Cementacion De Pozos

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA EXTENSIÓN TRUJILLO

Integrante:

Leonardo A. Salas C.I: 17266038

Sección: 05; VIII Semestre.

Prof. Lugeidy Castro

Betijoque, Enero de 2014

La Cementación Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor, superficial, intermedio, producción, etc.) durante la perforación. Entre los objetivos principales de esta cementación se pueden mencionar los siguientes:

• Adherir y fijar la sarta de revestimiento.

• Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el confinamiento de los estratos acuíferos.

• Proteger la sarta contra la corrosión.

• Reforzar la sarta contra la deformación debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido.

• Proteger la sarta durante los trabajos de cañoneo (completación).

• Sellar la pérdida de circulación en zonas permeables

• Aislamiento zona.

• Protección de la tubería de revestimiento.

Procedimientos básicos de cementación primaria

• 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 taponescon fluido

• Comprobación de retorno de fluidos

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

• Líneas de tratamiento

• Sistema de mezclado

• Mezclador por baches

• Tanques de fluido

• Sistema de aditivos líquidos

• Cabezas de cementación.

Cementación Secundaria o Squeeze

Cementación Secundaria también llamada “Squeeze”, es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo, que se realiza principalmente en reparaciones/reacondicionamientos o en tareas de terminación de pozos. Puede ser: cementaciones forzadas y tapones de cemento. Los propósitos principales de esta cementación son:

• Reparar trabajos de cementación primaria deficientes.

• Reducir altas producciones de agua y/o gas.

• Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor.

• Abandonar zonas no productoras o agotadas.

• Sellar zonas de pérdidas de circulación.

• Proteger la migración de fluido hacia zonas productoras

Las cementaciones secundarias pueden definirse como procesos de bombear una lechada de cemento en el pozo, bajo presión, forzándola contra una formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente el hoyo abierto. Por lo que las cementaciones secundarias pueden ser: forzadas y/o tapones de cemento

Cementación Forzada.

Es el tipo más común de cementación secundaria. El proceso comprende la aplicación de presión hidráulica para forzar cemento en un orificio abierto a través de perforaciones en el revestidor, para corregir ciertas anomalías. La cementación forzada puede hacerse: con empacadura y/o con retenedor. Cuando se diseña una cementación forzada se debe considerar:

• Tipo de cemento.

• Tiempo total de bombeo requerido.

• Tiempo para alcanzar las condiciones del pozo.

• Control de filtrado.

• Resistencia del cemento.

• Desplazamientos y cálculos básicos en condiciones del pozo.

Tapones de Cemento.

Operación que consiste en colocar una columna de cemento en un hoyo abierto o revestido, con cualquiera de los siguientes objetivos:

• Aislar una zona productora agotada.

• Pérdida de control de circulación.

• Perforación direccional.

• Abandono de pozo seco o agotado.

Técnicas de cementación

Cementación de una etapa

En el caso de una operación de cementación de una sola etapa, se corre en el pozo la cañería de revestimiento con todos los accesorios requeridos (como son collar flotador, centralizador, etc) hasta la zapata se ubica a pocos pies del fondo del pozo, entonces se conecta la cabeza de cementación con el tope de la cañería a cementar. Es esencial que la lechada de cemento sea colocada correctamente en la cabeza de cementación.

Entonces se realiza una circulación de limpieza en la cañería antes de empezar la operación de cementación (por lo menos se debe circular el equivalente al volumen de la cañería). Luego se procede a bombear el tapón inferior de cemento por delante de la lechada para limpiar el interior de la cañería. Entonces se bombea el fluido espaciador dentro de la cañería. El espaciador es seguido por la lechada de cemento y este a su vez es seguido por el tapón superior de cemento. Cuando el tapón inferior llega hasta el collar flotador, se rompe el diafragma de goma, permitiendo fluir a la lechada de cemento a través del tapón, hacia la zapata y de ahí hacia el espacio anular.

En esa etapa los espaciadores proveen una barrera que evita que el lodo y la lechada se mezclen. Entonces el tapón superior (el cual es sólido) llega hasta el collar flotador y este se aloja sobre el tapón inferior lo que detiene todo el proceso de desplazamiento. El caudal de bombeo deberá ir reduciendo a medida que el tapón superior va llegando al collar flotador y es acoplado sobre el tapón inferior. A menudo la cañería se prueba a presión en este punto de la operación. Entonces la presión se purga lentamente para asegurarse que la válvula flotadora, en el collar flotador y en el zapato flotador esté funcionando.

El desplazamiento del tapón superior es estrictamente monitoreado. El volumen de fluido de desplazamiento necesario para bombear el tapón debe ser calculado antes de empezar cualquier trabajo de cementación. La secuencia operativa para una operación de cementación de una sola etapa se puede resumir:

1) Realizar una circulación de limpieza de la cañería de revestimiento y el espacio anular (se debe bombear el volumen total de la cañería).

2) Liberar el Tapón Inferior.

3) Bombear el Espaciador.

4) Bombear la Lechada de Cemento.

