Cementacion De Pozos Petroleros

INDICE

Introduccion…………...………………………………………………………………3

Cemento……………………………………………………………………………….4

Cemento Portland…………………………………………………………………......4

Fabricación……….………………………………………………………………...…5

Principales compuestos del cemento y sus funciones…………………………………6

Clasificación de los cementos según api y astm………………………………………7

Propiedades físicas de los cementos…………………………………………………..9

Composición química de los cementos api…………………………………….…….10

Conclusión…………………………………………...………………………………13

Bibliografía……………………………………………………………………...…...14

INTRODUCCION

La cementación es un proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua, para formar una lechada que es bombeada al pozo a través de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diámetro externo del revestidor.

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas críticas (alrededor del fondo de la zapata, espacio anular, formación permeable, hoyo desnudo, etc.). Luego se deja fraguar y endurecer, formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detrás del revestidor.

Continuando con lo antes dicho, en este trabajo estudiaremos el Cemento, el cual es la materia prima para la cementación de un pozo, sin el cemento no existiría la cementación. Debemos entender que la cementacion de un pozo es un proceso vital para el mismo, tanto en su fase de perforación como de producción.

Si esta no se hace correctamente podría generar problemas tales como incremento de los costos, riesgo de pérdida del pozo, riesgos hacia el ambiente y a la seguridad.

Debido a esto estudiamos la propiedades de cada uno de lo cementos para escoger el mas indicado para el proceso de cementación de un pozo, sabiendo que el proceso es distinto para cada uno.

CEMENTO

Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava, más árido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, denominado hormigón o concreto. El cemento utilizado en la industria petrolera es el cemento Portland.

CEMENTO PORTLAND

Es una mezcla compleja de caliza (u otros materiales con alto contenido de carbonato de calcio), sílice, hierro y arcilla, molidos y calcinados, que fragua y se endurece al reaccionar con el agua. Los componentes que forman el cemento son óxidos superiores de oxidación lenta. Esto significa que terminan su grado de oxidación al estar en contacto con el aire al enfriarse.

El cemento Portland es, además, el ejemplo típico de un cemento hidráulico; fragua y desarrolla resistencias a la compresión como resultado de la hidratación, la cual involucra reacciones químicas entre el agua y los componentes presentes en el cemento. De todos los cementos, el Portland es el más importante en cuanto a términos de calidad, desarrollo de resistencia a la compresión, tensión y a los sulfatos; por lo cual es el material idóneo para las operaciones de cementación de pozos petroleros.

Cabe mencionar que algunos cementos Portland se fabrican de manera especial debido a que las condiciones de los pozos difieren significativamente entre sí al variar su profundidad, temperatura, ubicación geográfica; etc. El fraguado y endurecimiento se presenta si el cemento se coloca en agua.

El cemento fraguado tiene baja permeabilidad y es insoluble en agua, de tal forma que expuesto a ésta no se destruyen sus propiedades. Tales atributos son esenciales para que un cemento obtenga y mantenga el aislamiento entre las zonas del subsuelo.

El fraguado y endurecimiento no solamente ocurre si la mezcla de cemento y agua se deja estática al aire, también se presenta si la mezcla se coloca en agua. El desarrollo de resistencia es predecible, uniforme y relativamente rápido.

FABRICACIÓN

Los materiales crudos se muelen y mezclan vigorosamente, así se obtiene una mezcla homogénea en las proporciones requeridas, para lograrlo existen dos procesos: seco y húmedo.

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• Proceso seco: Se preparan las materias primas y se pasan a un molino para homogeneizar el tamaño de las partículas y su cantidad. Se pasan por un separador de aire y se les lleva a silos mezcladores para su almacena miento antes de pasarse al horno rotatorio.

• Proceso húmedo: A diferencia del anterior, este proceso efectúa una mezcla de las materias primas con agua para mantener en forma más homogénea la mezcla. También se les pasa por un molino para uniformar el tamaño de partícula y, posteriormente, se pasa a unos contenedores que mantienen en movimiento la mezcla antes de pasarla al horno rotatorio.

Esta mezcla de materia cruda seca o húmeda, según el proceso de fabricación, se alimenta en la parte más elevada del horno rotatorio inclinado, a un gasto uniforme, y viaja lentamente por gravedad a la parte inferior del mismo.

El horno se calienta con gas a temperaturas de 1430 a 1540°C.

Estas temperaturas originan reacciones químicas entre los ingredientes de la mezcla cruda, resultan do un material llamado Clinker.

El Clinker se deja enfriar a temperatura ambiente con corriente de aire, en un área inmediata al horno, construida bajo diseño para controlar la velocidad de enfriamiento. Una vez frío, se almacena y se muele posteriormente en molinos de bolas, para darle el tamaño deseado a las partículas.

El Clinker se alimenta al molino de cemento conjuntamente con una dosificación de sulfato de calcio dihidratado, con lo que se obtiene el producto terminado de cemento Portland.

PRINCIPALES COMPUESTOS DEL CEMENTO Y SUS FUNCIONES

Las reacciones de carbonatos y arcillas producidas por la manufactura del cemento Portland, conduce a la formación de 4 principales productos, que incluyen cuatro distintas fases cristalinas:

• SILICATO TRICÁLCICO (3CaO.SiO2): Habitualmente conocido como C3S, es el componente más abundante en la mayoría de los cementos y, además, el factor principal para producir la resistencia temprana o inmediata (1 a 28 días) Reacciona rápido con el agua, liberando calor y formando silicato de calcio

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