - Introducción a la Cementación |
Unidades de Presión
Inglés a Métrico
Libras/pulgada cuadrada (psi) x 0.00689 = Megapascales (MPa)
Libras/pulgada cuadrada (psi) x 0.070307 = Kilogramos/centímetro cuadrado
(kg/cm2)
Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 47.8803 = Pascales (Pa)
Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 0.000488 = Kilogramos/centímetro cuadrado
(kg/cm2)
Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 4.8824 = Kilogramos/metro cuadrado (kg/m2)
Pulgadas de Hg x 3,376.8 = Pascales (Pa)
Pulgadas de agua x 248.84 = Pascales (Pa)
Bar x 100,000 = Newtons/metros cuadrados (N/m2)
Métrico a Inglés
Pascales (Pa) x 1 = Newtons/metros cuadrados (N/m2)
Pascales (Pa) x 0.000145 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)
Kilopascales (kPa) x 0.145 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)
Pascales (Pa) x 0.000296 = Pulgadas de Hg (a 60° F)
Kilogramos/ centímetro cuadrado (kg/cm2) x 14.22 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)
Kilogramos/ centímetro cuadrado (kg/cm2) x 28.959 = Pulgadas de Hg (a 60° F)
Kilogramos/ centímetro cuadrado (kg/cm2) x 0.2048 = Libras/pie cuadrado (lb/pie2)
Centímetros de Hg x 0.4461 = Pies de agua
Centímetros de Hg x 0.1939 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)
Tabla #-10. Unidades de Presión