5) Liberar el tapón Superior.

6) Desplazar con el fluido desplazador (generalmente es lodo), hasta que el tapón superior se aloje sobre el collar flotador.

7) Probar a presión la cañería de revestimiento (mantener la presión por 5 a 10 min.).

8) Liberar y observar funcionamiento del equipo de flotación, cerrar pozo y esperar fragüe.

Cementación por etapas

Cuando se va a cementar una sarta de cañerías de revestimiento intermedia larga a veces es necesario dividir la cantidad de cemento dentro del espacio anular en dos, con una cantidad de cemento que vaya desde el zapato de cañería a algún punto sobre cualquier formación problemática en el fondo del agujero abierto, y la segunda etapa de cemento situada sobre formaciones problemáticas superficiales. A esta operación de desplazamiento de cemento se lo conoce como “Cementación Por Etapas”. Las razones para realizar una cementación en dos etapas son:

• Se tienen tiempos demasiados largos de bombeo en relación al tiempo de bombeabilidad de la lechada.

• Se requieren presiones de bombeo demasiado grandes, que las proporcionadas por el equipo.

• Presión hidrostática excesiva sobre formaciones débiles.

• Las formaciones del fondo del pozo no son capaces de soportar la presión hidrostática generada por una columna de cemento grande (debido a los altos valores de densidad de la lechada).

• No se requiere cementar entre intervalos ampliamente separados.

El procedimiento para llevar a cabo una operación de cementación por etapas es como sigue:

Primera Etapa

El procedimiento para la operación de cementación de la primera etapa es similar al descrito en la sección anterior, excepto que el tapón inferior no se usa y solo se bombea un fluido espaciador delante de la lechada de cemento. El tapón superior de cemento convencional se reemplaza por un Tapón (dardo) más flexible. Se usa este tipo de tapón porque el mismo tiene que pasar a través del collar doble etapa.

Cabe señalar que se usa un volumen más pequeño de lechada, ya que solo se cementa la parte inferior del espacio anular. El tamaño del anillo de cemento en el anular dependerá del gradiente de factura de las formaciones encontradas (una altura de 3.000 – 4.000 pies sobre el zapato es común).

Segunda Etapa

La segunda etapa de esta operación involucra el uso de una herramienta especial conocida como “Collar de Doble Etapa”, el cual se arma dentro de la cañería de revestimiento en una posición pre-determinada.

Esta posición a menudo corresponde a la profundidad de la cañería anterior. Los asientos dentro del collar de doble etapa inicialmente están sellados por una camisa interna. Esta camisa se mantiene es su posición gracias a unos pines. Después de que la primera etapa está completa un dardo especial se libera desde superficie el cual se asienta sobre las camisa interna en el collar de doble etapa.

Luego se aplica una presión de aproximadamente 1.000 – 1.500 psi a la cañería y sobre el dardo, lo que fuerza al dardo a romper los pines de sujeción de la camisa interna y mueven la misma hacia abajo. Esto abre los puertos de los mandriles externos. Se establece la circulación a través del collar de doble etapa antes de bombear la segunda etapa de lechada de cemento

El procedimiento normal para la segunda etapa de cementación en una operación de cementación por etapas es como sigue a continuación:

1. Dejar caer el dardo de apertura.

2. Levantar la presión para romper los pines.

3. Sin embargo circular mientras la primera etapa es colocada en su posición.

4. Bombear el fluido espaciador.

5. Bombear la segunda etapa de la lechada de cemento.

6. Liberar el tapón (dardo) de cierra.

7. Desplazar el tapón (dardo) y la lechada con lodo.

8. Presurizar sobre el tapón para cerrar los puertos dentro del collar dobles etapa y realizar una prueba de presión a la cañería

Las tres técnicas de cementación de múltiples etapas más utilizadas son:

• Cementación regular en dos etapas; la cementación de cada una de las etapas esuna operación independiente y distinta

• Cementación continua en dos etapas; ambas etapas se cementan en una sola operación continua

• Cementación en tres etapas; lacementación de cada una de las etapas esuna 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 verificar 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).

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.

Conclusión

Es necesario entender que la cementación es un proceso petrolero que tiene por objeto endurecer las paredes del pozo para conservar las mejores condiciones de la formación, contando con técnicas y practicas operaciones que provienen de una planificación para un plan de trabajo supervisado por especialistas con el fin de orientar al desarrollo y aplicación para explotar, transportar, procesar, y tratar los hidrocarburos.

La cementación tiene una gran importancia en la vida del pozo, ya que los trabajos de una buena completación dependen directamente de una buena cementación. Los propósitos principales de la cementación son Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo, aislar zonas de diferentes fluidos, aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo, evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías, Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos y Reparar fugas en el revestidor entre otras, ya que estos problema en el campo se traducen en retardos en los trabajos efectuados en las diferentes etapas de la completación de un pozo lo cual se traduce en riesgos al personal que elabora en dicha área así como también grandes pérdidas económicas a la empresa de allí la gran importancia de la cementación

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