Cementacion De Pozos

Definición de Cementación de Pozos

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.

Durante la construcción de un pozo de petróleo el proceso de cementación es de vital importancia para el mismo, dado que una deficiente operación de cementación traería drásticas consecuencias; tales como incremento de los costos, riesgo de pérdida del pozo, riesgos hacia el ambiente y a la seguridad.

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.

Por tal motivo al momento de diseñar y cementar un pozo petrolero se deben tomar en cuenta las nuevas técnicas, así como las mejores prácticas operacionales dirigidas al proceso de cementación.

Fig.1. Cementación de Pozos. Fuente: La Comunidad Petrolera

Funciones de la Cementación de Pozos

La Principal función de una cementación es de aislar las zonas expuestas en el borde del pozo que contienen los fluidos y separarlas efectivamente, formando un sello hidráulico (anillo de 13 cemento), que se forma entre las formaciones y el revestidor, con el fin de evitar la migración de los fluidos entre sí, entre otras funciones podemos mencionar:

• Soportar la tubería de revestimiento y que el cemento se adhiera perfectamente a la formación y al revestidor formando un sello hidráulico impermeable.

• Sellar zonas de pérdida de circulación.

• Proteger el revestidor de la corrosión producida por aguas subterráneas.

• Prevenir surgencias(BlowOut) de las formaciones expuestas

• Proteger la tubería de revestimiento de las cargas cuando se re-perfora para profundizar un pozo.

• Prevenir el movimiento de fluidos entre zonas

Definición de Cemento

El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento Portland, que esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcilla. El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y fibras de acero discontínuas y discretas tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual en la construcción utilizada como aglomerante para la preparación del hormigón o concreta. Como cemento hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.

De que dependen las Propiedades del Cemento de un Pozo?

RESISTENCIA A LA COMPRESION

No se debe perforar el zapato de la cañería de revestimiento hasta que el cemento que ha sido bombeado haya alcanzado una resistencia a la compresión de alrededor de 500 psi. Generalmente este valor es considerado suficiente para soportar una sarta de cañerías y permitir perforar para avanzar sin que el endurecido cemento se desintegre debido a la vibración. Si la operación se retrasa a la espera que el cemento fragüe y desarrolle esta resistencia a la compresión en la locación de perforación, se dice que se esta “a la espera del cemento” (WOC). El desarrollo de la resistencia a la compresión es una función de muchas variables, como: la temperatura, presión, cantidad de agua de mezcla añadida y el tiempo transcurrido desde la mezcla.

El tiempo de fragüe de una lechada de cemento puede ser controlado con aditivos químicos, conocidos como “Aceleradores de Fragüe”.

Fig 2. Prueba para medir la resistencia a la compresión

TIEMPO DE BOMBEABILIDAD (ESPESAMIENTO)

El tiempo de bombeabilidad de una lechada de cemento es el tiempo durante el cual la lechada de cemento puede ser bombeada y desplazada dentro del espacio anular (la lechada es bombeable durante este tiempo). La lechada debe tener suficiente tiempo de bombeabilidad para permitir ser:

• Mezclada.

• Bombeada dentro de la cañería.

• Desplazada a través del fluido del perforación hasta que este se ubique el lugar requerido.

Generalmente un tiempo de bombeabilidad de 2 a 3 horas es suficiente para permitir que las operaciones sean completadas. Este tiempo también es suficiente por si ocurre algún retraso o interrupción en las operaciones de cementación. El tiempo de bombeabilidad que se requiere para una operación en particular deberá ser cuidadosamente seleccionado de manera que las siguientes actividades operacionales sean satisfechas:

• La lechada de cemento no debe fraguar mientras empieza a ser bombeada.

• La lechada de cemento no debe permanecer fluida por demasiado tiempo, porque podría contaminarse con los fluidos de la formación u otros contaminantes.

• Las operaciones de cementación no deben consumir demasiado tiempo en una operación de perforación.

Las condiciones en la el fondo del pozo tienen un significativo efecto sobre el tiempo de bombeabilidad. Un incremento en la temperatura, presión o perdida de fluidos reducirán el tiempo de bombeabilidad. Estas condiciones deben ser simuladas en la etapa

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